DE158384C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

Gegenstand der Erfindung ist eine selbsttätig den Werktisch sowie den Spindelkopf schaltende Vielfachbohrmaschine, welche in einem Arbeitsgange des Werktisches mehrere Gruppen Löcher von gleichem oder verschiedenem Durchmesser und gleichem oder verschiedenem Abstande voneinander bohrt, wobei die verschiedenen Bohrergruppen die jeweils geeignetste Schnittgeschwindigkeit erhalten

ίο können. Die Erfindung erstreckt sich auf die Einrichtung, mittels selbsttätiger mechanischer Schaltung den Spindelkopf mit seinen nacheinander zur Wirkung kommenden Bohrergruppen entsprechend in Arbeitsstellung zu bringen und den Werkstückträger ebenso selbsttätig" unter die verschiedenen Löchergruppen zu stellen.

In den Zeichnungen zeigt Fig. 1 eine Vorderansicht der Maschine, Fig. 2 eine Rückansieht, Fig. 3 eine Seitenansicht, Fig. 4 einen vertikalen Schnitt durch die Mitte des Spindelkopfes und die unteren Maschinenteile; Fig. 5 ist ein vergrößerter Querschnitt durch den Werkstückträger nach der Linie 1-1 der Fig. i, und die Fig. 6 bis 9 zeigen Einzelheiten, die in der Beschreibung näher erklärt werden.

Mit ι ist das stehende Maschinengestell bezeichnet, in dessen oberem Teile ein vielseitiger Spindelkopf 2 angeordnet ist. Bei der gezeichneten Ausführungsform hat der Spindelkopf sechs Seiten. Die Anzahl dieser Seiten kann je nach Bedarf geändert werden. Die Nabe 3 des Spindelkopfes ist im oberen Teile des Maschinengestelles drehbar gelagert, wie besonders aus Fig. 3 und 4 zu ersehen ist.

Die Antriebswelle 4 des Spindelkopfes geht durch die Nabe 3 hindurch und wird von der Riemenscheibe 5 aus angetrieben. Ein am Ende der Welle 4 befestigtes Kegelrad 6 steht mit den Kegelrädern 7 in Eingriff; diese dienen zum Antrieb einer Anzahl Spindeln 8, welche von der Mitte des Spindelkopfes aus radial gelagert sind, wie besonders aus Fig. 1 zu ersehen ist. Jede dieser Spindeln 8 trägt eine Ausrückkupplung 9, mit deren Hilfe sie ein- und ausgeschaltet werden können. Von den Spindeln 8 wird durch Vermittlung von Kegelrädern 10 und 11 (die gleich groß oder verschieden bemessen sein können) eine weitere Anzahl radialer Spindeln Ii angetrieben, welche auch mittels Kupplungen 9 ein- und ausgerückt werden können. Die Seitenzahl des Spindelkopfes stimmt mit der Anzahl der radialen Spindeln 8 und 11 überein.

Die Spindeln 8 und 11 und ihre zugehörigen Räder werden von Lagern 12 getragen, die an der Stirnseite des Spindelkopfes konzentrisch zum Getriebe 6 befestigt sind. Die Spindelenden ragen in den äußeren Teil der Kupplungen hinein (Fig. 4), welche in den Umfangswänden des Spindelkopfes gelagert

sind. Die Endzapfen der Kupplungshälfteil 9 tragen Stirnräder 13 von einem Durchmesser, welcher der jeweiligen Umfangsgeschwindigkeit der Bohrer angepaßt ist. Die Stirnräder 13 treiben Gruppen von Bohrspindeln 14 unter Vermittlung der Stirnräder 15 (Fig. 7 und 7 a). Wenn die zu bohrenden Löcher einer Gruppe verschiedene Durchmesser haben und verschieden weit voneinander entfernt sind, so werden die Bohrspindeln 14 an entsprechender Stelle gelagert und von dem zentralen Rade aus mit der erforderlichen Geschwindigkeit angetrieben.

Die Bohrspindeln 14 sind in Platten 20 gelagert, welche von Stehbolzen 21 in geeigneter Entfernung gehalten werden und mittels Stehbolzen 22 bequem abnehmbar an den Außenseiten des Spindelkopfes befestigt sind, derart, daß sie von den zugehörigen Spindeln 8 und 11 angetrieben werden können.

Jede Kupplung 9 hat einen Ausrückhebel 16 (Fig. 4), der an einem Böckchen 17 gelagert ist und durch die Stirnwand des Spindelkopfes hindurchragt. Eine Schraubenfeder 18, die innerhalb der Kupplungen untergebracht sein kann, hält diese gewöhnlich außer Eingriff, bis der zugehörige Hebel von einem geeigneten Daumen 19 niedergedrückt wird, der an einem Teil des Maschinengestellcs 1 befestigt ist.

Die selbsttätige Schaltung eines Kupplungshebels 16 erfolgt stets bei einer neuen Einstellung' des Spindelkopfes, welche von der im folgenden beschriebenen Einrichtung bewirkt wird.

Eine Sperrscheibe 23 (Fig. 4) ist an der Nabe 3 des Spindelkopfes mittels Bolzen 24 oder auf ähnliche Weise befestigt. Die Nabe 25 dieser Sperrscheibe ist auf der Welle 4 lose drehbar. Die äußere Fläche der Sperrscheibe trägt so viel Rollen 26, wie der Spindelkopf Seiten hat. Am Umfange der Sperrscheibe ist eine gleiche Anzahl von Nuten 27 vorgesehen.

Mit 30 ist der Kopf des Schalthebels bezeichnet, welcher an dem Zapfen 31 (Fig. 2) drehbar befestigt ist und mittels der verstellbaren Anschlagschraube 32 so justiert werden kann, daß er mit den Rollen 26 in richtiger Weise zusammen arbeitet. Eine Feder 33 hält den Kopf 30 gewöhnlich in der aus Fig. 2 ersichtlichen Stellung. Die Vorderseite 34 des Hebelkopfes ist derart abgerundet, daß, wenn der Hebel in der gezeichneten Ausführungsform von rechts nach links pendelt und bei einer der Rollen 26 anlangt, er nach unten ausweichen kann. Nach Passieren der betreffenden Rolle wird der Kopf dann durch Einwirkung der Feder 33 in die normale Stellung zurückgebracht. Der Schalthebel 29 ist um den Zapfen 36 schwingbar am Maschinengestell befestigt und trägt an seinem unteren Ende eine Rolle 37, durch deren Vermittlung er von einer Daumen- oder Kurvenscheibe 38 in Schwingung versetzt werden kann.

Ein Sperriegel 39 bleibt in den Vertiefungen 27, so lange eine Feststellung des Spindelkopfes notwendig ist. Die Länge des Sperrriegels 39 kann mit Hilfe eines Spannschlosses 40 oder dergl. so geregelt werden, daß der Riegelkopf tief genug in die Nuten 27 eindringen und weit genug aus denselben heraustreten kann. Eine Feder 41 drückt den Riegel 29 gewöhnlich nach abwärts. Die Verschiebung des Riegels wird unter Vermittlung eines vom unteren Ende der Riegelstange getragenen Zapfens oder einer Rolle 42 von einer Kurvenbahn 43 bewirkt. Der Teil 45 dieser Kurvenbahn zieht den Riegel aus den Vertiefungen 27 der Sperrscheibe hinaus, während der Teil 46, 47 der Kurvenbahn den Riegel in Schluß- ■ stellung bringt. Die Entriegelung wird bei Drehung der Scheibe 48 jedesmal unmittelbar vor der Zeit erfolgen, in welcher der Schalthebel 29 wirken soll. Am unteren Ende der Riegelstange ist ein Schlitz 49 vorgesehen, in den zwecks richtiger Geradführung ein feststehendes Führungsstück 50 eingreift. Die Kurvenscheiben 48 und 38 können getrennte Körper sein oder aus einem Stück bestehen. Sie sitzen auf einer Welle 51, welche von einem auf der Welle 52 sitzenden Schneckenrade gedreht wird.

Der als Bohrtisch dienende Support 53 und 54 kann mit seiner oberen, durch Schwalbenschwanz geführten Platte der Länge nach verstellt werden. Die Einstellung kann zeitweilig für eine oder mehrere seitliche Entfernungen von den Bohrköpfen festgelegt werden, je nachdem es der Charakter des Werkstückes erfordert. Diese verschiedenen Einstellbewegungen werden durch die folgende Einrichtung herbeigeführt.

Eine Zahnstange 55 (Fig. 4) erstreckt sich annähernd über die ganze Länge des Bohrtisches 53. In diese Zahnstange greift ein Rad 56 ein, deren Welle an dem seitlich nicht verschiebbaren Teile 54 gelagert ist. Ein Zahnbogen 57 dreht zeitweilig das Rad 56 und bewirkt dabei eine Abschiebung der Zahnstange 55 sowie des Tisches 53. Die Fig. 8 zeigt den Anfangszahn 58 dieses Zahnbogens. Derselbe ist nachgiebig ausgeführt, um ein ruhiges und sicheres Eingreifen des Segmentes in das Zahnrad 56 zu bewirken. Die Nachgiebigkeit dieses Zahnes 58 wird in der Weise erreicht, daß dieser Zahn um einen Zapfen 59 schwingbar ist und von einer Feder 60 in seine Arbeitsstellung gedrückt wird. Schlitz 61 und Anschlagstift 62 begrenzen die Ausweichbewegung des Zahnes. Am Ende des Zahn-

U.

bogens ist ein Daumen 63 befestigt, der, wie aus Fig. ι und 5 ersichtlich, zum Entriegeln des Tisches 53 dient und zu diesem Zwecke den am Riegel 64 befestigten Zahn 65 niederdrückt, bevor der Zahnbogen mit dem Rade 56 kämmt.

Der Zahnbogen 57 ist auf der Welle 51 gelagert und mit einem Arm 66 (Fig. 1) fest verbunden, dessen Ende eine Rolle 67 trägt.

Die Nabe des Zahnbogens ist mit einem Friktionsbande 68 an der Welle 51 befestigt. Ein Anschlag 69 (Fig. 1), der an dem Maschinengestell befestigt ist, begrenzt die Auswärtsbewegung des Zahnbogens 57 derart, daß er nach vollendeter Schaltung des Bohrtisches stillsteht und das Rad 56 freiläßt. Die Welle des Zahnrades 56 ist mit einem Handrade 70 ausgestattet, mit dessen Hilfe der Werktisch unabhängig von dem Zalinbogen 57 bewegt werden kann. Eine untere Fläche am Werktisch 53 ist mit Zahnlücken 71 zum Eingriff für den Riegel 64 ausgestattet, deren Lage und Abstand sich nach der Beschaffenheit des Werkstückes und der Arbeit richtet. Wenn eine der die Bohrspindeln tragenden Platten eingestellt ist, so ist auch der Werktisch von dem Riegel 64 festzulegen. Der letztere ist in einer Gleitbahn 72 montiert, die an dem Teil 54 befestigt ist. Eine Feder 73 drückt

3'j den Riegel gewöhnlich aufwärts.

Mit 74 ist ein Schlitz in der Riegelführung 72 bezeichnet, durch welchen ein Stift 75 hindurch- und in den Riegel 64 eingreift. Dieser Stift 75 ist mit einem Handhebel 76 verbunden, der um den Zapfen 'jy schwingbar an dem festen Teile 54 des Supportes gelagert ist. Mit Hilfe dieses Handhebels 76 kann der Riegel 64 aus den Zahnlücken 71 herausgezogen werden, bevor der Werktisch 53 mittels des Handrades 70 verschoben wird. Um zu verhindern, daß der Riegel 64 während der Bohrarbeit gelöst werden kann, ist in dem Zapfen yy ein Winkelhebel 78 gelagert, dessen einer Arm am Ende einen Schlitz hat, durch den. der Stift 75 hindurchgeht. Der andere Arm dieses Hebels ist mittels Zapfens 79 und 82 und der Zugstange 80 gelenkig mit einem senkrechten Flebel 81 verbunden. Dieser ist mit einem Bolzen 83 an dem festen Teile 54 des Supportes gelagert. Das untere Ende des Hebels 81 trägt einen Stift oder eine Rolle 84 (siehe Fig. 1 und 9), welche beim Heben des ganzen Supportes an einem feststehenden senkrechten Anschlagstück 86 entlang gleitet, das an dem Maschinengestell befestigt ist.

Wenn der Support ganz gesenkt ist, kommt die Rolle 84 unterhalb des Anschlages 85 zu stehen und das beschriebene Hebelsystem wird freigegeben, so daß die Entriegelung vorgenommen werden kann; sobald aber der Support gehoben wird, gleitet der Stift 84 am Anschlag 85 entlang und verhindert so die Entriegelung (Fig. 9).

Die selbsttätige Weiterschaltung des Bolirtisches 53 wird mit Hilfe einer geeigneten Zahl von Daumen 87 bewirkt, welche verstellbar in Nuten 88 eines Rades 89 befestigt sind. Der Bohrtisch wird in gleichen oder abweichenden Abständen je nach der Zahl und Stellung der Daumen 87 verschoben. Um eine radiale Verschiebung der Daumen 87 zu ermöglichen, sind deren Befestigungsschrauben 90 in Schlitzen 91 des Rades 89 geführt, und die Verstellung wird nach Lockerung dieser Schrauben mittels Spannschrauben 92 bewirkt.

Zum Heben und Senken des Supportes ist derselbe auf einem Schlitten 94 befestigt, der in geeigneten Bahnen am Maschinengestell 1 geführt ist und eine Gleitrolle 95 trägt, welche mit dem Umfange einer geeigneten Daumenscheibe 96 in Berührung bleibt. Die letztere ist ebenfalls an der Welle 51 befestigt.

Die Welle 93 liegt parallel mit der AVeile 51 und wird von dieser unter Vermittlung der Stirnräder 97,98 und 99 (Fig. 2) so angetrieben, daß sie eine Drehung macht, während die AVelle 51 zwei Umdrehungen ausführt.

Die Schaltwellen 51 und 93 werden durch die nachstehend beschriebene A^orrichtung angetrieben: Die Welle 100 (Fig. 2) wird von der Riemenscheibe 101 gedreht, solange die zwischengeschaltete Kupplung 102 eingerückt ist. Stirnräder 103, 104 und 105 verschiedenen Durchmessers sind auf der AVelle 100 festgekeilt und stehen mit den Rädern 106, 107 und 108 in Eingriff. Die letztgenannten drei Räder sitzen lose drehbar auf der Vorlegewelle 52, von welcher aus die Schaltwellen 51 und 93 gedreht werden. Die Räder 109 und 110 sitzen frei drehbar auf der AVelle 52 und können diese mit Hilfe einer Wechselkupplung· drehen. Das Zahnrad 108 sitzt ebenfalls frei drehbar auf der Welle 52 und kann diese nur mit Hilfe der in Fig. 6 gesondert gezeichneten Schaltscheibe in und Schaltklinke 112, und zwar mit der kleinsten Geschwindigkeit antreiben.

Die Welle 52 trägt eine Schnecke 113, welche mit dem Schneckenrade 114 auf der Schaltwelle 51 in Eingriff steht (Fig.'4). Wenn die Kupplung 109 das Rad 106 eingeschaltet hat, wie aus Fig. 2 zu ersehen ist, so wird die AA^elle 52 mit ihrer größten Geschwindigkeit gedreht. Ist dagegen die Kupplung 110 eingerückt, so erfolgt die Drehung der Schaltwelle mit mittlerer Geschwindigkeit. Bei einer Mittelstellung der Kupplung 109, 110 laufen die Zahnräder ic6, 107 leer mit, und dann dreht das Rad 108 vermittels der Schaltklinke 112

die Scheibe in und die Welle 52 mit geringster Umlaufgeschwindigkeit. Arbeitet dagegen eins der Räder 106 oder 107, so läuft die Klinke 112 leer über die Zähne des Rades in hinweg.

Die selbsttätige Einstellung dieser verschiedenen Geschwindigkeiten wird von der folgenden Einrichtung bewirkt: Auf der Welle 93 ist ein Rad 115 (Fig. 2) befestigt, welches am Umfange verschiedene Erhöhungen 116. 117 und 118 hat. Die größte Erhöhung 116 bringt die Kupplung 109 in Eingriff, die mittlere Erhöhung 117 läßt die Räder 106 und 107 leerlaufen, und wenn der Umfangteil 118 arbeitet, wird die Kupplung 110 eingerückt. Der Einrückhebel 119 sitzt fest an der Welle 120, an der auch ein Hebel 121 befestigt ist. Dieser trägt eine Rolle 122, welche beständig gegen den Umfang des Rades 115 gedrückt wird und entsprechend dem jeweils zur Wirkung kommenden Umfangteil 116, 117 oder 118 mehr oder weniger von der Welle 93 entfernt wird. Die Verschiebung der Rolle 122 bewirkt eine entsprechende Winkeldrehung der Welle 120 und damit auch eine entsprechende Verstellung des Kupplungshebels 119

Nach jeder vollen Umdrehung des Rades 115 soll die Welle 100 selbsttätig ausgerückt werden. Zu diesem Zwecke dient der an dem Rade 115 befestigte Daumen 123, welcher den Hebel 124 aufwärts drückt und damit den auf der gleichen AVelle 125 befestigten Hebel 126 senkt. Diese Bewegung wird durch die Stange 127 auf einen Hebel 128 übertragen, der hierdurch von der an einem festen Teil des Maschinengestelles angebrachten federnden Klinke 130 freigegeben wird. Darauf kommt eine in der Kupplung 102 angebrachte Feder zur Wirkung und schiebt die Kupplungshälften auseinander.

Der Kupplungshebel 129 dreht sich um den Zapfen 131, der von einem Lager 132 getragen wird. Um die Kupplung 102 auch von Hand lösen zu können, ist ein Handhebel 133 (Fig. 1) an der Welle 125 vorgesehen.

Der g"anze Schaltapparat wird von einem Handhebel 134 aus eingerückt, der an der Welle 135 festsitzt und durch das Gestänge 136, 137, 138 mit der Welle 131 des Ausrückhebels verbunden ist.

Die Wirkungsweise der Maschine ist folgende :

Das zu bohrende Werkstück wird mit an sich bekannten Hilfsmitteln am Tische 53 befestigt.

Sobald sich die Riemenscheibe 5 dreht, wird diejenige Bohrergruppe angetrieben, welche an der dem Bohrtisch zugekehrten Seite des Spindelkopfes 2 gelagert ist. Sowohl der Spindelkopf als auch der Bohrtisch bleiben so lange unverändert stehen, bis die Kupplung 102 durch Niederdrücken des Hebels 134 eingerückt wird. Daraufhin schaltet das Rad 115 dasjenige Vorgelege auf die Welle 52, welches der gerade gewünschten Bohrervorschubgeschwindigkeit entspricht. Nun schwingt einer der rotierenden Daumen 87 den Zahnbogen 57 nach links, wobei zunächst der Daumen 63 den Riegel 64 herabzieht. Dann wird der Bohrtisch so weit nach rechts geschoben, daß die erste Zahnlücke 71 über dem Riegel 64 steht. Nun schnappt der Riegel ein und der Tisch ist an seitlichen Verschiebungen verhindert. Die sich weiterdrehende Welle 51 hebt nun mittels eines Daumens 96 den Support mitsamt dem Werkstücke langsam gegen die Bohrer und läßt diese Teile nach dem Bohren der ersten Löchergruppe wieder sinken. Während dieser Zeit hatte der Riegel 39 den Spindelkopf festgehalten und der Schalthebel 29 ist in seiner Anfang'sstellung verblieben. Nunmehr wird der Spindelkopf entriegelt und um eine Teilung weitergeschaltet. Das Rad 115 kann die Vorschubgeschwindigkeit der nun wirkenden Bohrergruppe entsprechend ändern.

Sobald der Support 53, 54 gehoben wurde, kamen die Zähne der Räder 56 und 57 außer Eingriff und der Zahnbogen wurde von der Welle 51 bis zum Anschlag' 69 zurückgedreht. Unabhängig von dem Wechsel der Bohrergruppe kann nun der Bohrtisch um eine Zahn lücke weitergeschaltet werden oder auch an seiner Stelle verbleiben, je nachdem ob ein Daumen 87 zur Wirkung kommen soll oder nicht. Soll die Weiterschaltung erfolgen, so arbeitet der Zahnbogen wieder genau wie vorstehend beschrieben.

Auf diese Weise kommen alle Bohrergruppen nacheinander zur Wirkung und es werden Löchergruppen gebohrt, so oft der Tisch seitlich weitergeschaltet wurde. Ist der Arbeitsgang der Teile wieder beim Anfang angelangt, so wird der ganze Schaltapparat vom Daumen 123 ausgerückt. Bevor die Arbeit von neuem beginnt, drückt man den Hebel 76 nieder und kurbelt mit Hilfe des Handrades 70 den Bohrtisch 53 in seine Anfangsstellung zurück.

Bei der gezeichneten Ausführungsform der Maschine kann der Bohrtisch nur in seitlicher Richtung weitergeschaltet werden; derselbe kann auch mit Einrichtungen zu Quer- oder Drehbewegungen ausgerüstet sein.

Die Bohrmaschine bietet den großen Vorteil, daß in einem ununterbrochenen Arbeitsgange an einem Werkstück eine außerordentlich große Zahl verschiedener und erheblich weit voneinander entfernter Löcher gebohrt werden

kann, oder es können auch mehrere Werkstücke gleichzeitig" am Bohrtische befestigt und nacheinander bearbeitet werden.

Claims (2)

1. Patent-Ansprüche:

   i. Vielfachbohrmaschine mit an einem drehbaren Spindelkopf radial zu dessen Achse gelagerten Bohrspindeln, dadurch

   ίο gekennzeichnet, daß nach Beendigung der ersten Bohrung mechanische Schaltwerke einerseits den Spindelkopf schrittweise so drehen, daß eine andere Spindelkopffläche dem Bohrtisch gegenüber eingestellt ist, andererseits auch der Bohrtisch quer zur Bohrrichtung verschoben wird, so daß ein anderer Teil des Werkstückes den Bohrern gegenübersteht, zum Zwecke, eine größere Anzahl verschiedener und weit voneinander entfernter Löcher oder Löchergruppen in einem Durchgange des Werktisches bohren zu können.
2. 2. Vielfachbohrmaschine gemäß Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß gleichzeitig mit den mechanischen Schaltwerken ein Schaltrad (115) angetrieben wird, dessen verschiedene Erhöhungen (116, 117 und 118) vor dem Bohren einer neuen Löchergruppe Kupplungen (109, 110) so einstellen, daß diejenigen Räder eines sowohl zum Heben des Bohrtisches dienenden als auch die Schaltwellen drehenden Wechselgetriebes (103 bis 108) treibend wirken, deren Übersetzungsverhältnis der jeweils erforderlichen Bohrer vorschubgeschwindigkeit entspricht.

   Hierzu 2 Blatt Zeichnungen.