DE1652658B2 - Bohr- und Plandrehkopf für ein umlaufendes Werkzeug - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft einen Bohr- und Plandrehkopf für ein umlaufendes Werkzeug, bei dem zum Antrieb eines quer zur Bohrkopfachse verschiebbaren Schlittens ein für unterschiedliche Vorschubgeschwindigkeiten in den beiden radialen Verschieberichtungen eingerichtetes Umlaufrädergetriebe vorgesehen ist, das zwei umschaltbare An;, iebsräder mit verschiedenen Übersetzungsverhältnissen aufweist.

Aus der DE-PS 8 45 717 ist ein Bohr- und Plandrehkopf bekannt, der ein Umlaufrädergetriebe mit zwei umschaltbaren Antriebsrädern hat, um die Vorschubbewegung des Werkzeugschlittens mit einer anderen Geschwindigkeit durchführen zu können als dessen Rückholbewegung. Die Vorschubbewegung und die Rückholbewegung stehen dabei in einem festen Geschwindigkeitsverhältnis, es besieht jedoch nicht die Möglichkeit, bei laufendem Bohrkopf etwa die Geschwindigkeit der Vorschubbewegung oder die Geschwindigkeit der Rückholbewegung zu verändern.

Aus der FR-PS 14 57 766 ist ebenfalls ein Bohrkopf bekannt, der mit Planetenrädern versehen ist, durch die bei entsprechender Kupplung die Vorschubgeschwindigkeit gewechselt werden kann.

Es ist jedoch auch hier nicht möglich, bei laufendem Bohrkopf sowohl die Geschwindigkeit der Vorschubbcwegung als auch die der Rückholbewegung zu verändern.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Bohr- und Plandrehkopf der eingangs genannten Art so auszubilden, daß Vorschubbewegung und Rückholbewegung bei laufendem Kopf manuell veränderbarsind.

Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß die umschaltbaren Antriebsräder mit je einem auf einer gemeinsamen Stellwelle angeordneten Schaltrad einer Schaltkupplung in Zahneingriff stehen, die zwei auf der Stellwelle drehfest angeordnete und mittels einer Schaltmuffe axial verschiebbare, wechselweise mit diesen Schalträdern kuppelbare Kuppliingshülscn umfaßt, in deren neutraler Mittellagc die Stellwclle für einen Direktantrieb des Schlittens manuell drehbar ist.

Eine beispielsweise Ausführungsform der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung im einzelnen erläutert, in der

Fig. I einen Längsschnitt durch einen Bohr- und Plandrehkopf zeigt.

Fig.2 zeigt einen Schnitt längs der Linie H-Il von Fig. 1.

Fig.3 zeigt schematisch und teilweise im Schnitt ein Detail des Kopfes nach den F i g. 1 und 2.

Fig.4 und 5 zeigen in auseinandergezogener Darstellung die einzelnen Teile des Kopfes na, h den F i g. 1 und 2.

F i g. 6 zeigt perspektivisch einen Teil des Bohr- und Plandrehkopfes zusammen mit einem Werkzeugschlitten und einem Werkzeughalter.

Der Bohrkopf nach F i g. 1 hat ein Gehäuse 4, das am ortsfesten Teil einer Werkzeugmaschine angebracht ist, sowie einen umlaufenden Teil 2, der mit der nicht dargestellten Antriebswelle der Werkzeugmaschine mittels eines Zwischenstückes verbunden ist, das aus zwei kegelstumpfförmigen Teilen besteht, derer größere Grundflächen einander zugewendet sind. De-· untere Konus 46 paßt in eine entsprechende konische Aussparung des Teiles 2, während der obere Konus 4a in eine entsprechende nicht dargestellte Aussparung der Antriebswelle der Werkzeugmaschine paßt. An der Unterseite des umlaufenden Teiles 2 ist eine Schwalbenschwanzführung für den Schlitten 1 eines Werkzeughalters vorgesehen. Dieser hat einen mit einem Gewinde versehenen Vorsprung 26 für den Angriff an einer Gewindespindel 27, die mittels eines aufgekeilten Kegelrades 18 drehbar ist.

Der umlaufende Teil 2 weist einen großen ringwulstförmigen Teil und eine hohlzylindrische Nabe auf, um welche drei ringförmige Kegelräder 19, 20, 21 angeordnet sind. Das auf die Nabe des Teiles 2 aufgekeilte erste Kegelrad 21 kämmt antriebsmäßig mit einem ersten Satz von Planetenrädern 28, die an am Gehäuse 4 angebrachten Zapfen 29a drehbar montiert sind und die mit dem zweiten Kegelrad 20 mit zwei Verzahnungen antriebsübertragend kämmen. Das letztere Kegelrad ist antriebsüberiragemi ip.it dem dritten Kegelrad 19 mit zwei Verzahnungen über einer, zweiten Satz von Planetenrädern 28a verbunden, die an Zapfen 29 drehbar montiert sind, die an der Innenwand eines ringförmigen Schneckenrades 17 angebracht sind. Das Kegelrad 18, das, wie oben bereits erwähnt, an der Gewindespindel 27 aufgekeilt ist, steht mit dem Kegelrad 19 im Eingriff an derjenigen Seite desselben, die der dem Getriebezug 21, 28, 20, 28,·» zugewendeten Seite gegenüberliegt.

Innerhalb eines Ansatzes 4c des Gehäuses 4 ist eine Bohrung vorgesehen, deren Achse zu der Achse der Antriebswelle der Maschine unter rechtem Winkel steht. Innerhalb dieses Ansatzes ist eine Schnecke 48a montiert, die mit dem Schneckenrad 17 im Eingriff steht und dieses tre Dt, so daß die Drehgeschwindigkeit des Kegelrades 9 in bezug auf das Kegelrad 20 verzögerba. oder beschleunigbar ist. Infolgedessen wird das Kege rad 18, das auf der Gewindespindel 27 aufgekeilt ist, gedreht, so daß eine Verschiebung des Schlittens 1 in der einen oder anderen Richtung herbeiführbar ist. Zum Verdrehen der Schnecke 48;/ ist eine Kurbel 52,53 vorgesehen, die auf eine Stellwellc 48 aufgekeilt ist, die die Schnecke 48a trägt.

Die Verschiebung des Schlittens 1 kann auch mittels folgender Anordnung automatisch herbeigeführt werd.n.

Oben auf dem ersten Kegelrad 21 ist eine Ringmutter 3 an der Nabe des Teiles 2 aufgeschraubt und diese hat

eine konische Außenfläche, die die innere Lauffläche eines Rollenlagers bildet, dessen äußere Lauffläche durch einen Ring 10 gebildet ist, der in eine Aussparung des Gehäuses 4 eingesetzt ist. In der Ringmutter 3 sind parallel zur Antriebswelle der Maschine mehrere Löcher in regelmäßigen Abständen vorgesehen.

In jedem Loch befinden sich eine Kugel 5 und eine Feder 6, die die Kugel gfigen die Seite eines ringförmigen Zahnrades 25 drängt, das frei drehbar an der Nabe des Teiles 2 montiert ist. Die Seitenfläche des Zahnrades 25 ist mit mehreren Vertiefungen ausgestattet, die die Form von Kugelsegmenten haben.

Die Anzahl der Kugeln 5 stimmt mit der Anzahl der Vertiefungen überein, so daß unter normalen Bedingungen jede Kugel in einer entsprechenden Vertiefung eingerastet ist Unter solchen Bedingungen kann daher von der Ringmutter 3 auf das Zahnrad 25 ein Drehmoment übertragen werden. Wenn jedoch für den Antrieb des Zahnrades 25 ein Drehmoment erforderlich ist, das größer ist als ein vorherbestimmter Wert, der von der K.raft der Feder 6 abhängt. ras;en die Kugeln aus den zugeordneten Vertiefungen aus und gleiten entlang der Seiten des Zahnrades 25. Auf diese Weise ist eine Vorrichtung zur Begrenzung des Drehmomentes geschaffen, durch die das Zahnrad 25 und die ihm nachgeschalteten mechanischen Glieder gegen übermäßige Beanspruchungen geschützt sind.

Das Zahnrad 25 steht mit zwei Antriebsrädern 24a, 23a in Verbindung, nämlir¹· ---^i ersten Zahnrad 24a, das mit einer erste:, ^nneckenwelle 24 (Fig. 2) mit dreigängiger Schnecke aus einem Stück besteht und mit beiden Enden in Buchsen gelagert ist, die in das Gehäuse 4 eingesetzt sind und einem zweiten Zahnrad 23a, das an einer zweiten Schneckenwelle 23 mit eingängiger Schnecke aufgekeilt ist. Die Schneckenwelle 24 steht mit einem ersten ringförmigen Schneckenrad 59 im Eingriff, das an der Slellwelle 48 drehbar montiert ist. Die Schnecke der Schneckenwelle 23 steht mit einem zweiten Schneckenrad 60 in Eingriff, das drehbar an der Stellwelle 48 montiert ist. An dieser Welle sind ferner zwei Kupplungshülsen 46, 46«? montiert, die entlang der Welle verschiebbar sind, jedoch an dieser drehfest verkeilt sind, und die mit stirnseitigen Verzahnungen oder Klauen versehen sind. Die Hülsen sind an je einer Seite der Schnecke 48a der Stellwellc 48 angeordnet.

Eine Scha/tmuffe 47 ist längs de·· Slellwelle 48 angeordnet und beide Endkanten dieser Schaltmuffe haben je einen einwärts vorspringenden Rand zum Eingriff mit einer umlaufenden Nut in der Außenfläche der Kupplungshülse 46 bzv/ 46a. In einer Bohrung des Ansatzes 4c ist ein Zapfen 58c montiert, der aus dem Gehäuse 4 vorspringt und /ur Stellwelle 48 unter rechtem Winkel steht. Dieser Zapfen 58c ist mit einem exzentrischen Finger ausgestattet, der sich in ein Loch in der Schaltmuffe 47 "lineinerstreckt. Der Zapfen 58c ist mittels eines Hebels 58azwischen drei Winkelstellungen verdrehbar, in denen er jeweils z. B. mittels einer federbelasletcn Kugelrast festlegbar ist, deren Kugel in eine von drei Vertiefungen in der äußeren Zylinderfläche des Zapfens 58c einrasten kann. Wenn der Zapfen 58cim Uhrzeigersinn gedreht wird, wird die Kupplungshülsc 46a derart verschoben, daß sie in die stirnseitigen Zahne des Schaltrades 60 eingreift, während, wenn der Zapfen 58c im Gegenuhrzeigersinn verdreht wird, die Kupplungshülse 46 derart verschoben wird, daß sie an den stirnseitigen Zähnen des Schaltrades 59 angreift. Infolgedessen wird je nach Her Stellung des Hebels 58a der Antrieb der Stcllwelle 48 über die Schneckenwelle 23 oder über die Schneckenwelle 24 erzielt. Im ersteren Fall ist, da die Schneckenwelle 23 eine eingängige Schnecke hai, die Drehbewegung der Slellwelle 48 langsamer, und im /weiten Fall wird die Stellwelle 48 schneller angetrieben, da die Schneckenwelle 24 eine dreigängige Schnecke hat. Wie aus den Zeichnungen ersichtlich, ist die Drehung der Stellwelle 48 in beiden Fällen gleich gerichtet. In einer zentralen Stellung, d. h. wenn der Hebel 58a aufwärts gerichtet ist, greift keine

ίο der Kupplungshülsen 46, 46a an dem ihr zugeordneten Schaltrad 59 oder 60 an und in diesem Falle ist die Stellwelle 48 von Hand mittels der Kurbel 52, 53 verdrehbar.

Das Antriebsrad 24a steht nicht nur amriebsübertragend mit dem Schaltrad 59 in Verbindung, sondern es kämmt auch mit einem kleineren Zahnrad, das aus einem Stück mit einer Schneckenwelle 42 besteht. An dem Ende der Stellwelle 48, die der Kurbel 52, 53 gegenüberliegt, ist eine Kupplung vorgesehen, die aus einer zylindrischen Verlängerung 45 de' Stellwelle 48 sowie einer Kappe 40 besteht, die an der Verlängerung 45 gleitbar aufgepaßt, jedoch drehfest verteilt ist und eine konische Außenfläche für den Angriff an der inneren konischen Fläche einer Buchse 41 hat, Jie koaxial in bezug auf die Stellwelle 48 und an dieser frei montiert iii.

An der Außenfläche der Buchse 41 ist eine Schnecke vorgesehen, die mit der Schneckenwelle 42 in Eingriff steht. Die Kappe 40 ist mittels eines Hebels 55, der einen Kolben 54 gegen das Ende der Schneckenwelle 48 bewegt, zur reibungsschlüssigen Berührung mit der Buchse 41 bewegbar. Zwischen der Verlängerung 45 und der Innenseite des Bodens der Kappe 40 ist in eine becherförmige axiale Aussparung der ersteren eine Feder 44 eingesetzt, die die Kappe 40 außer Eingriff mit der Buchse 41 hält, wenn die Kappe 40 nicht gerade mittels des Hebels 55 entgegen der Kraft der Feder 44 verschoben wird.

Da das Zahnrad der Schneckenwelle 42 im entgegengesetzten Drehsinn wie das Antriebsrad 24a umläuft, bildet Hie soeben beschriebene Kupplung eine Einrichtung zum Umsteuern des Drehsinnes der Stellwelle 48 gegenüber dem Drehsinn, in dem sie unter dem Antrieb eines der Antriebsräder 24a oder 23a umläuft.

An dem Schlitten 1 ist entlang der ?inen Seite desselben eine Längsnut mit T-förmigem Querschnitt vorgesehen, in die der Kopf eines Bolzens gleitfähig eingreift, der durch einen Klotz 37 hindurchgeht und mit einer Feststellmutter zum Befestigen des Klotzes in jeder beliebigen Stellung entlang der Nut ausgestattet ist. An dem Klotz 37 ist ein Nocken vorgesehen, der derart angeordnet ist. daß er an dem Ende einer Stange 34 anstößt, wenn der Schiixten 1 eine vorherbestimmte Stellung oci seiner Bewegung erreicht. Die Stange 34 erstreckt sich durch den ringwulstförmigen Teil des Teiles 2 und endet, wenn nicht der Nocken des Klotzes 37 an ihr angreift, in einem geringen Abstand von einer Ringfeder 7, die in einer kreisförmigen Nut des Gehäuses4 angeoronf · ist.

Wie insbesondere aus F i g. I ersichtlich, ist die Feder 7 mittels einer Sehraube T an dem Gehäuse 4 befestigt, während sie an einer diametral gegenüberliegenden Stelle zwei parallele Druckstücke 33 elastisch stützt, deren der Feder 7 abgewendete Enden an einer diametralen Stufe des Zapfens 58c abgestützt sind. Wenn der Hebel 58a sich in seiner aufrechten Stellung befindet, liegen die Enden der Druckstückc 33 auf der gleichen Höhe und der ganze Umfang der Feder 7 licet

in einer Fbenc. Wenn hingegen der Hebel 58,# nach links oder rechts verdreht wird, drückt die diametrale Stufe des Zapfens 58c das eine der Druckstückc 33 gegen die leder 7 und drückt diese nieder. Da nun die Feder 7 mittels der Schraube T an dem Gehäuse 4 angeschraubt ist. wird die Feder nach unten gebogen.

In dem so verformten Zustand berührt die Feder 7 das oben· F.nde der Stange 34 gewöhnlich nicht. Wenn jedoch die Stange mil dem Nocken des Klotzes 37 zur Berührung gelangt, erreicht das F.nde, das dem mit dem Nocken in Berührung stehenden F.nde gegenüberliegt, die gleiche Höhe wie die untere Fläche der Feder 7 im unvcrformten Zustand. Unter diesen Bedingungen gleitet das obere F.nde der Stange 34 entlang der unteren Flüche der Feder 7 während der Drehung des Teiles 2 und drückt die Feder 7 in eine ebene Lage gegen den Boden der betreffenden Nut des Gehäuses 4. Infolgedessen werden die Druckstückc 33 nach oben geschoben und lic ι iieuel 58;/ wird in seine neutrale Stellung zurückgeführt und die automatische Bewegung des Schlittens I wird stillgesetzt. Wie F i g. 3 und 6 zeigen, ist der Schlitten I an seiner der Berührungsfläche mit dem Teil 2 gegenüberliegenden Fläche mit einer Nut 1.7 zum Festklemmen eines Werk/eugaufnehmers versehen. Fine, lc der Scitenrippen. die die Schwalbenschwanznut begrenzen (Fig. 3 und 6) ist gegen die zugewendete Seite des Werkzeugaufnchmers Id mittels einer Gruppe von Schrauben \c anpreßbar. Dies wird dadurch erzielt, daß entlang der Wurzel der Rippe Ic zwei l.ängsriutcn vorgesehen sind. Fine dieser Nuten verläuft entlang der Kante, an der die äußere Fläche der Rippe Ic sich an die Außenfläche des Schlittcnrumpfes anschließt, und die zweite, bedeutend tiefere Nut verläuft entlang der Kante, an der sich die innere Fläche der Rippe a.idem Boden der Nut 1.1 anschließt.

Der Querschnitt dieser Nut erstreckt sich in den Rumpf des Schlittens 1 bis zu einer gewissen Tiefe

ίο parallel zur Außenfläche der Rippe Ic. Die Schrauben I c·. die /\\ dieser Fläche und zu dieser Nut unter rechtem Winkel stehen, drücken die Rippe Ic gegen den Werkzeugaufnehmer Ir/ gleich einem Klemmbacken. Auf diese Weise kann der Werkzeugaufnehmer Ii/ an

i) jeder beliebigen Stelle entlang der Nut lades Schlittens I befestigt werden.

Das Werkzeug I^ ist an einem Fndc des Wcrkzcug-.nifnehmcrs in einem Loch getragen, das zum Wcrkzeugaufnchmer unter einem rechten Winkel sieht und in

.'0 das. der Schaft des Werkzeuges eingesetzt und mittels Schrauben IΛ fest angezogen ist. Dank dem Werkzeugaufnehmer Ii/ läßt sich das Werkzeug in bezug auf die Mittellinie der Antriebswelle der Maschine von vornherein mil einem Versalz montieren. Die oben

?"> beschriebene Werkzeughalterung gewährleistet eine äußerst starre Verbindung des Werkzeuges mit dem Schlitten I. so daß jede Schwingung der Schneidkante des Wen,/juges verhindert wird.

Flierzu 5 Blatt Zeichniinccn

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Bohr- und Plandrehkopf für ein umlaufendes Werkzeug, bei dem zum Antrieb eines quer zur Bohrkopfachse verschiebbaren Schlittens ein für unterschiedliche Vorschubgeschwindigkeiten in den beiden radialen Verschieberichtungen eingericlif.eles Umlaufrädergetriebe vorgesehen ist, das zwei umschaltbare Antriebsräder mit verschiedenen Übersetzungsverhältnissen aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die umschaltbaren Antriebsräder (23a, 24a,) mit je einem auf εϊηιτ gemeinsamen Stellwelle (48) angeordneten Schadrad (59, 60) einer Schaltkupplung in Zahneiingriil stehen, die zwei auf der Stellwelle (48) drehfest is angeordnete und mittels einer Schaltmuffe (47) axial verschiebbare, wechselweise mit diesen Schalträdern kuppelbare Kuppliingshülsen (46, 46a) umfaßt, in deren neutraler Mittellage die Stellwelle (48) für einen Direktantrieb des Schlittens (1) manuell drehbar ist