DE19503072B4

DE19503072B4 - Bohrmaschine

Info

Publication number: DE19503072B4
Application number: DE19503072A
Authority: DE
Inventors: Georg Bruder; Otmar Hettich
Original assignee: DONAU WERKZEUGMASCHINEN GmbH; DONAU-WERKZEUGMASCHINEN GmbH
Current assignee: DONAU WERKZEUGMASCHINEN GmbH; DONAU-WERKZEUGMASCHINEN GmbH
Priority date: 1994-08-24
Filing date: 1995-02-01
Publication date: 2006-04-20
Anticipated expiration: 2015-02-02
Also published as: DE19503072A1

Abstract

Bohrmaschine, insbesondere Schnellradialbohrmaschine, mit einer in Drehrichtung antreibbaren, in einem Spindelträger gelagerten Spindel (3), die mit einer zentralen Bohrung (6) versehen ist, und mit einem im Bereich des vorderen Endes der Spindel (3) angeordneten Werkzeugaufnahmekonus (7), der in einen Aufnahmeraum für eine mit einem werkzeugseitigen Haltebolzen (56) zum Eingriff bringbare Spanneinrichtung (57) übergeht, die mit einer vom konusfernen Ende her in die hohle Spindel (3) eingreifenden, eine Stellstange (12) aufweisenden Stelleinrichtung zusammenwirkt, die mittels einer die Stellstange (12) umfassenden Federanordnung (13) in Spannrichtung und mittels eines mit einem aus der Spindel (3) herausragenden Endbereich der Stelleinrichtung zusammenwirkenden Hydraulikaggregats (21,22) in Entspannrichtung beaufschlagbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Spindel (3) mit ihrem den selbsthemmungsfreien Werkzeugaufnahmekonus (7) aufweisenden Spindelkopf im Spindelträger gelagert ist, der als in axialer Richtung verstellbare Pinole (2) ausgebildet ist, dass die Stellstange (12) direkt mit dem Hydraulikaggregat (21, 22) zusammenwirkt, das einen mit der Stellstange (12) zusammenwirkenden Kolben...

Description

Die Erfindung betrifft eine Bohrmaschine, insbesondere Schnellradialbohrmaschine, mit einer in Drehrichtung antreibbaren, in einem Spindelträger gelagerten Spindel, die mit einer zentralen Bohrung versehen ist, und mit einem im Bereich des vorderen Endes der Spindel angeordneten Werkzeugaufnahmekonus, der in einen Aufnahmeraum für eine mit einem werkzeugseitigen Haltebolzen zum Eingriff bringbare Spanneinrichtung übergeht, die mit einer vom konusfernen Ende her in die hohle Spindel eingreifenden, eine Stellstange aufweisenden Stelleinrichtung zusammenwirkt, die mittels einer die Stellstange umfassenden Federanordnung in Spannrichtung und mittels eines mit einem aus der Spindel herausragenden Endbereich der Stelleinrichtung zusammenwirkenden Hydraulikaggregats in Entspannrichtung beaufschlagbar ist.

Eine Anordnung dieser Art ist aus der DE 2921 961 A1 bekannt. Bei dieser bekannten Anordnung ist in die Spindel ein Werkzeugträger eingebaut, dem die Spanneinrichtung zugeordnet ist. Diese besteht aus einem büchsenförmigen Teil, das am vorderen Ende eine mit dem Werkzeugträger zusammenwirkende Gabel aufweist und am hinteren Ende mit einer Verstelleinrichtung verbunden ist. Koaxial zum büchsenförmigen Teil ist eine hierin angeordnete Spannstange und eine diese umfassende Federanordnung vorgesehen. Die Spannstange wirkt am vorderen Ende mit der Spanneinrichtung zusammen und ist am hinteren Ende zur Anlage an einer Schulter des büchsenförmigen Teils bringbar und dementsprechend von diesem nach vorne mitnehmbar. Die Federanordnung liegt vorne an einer Verlän gerung des Werkzeugträgers und hinten an einem Teller der Spannstange an. Die Spindel ist in einem stationären Spindelträger gelagert. Die Lagerung befindet sich dabei hinterhalb des aus dem stationären Spindelträger herausragenden Spindelkopfes im Bereich des vorderen und hinteren Endes des stationären Spindelträgers. Die bekannte Anordnung ergibt eine vergleichsweise voluminöse Anordnung mit einem großen Spindeldurchmesser. Es sind daher hohe Massenkräfte und eine damit verbundene Taumelgefahr zu befürchten. Verstärkt wird dies bei der bekannten Anordnung noch dadurch, dass sich die Spindellagerung außerhalb des Spindelkopfes befindet. Die bekannte Anordnung erweist sich demnach als nicht kompakt und sicher genug.

Hiervon ausgehend ist es daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Anordnung eingangs erwähnter Art mit einfachen und kostengünstigen Mitteln so zu verbessern, dass sich eine vergleichsweise schlanke Spindelanordnung ergibt.

Zur Lösung dieser Aufgabe unterscheidet sich die erfindungsgemäße Kombination vom gattungsgemäßen Stand der Technik dadurch, dass die Spindel mit ihrem den selbsthemmungsfreien Werkzeugaufnahmekonus aufweisenden Spindelkopf im Spindelträger gelagert ist, der als in axialer Richtung verstellbare Pinole ausgebildet ist, dass die Stellstange direkt mit dem Hydraulikaggregat zusammenwirkt, das einen mit der Stellstange zusammenwirkenden Kolben aufweist, und dass die Spindel an ihrem konusfernen Ende mit einem von der Stellstange durchgriffenen, koaxialen Lagerdorn versehen ist, auf dem eine in axialer und radialer Richtung gelagerte Zylinderbüchse aufgenommen ist, dessen konusferne Seite eine mit einem Druckmittel beaufschlagbare Druckkammer begrenzt.

Die erfindungsgemäße Kombination ergibt in vorteilhafter Weise eine die Betriebskräfte aufnehmende Spindellagerung, die auf den Bereich des Spindel- bzw. Pinolenkopfes beschränkt ist, wo genügend Platz in radialer Richtung zur Verfügung steht. Im Bereich des oberen Pinolenendes ist hier in vorteilhafter Weise keine die Betriebskräfte aufnehmende Lagerung erforderlich. Hier genügt vielmehr eine einfache Stabilisierungsabstützung, die sich durch ein Nadellager ohne weiteres verwirklichen läßt. Dies ergibt eine vergleichsweise schlanke Pinole, so dass bei vorgegebenem Pinolendurchmesser viel Platz für die Spindel zur Verfügung steht. Diese kann daher in vorteilhafter Weise so dimensioniert werden, dass in ihr eine die Spanneinrichtung bildende Spannzange mit zugeordneter Betätigungseinrichtung untergebracht werden können und dennoch ausreichend große, tragende Querschnitte erreicht werden, was die Vermeidung von Taumelgefahr erleichtert und eine schlanke Pinole ergibt, was bei Bohrmaschinen erwünscht ist. Dem kommt auch entgegen, dass die auf dem Lagerdorn der Spindel aufgenommene Zylinderbüchse des hydraulischen Betätigungsaggregats im Verlauf einer axialen Verstellbewegung der Spindel wie diese in das Maschinengehäuse und in eine im Maschinengehäuse gelagerte, die Spindel umfassende Antriebsnabe eintauchen kann. Die notwendige Spindellänge ist daher trotz axialer Verfahrbarkeit vergleichsweise gering, was sich ebenfalls vorteilhaft auf die Vermeidung von Taumelgefahr auswirkt.

Vorteilhafte Ausgestaltungen und zweckmäßige Fortbildungen der übergeordneten Maßnahmen sind in den Unteransprüchen angegeben.

So kann es sich bei den zur Spindellagerung vorgesehenen Schulterlagern zweckmäßig um Schulterkugellager handeln. Diese können in vorteilhafter Weise axiale und radiale Kräfte aufnehmen und ergeben eine äußerst kompakte Bauweise. Eine weitere zweckmäßige Maßnahme kann darin bestehen, dass die Schulterlager von aus spindel- und spindelträgerseitigen Ringen bestehenden, berührungslosen Dichtungsanordnungen flankiert und über jeweils einen Ring an einer Spannmutter bzw. einem dieser gegenüberliegenden Gegenlager abgestützt sind. Die Einbeziehung der Ringe in den Kraftfluß der Lagerspannung ergibt in vorteilhafter Weise einen großen Elastizitätsbereich.

In weiterer Fortbildung der übergeordneten Maßnahmen kann die Stellstange eine zentrale, mit einem dem Werkzeug zuführbaren Kühlmittel beaufschlagbare Bohrung aufweisen. Diese Maßnahmen ermöglichen eine zentrale Zufuhr von Kühlmittel über die Stellstange zur Werkzeugaufnahmeeinrichtung und über diese zum Werkzeug.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und zweckmäßige Fortbildungen der übergeordneten Maßnahmen sind in den restlichen Unteransprüchen angegeben und aus der nachstehenden Beispielsbeschreibung entnehmbar.

Nachstehend werden einige Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. Hierbei zeigen:

1 einen Schnitt durch das spindelseitige Ende des Auslegers einer Schnellradialbohrmaschine,

2 den oberen Bereich der aus 1 entnehmbaren Spindel in vergrößerter Darstellung,

3 den unteren Bereich einer Bohrmaschinenspindel mit innengekühltem Bohrer,

4 den oberen Bereich einer zu 3 gehörenden Bohrmaschinenspindel und

5 eine weitere Ausführung des oberen Bereichs einer zu 3 gehörenden Bohrmaschinenspindel.

Der 1 liegt eine Schnellradialbohrmaschine zugrunde, deren horizontal angeordneter Ausleger 1 manuell verschiebbar ist. Der Ausleger 1 enthält eine in vertikaler Richtung verschiebbare, in Drehrichtung gesicherte Pinole 2, in der eine sie durchgreifende Spindel 3 drehbar gelagert ist. Die Spindel 3 ist oberhalb der Pinole 2 mit einem umfangsseitigen Keilprofil versehen, das im Eingriff mit einer im Ausleger 1 gelagerten Antriebsnabe 4 ist, die mit einer durch einen Riementrieb angedeuteten Antriebseinrichtung 5 zusammenwirkt.
Die der 3 zugrundeliegende Anordnung stimmt mit dem unteren Bereich der der 1 zugrundeliegenden Anordnung hinsichtlich der Spindellagerung und der Werkzeugaufnahme überein. Der Unterschied beider Anordnungen besteht lediglich darin, daß bei der Anordnung gemäß 3 das Werkzeug gekühlt werden kann und bei der Anordnung gemäß 1 nicht.
Die die beim Betrieb auftretenden Kräfte aufnehmende Lagerung der Spindel 3 befindet sich, wie die 1 und 3 anschaulich zeigen, im Bereich des unteren, kopfartig verdickten Spindelendes, das in einem topfartigen, außerhalb des Auslegers 1 sich befindenden Kopf der Pinole 2 aufgenommen ist. Zur Bildung der Spindellagerung sind zwei in O-Formation angeordnete, zusammengepreßte Schulter-Kugellager 50 vorgesehen. Diese nehmen alle axialen und radialen Betriebskräfte auf. Im Bereich des oberen Pinolenendes ist somit, wie der 1 entnehmbar ist, keine weitere, Betriebskräfte aufnehmende Lagerung erforderlich. Im dargestellten Beispiel ist hier nur noch eine Stabilisierungsabstützung vorgesehen. Hierfür genügt ein Nadellager 51, das wenig radialen Platz benötigt, was bei vorgegebenem, maximalem Pinolendurchmesser einen vergleichsweise großen Spindeldurchmesser ermöglicht.
Die Schulterlager 50 sind von berührungslosen Dichteinrichtungen 52, 53 flankiert, die jeweils einen spindelseitig anliegenden Ring und einen pinolenseitig anliegenden Ring aufweisen. Die obere Dichteinrichtung 52 ist als Labyrinthdichtung mit zwei im Querschnitt L-förmigen, einander übergreifenden Ringen ausgebildet. Die untere Dichteinrichtung ist ebenfalls als Labyrinthdichtung ausgebildet, wobei die beiden Ringe mit in gegenseitigem Eingriff stehenden Sägezahnprofilen versehen sind. Der pinolenseitige Ring der unteren Dichteinrichtung 53 liegt an einem auf die untere Stirnseite der Pinole 2 aufgeschraubten Flansch 54 an. Der spindelseitige Ring der oberen Dichteinrichtung 52 liegt an einer auf einem Gewindeabschnitt des verdickten Kopfes der Spindel 3 aufgeschraubten Spannmutter 55 an. Durch Anziehen der Spannmutter 55 sind die beiden Schulterlager 50 in axialer Richtung zusammenspannbar. Die Spannmutter 55 ist mittels einer Madenschraube sicherbar. Die in den Kraftfluß einbezogenen Ringe der oberen und unteren Dichteinrichtungen 52, 53 ergeben einen großen Abstand der Spannmutter 55 vom als Gegenlager fungierenden Flansch 54 und erhöhen somit den Elastizitätsbereich, sodaß auch bei hohen Betriebskräften eine gegenseitige Anlage der zusammengespannten Bauteile erhalten bleibt.
Die Schulterlager 50 können eine aus einem wachsartigen Fett bestehende Lebensdauerschmierung enthalten, sodaß keine Wartung erforderlich ist. Die Dichteinrichtungen 52, 53 stellen sicher, daß keine Schmutz bzw. Flüssigkeitsteilchen in die Schulterlager 50 eintreten können. Aus dem Pinoleninnenraum ankommende, von der oberen Dichteinrichtung 52 abgefangene Teilchen werden über eine der Dichteinrichtung 52 zugeordnete Radialbohrung der Pinole 2 nach außen abgeführt.
Die Spindel 3 ist mit einer durchgehenden, koaxialen Bohrung 6 versehen, die am unteren, verdickten Spindelkopf einen Konus 7 bildet, in den, wie am besten aus 3 erkennbar ist, ein einen Bohrer 8 aufnehmender Kegel 9 so einsteckbar ist, daß er in Drehrichtung mitgenommen wird. Der Konus 7 und der Kegel 9 sind als sogenannte Steilkegel (z.B: SK 40) ausgebildet, die nicht selbsthemmend sind. Dies ermöglicht einen automatischen Werkzeugwechsel. Es ist jedoch erforderlich, den Konus 9 während des Betriebs mit einer geeigneten Einzugseinrichtung in den Konus 7 hineinzuziehen und zu halten. Hierzu ist der Kegel 9 an seinem oberen Ende mit einem pilzartig hinterschnittenen Haltekopf 56 versehen, der zum Eingriff mit einer in einer zugeordneten Erweiterung der Bohrung 6 der Spindel 3 angeordneten Spannzange 57 bringbar ist. Die Ausbildung des Haltezapfens 56 und der Spannzange 57 können der Norm entsprechen, die bei anderen Werkzeugmaschinen zur Anwendung kommt, deren Verwendung bei Bohrmaschinen bisher jedoch aus Platzgründen nicht möglich war.
Die Spannzange 57 besteht aus einer in einem zugeordneten Bohrungsabschnitt der Bohrung 6 angeordneten Schiebemuffe 10, die schwenkbare Fallhaken 11 trägt, die durch axiale Bewegung der Schiebemuffe 10 in und außer Eingriff mit dem hinterschnittenen Haltekopf 56 des Kegels 9 bringbar sind. Die Außenkontur des den Fallhaken 11 zugeordneten Bohrungsabschnitts bildet dabei eine Steuerkurve 58 zur radialen Betätigung der Fallhaken 11. Die Lagerung der Spindel 3 im unteren, außerhalb des Anlegers 1 sich befindenden Spindel- bzw. Pinolenbereichs ergibt, wie oben schon erwähnt, bei vorgegebenem Pinolendurchmesser einen vergleichsweise großen Spindeldurchmesser. Dies wiederum ermöglicht die Verwendung eines genormten Haltezapfens 56 und einer diesem zugeordnetem, in radialer Richtung vergleichsweise viel Platz benötigenden Spannzange 57 samt zugeordneter Betätigungseinrichtung, ohne daß die tragenden Querschnitte der Spindel 3 bei bohrmaschinengerechter, schlanker Spindelbauweise zu klein würden.
Die Schiebemuffe 10 ist, wie 1 weiter zeigt, durch Verschraubung mit einer die Bohrung 6 der Spindel 3 durchgreifenden Stellstange 12 verbunden. Diese ist von einer im Bereich des oberen Endes der Spindel 3 angeordneten, in der Bohrung 6 aufgenommenen Schraubentellerfeder 13 umfaßt. Diese stützt sich mit ihrem unteren Ende an einer Schulter 14 der Bohrung 6 ab. Das obere Ende der Schraubentellerfeder 13 liegt an einem an der Stellstange 12 befestigten Federteller 15 an.
Dieses ist durch eine Kontermutteranordnung einstellbar fixiert. Die Schraubentellerfeder 13 stellt ein einteiliges Federteil dar, das einerseits Tellerfedereigenschaften besitzt und andererseits eine leichte Montage gewährleistet. Die Schraubentellerfeder 13 übt auf die Stellstange 12 eine nach oben gerichtete Kraft aus, durch welche die Spannzange zum Spannen beaufschlagt wird.
Zum Entspannen der Spannzange wird die Stellstange 12, wie die 1 und 2 erkennen lassen, mittels eines am oberen Ende der Spindel 3 vorgesehenen Hydraulikaggregats, das gegenüber der rotierenden Spindel 3 und der mitrotierenden Stellstange 12 in Drehrichtung fixiert ist, entgegen der Wirkung der Schraubentellerfeder 13 niedergedrückt. Das Hydraulikaggregat enthält eine schlanke Zylinderbüchse 16, die auf einem vom oberen Ende der Spindel 3 nach oben abstehenden, von der Stellstange 12 durchsetzten Lagerdorn 17 durch Nadellager 18 in radialer und durch ein Rollenlager 19 in axialer Richtung gelagert ist. Der Lagerdorn 17 ist an ein in das obere Ende der hohlen Spindel 3 eingeschraubtes, mit einem auf der oberen Stirnseite der Spindel 3 zur Auflage bringbaren Auflageflansch versehenes Adapterstück 20 angeformt. Der Durchmesser des Adapterstücks 20 im Bereich seines Auflageflansches und der Durchmesser des unteren Bereichs der Zylinderbüchse 16 sind, wie die 1 und 2 erkennen lassen, nicht größer als der Durchmesser des oberen Bereichs der Spindel 3.
Die den Lagerdorn 17 durchgreifende Stellstange 12 überragt das obere Ende des Lagerdorns 17 zumindest um den erforderlichen Stellweg zum Entspannen der Spannzange. Oberhalb des oberen Endes der Stellstange 12 ist ein in der Zylinderbüchse 16 gleitend geführter Kolben 21 vorgesehen, der mit seinem stellstangenfernen Ende in eine mit einem Druckmittel beaufschlagbare Zylinderkammer 22 eintaucht. Die Zylinderkammer 22 ist nach oben durch eine auf die Zylinderbüchse 21 aufgesetzte Kappe 23 begrenzt. In die Zylinderkammer 22 mündet ein in die Kappe 23 eingeschraubter, radial abstehender Anschlußstutzen 24 für eine Hydraulikleitung ein. Der Anschlußstutzen 24 durchgreift einen Schlitz 25 eines auf den Ausleger 1 aufgesetzten, das obere Ende der Spindel 3 samt Hydraulikaggregat übergreifenden Topfes 26. Durch den Eingriff des Anschlußstutzens 24 in den Schlitz 25 ergibt sich ein Drehsicherung der Zylinderbüchse 16 gegenüber dem durch Lagerreibung auf diese übertragenen Drehmoment.
In axialer Richtung wird das Hydraulikaggregat von der Spindel 3 mitgenommen. Zur Gewährleistung eines leichten Laufs des Anschlußstutzens 24 im Schlitz 25 ist ein auf den Anschlußstutzen 24 aufgesetzter, durch einen Lagerring etc. gebildeter Laufring 27 vorgesehen. Zur Steuerung der axialen Spindelbewegung könnten im Bereich des Schlitzes 25 vom Laufring 27 betätigbare, hier nicht näher dargestellte Positionsgeber inform von Endschaltern etc. vorgesehen sein. Die Haube 26 ist an einen Flansch 28 angesetzt, der eine der Antriebsnabe 4 zugeordnete Bohrung der oberen Wand des Auslegers 1 umfaßt. Infolge der oben erwähnten Durchmesserverhältnisse ist sichergestellt, daß nicht nur die Spindel 3 samt Adapterstück 20, sondern auch der untere Bereich der Zylinderbüchse 16 in den Ausleger 1 und die Antriebsnabe 4 eintauchen können, sodaß sich trotz eines großen axialen Hubs der Spindel 3 der erforderliche Überstand über den Ausleger 1 in Grenzen hält.
Vom Kolben 21 steht ein Stößel 29 nach unten ab, der bei einer Abwärtsbewegung des Kolbens 21 infolge einer Druckmittelbeaufschlagung der Zylinderkammer 22 zur Anlage am oberen Ende der Stellstange 12 kommt und diese im weiteren Verlauf der Abwärtsbewegung entgegen der Wirkung der Schraubentellerfeder 13 nach unten drückt, sodaß seine Länge einstellbar ist. Diese wird so gewählt, daß Fertigungstoleranzen ausgeglichen werden und in jedem Falle gleiche Stellwege erreicht werden. Zur Vermeidung einer hohen Flächenpressung im Bereich der oberen Stirnseite der Stellstange 12 kann diese, wie aus 2 erkennbar ist, mit einer aufgesetzten Kappe 30 versehen sein, an der der Stößel 29 zur Anlage kommt.
Der Kolben 21 ist von einer Rückstellfeder 31 untergriffen, die an einem Bund eines in die Zylinderbüchse 16 eingesetzten Einsatzstücks 32 abgestützt ist, das mit ihrem unteren Ende am benachbarten Axiallager 19 abgestützt ist. Durch die Rückstellfeder 31 wird der Kolben 21 angehoben und in seine obere Anschlagstellung gebracht. Hierzu ist der Kolben 21 mit einer Stufe versehen, die an einem Bund der Kappe 23 zur Anlage bringbar ist. In der unteren Anschlagstellung kommt die untere Kolbenstirnseite zur Anlage an dem durch die obere Stirnseite des Einsatzstücks 32 gebildeten Bund.
In der den 1 und 2 zugrundeliegenden Betriebsstellung ist die Zylinderkammer 22 nicht beaufschlagt. Der Kolben 21 befindet sich dementsprechend in seiner oberen Anschlagstellung. Der Stößel 29 ist dementsprechend vom oberen Ende der Stellstange 12 abgehoben, die somit durch die Schraubentellerfeder 13 nach oben gedrückt wird, wodurch die Spannzange in ihre Schließstellung gelangt. Sofern die Spannzange geöffnet werden soll, wird die Zylinderkammer 22 mit Druckmittel beaufschlagt. Hierdurch wird der Kolben 21 entgegen der Wirkung seiner Rückstellfeder 31 bis zur unteren Anschlagstellung nach unten bewegt, wodurch die Stellstange 12 entgegen der Wirkung der Schraubentellerfeder 13 nach unten gestoßen wird.
Bei der Ausführung gemäß 3 ist der Bohrer 8 mit einem zentralen Kanal 33 zur Zufuhr von Kühlmittel zu den Schneiden des Bohrers 8 versehen. Der Kanal 33 schließt an eine entsprechende Bohrung 34 im Kegel 9 an, der das Kühlmittel über eine zentrale Ausnehmung 35 der Schiebemuffe 10 zugeführt wird, die ihrerseits mit einer zentralen Bohrung 36 der Stellstange 12 kommuniziert. In 4 ist die Bohrung 36 der Stellstange 12 im Bereich des oberen Endes der Stellstange 12 erweitert. In diesen erweiterten Bereich der Bohrung 36 greift, wie 4 weiter zeigt, das untere Ende einer mit einer zentralen Bohrung 37 versehenen Kanüle 38 ein, die den Kolben 21 und den von diesem abstehenden Stößel 29 zentral durchgreift. Die Kanüle 38 ist an ihrem oberen Ende mit einem Flansch 39 versehen, der an der oberen Stirnwand der Druckkammer 22 befestigt und gegenüber dieser mittels eines Dichtrings abgedichtet ist. Die auf die Zylinderbüchse 16 aufgesetzte Kappe 23, welche die obere Stirnwand der Zylinderkammer 22 enthält, ist mit einer zur Bohrung 37 der Kanüle 38 führenden Winkelbohrung 40 versehen, in deren radialen Ast ein Anschlußstutzen 41 für eine Kühlmittelleitung eingeschraubt ist.
Das über den Anschlußstutzen 41 zuführbare Kühlmittel gelangt über die Winkelbohrung 40 der Kappe 23 in die Bohrung 37 der Kanüle 38, von dieser in die Bohrung 36 der Stellstange 12, von dieser in die Bohrung 35 der Schiebemuffe 10 und von dort über die Bohrung 34 des Kegels 9 in den Kanal 33 des Bohrers 8. Zur Verhinderung ein Leckage ist die Kanüle 38 gegenüber der Stellstange 12 und gegenüber dem Kolben 21 ebenfalls durch Dichtringe abgedichtet. Im Bereich der Steckverbindung zwischen Kanüle 38 und Stellstange 12 findet eine Relativbewegung in Drehrichtung statt, da die Stellstange mit der Spindel 3 mitrotiert und die Kanüle 38 an einem in Drehrichtung festgehaltenen Bauteil befestigt ist. Zur Vermeidung eines hierdurch verursachten Verschleißes ist im Bereich der genannten Steckverbindung eine in den erweiterten Bereich der Spindelbohrung eingesetzte Laufbüchse 42 vorgesehen. Zur Reduzierung der Flächenpressung kann die Stellstange 12 hier am oberen Ende mit einem von der Kanüle 38 durchgriffenen, dem Stößel 29 zugeordneten Flansch 43 versehen sein.
Die zur Aufnahme der Kanüle 38 erweiterte Bohrung 36 der Stellstange 12 ist zur Bildung der Erweiterung mit einem sich nach oben erweiternden Konus 44 versehen. Dieser ist mit Abstand unterhalb des unteren Kanülenendes plaziert. Im Bereich zwischen dem Konus 44 und dem unteren Kanülenende ist die Wand der Bohrung 36 mit einer zum Konus 44 hinführenden Gewindenut 45 versehen. Hierdurch wird der Kühlflüssigkeit ein Drall aufgeprägt, der sich in den Konus 44 hinein fortsetzt und zu einem Zykloneffekt führt. Hierdurch wird ein nach unten gerichteter Sog auf die Kühlflüssigkeit ausgeübt, wodurch die Abdichtung im Bereich der relativ zueinander bewegten Flächen von Kanüle 38 und Stellstange 12 entlastet wird.
Die Ausführung gemäß 5 entspricht bis auf die nachstehend beschriebenen Abweichungen der Ausführung gemäß 4. Für gleiche Teile finden daher gleiche Bezugszeichen Verwendung. Bei der Ausführung nach 5 ist die mit einer zentralen Bohrung 36 versehene Stellstange 12 durch den Kolben 21 des zu ihrer Betätigung vorgesehenen Hydraulikagregats durchgeführt, wodurch sich eine in die Bohrung 36 eingreifende Kanüle erübrigt, was sich vorteilhaft auf die Verschleißfestigkeit auswirkt. Der Kolben 21 ist hier als Stufenkolben ausgebildet, sodaß sich eine die auf die Zylinderbüchse 16 aufgesetzte, den Druckraum 22 begrenzende Kappe 23 durchgreifender Zapfen 21a ergibt, der von der Druckkammer 22 umfaßt ist, die durch kolbenseitige bzw. mit dem Kolbenzapfen 21a zusammenwirkende Dichtringe abgedichtet ist. Der dargestellte Stufenkolben erleichtert die Herstellung geschliffener Flächen. Die Stellstange 12 ist mit einer durch einen eingelegten Ring 59 verbreiterten Schulter versehen, an der der von der Rückstellfeder 31 unterfasste Kolben 21 zur Betätigung der Stellstange 12 zur Anlage bringbar ist.
Die Stellstange 12 kann berührungsfrei durch den Kolben 21 durchgeführt sein. Im dargestellten Beispiel ist die Stellstange 12, die mit der Spindel 3 mitrotiert, zur Vermeidung von Taumelbewegungen kolbenseitig abgestützt. Hierzu sind zwei am unteren Kolbenende bzw. am oberen Ende des Kolbenzapfens 21a angeordnete Nadellager 60 vorgesehen. Auf das aus dem Kolben 21 nach oben herausragende Ende der Stellstange 12 ist eine Drehverbindung 61 aufgesetzt, von der der Anschlußstutzen 41 zum Anschluß einer Kühlmittelleitung abgeht. Dieser ist wie der Anschlußstutzen 24 für die Hydraulikleitung mit einem in den Gehäuseschlitz 25 eingreifenden Laufring 27 versehen.
Um zu verhindern, daß bei den Ausführungen mit Werkzeugkühlung beim Werkzeugwechsel die Kühlfüssigkeit aus der Bohrung 36 der Stellstange 12 ausläuft, kann, wie aus 3 hervorgeht, im Bereich des konusseitigen Endes des Kühlmittel-Strömungswegs ein Rückschlagventil 62 vorgesehen sein, das so aufgebaut und angeordnet ist, daß es unter der Wirkung des normalen Betriebsdrucks des Kühlmittels öffnet und bei Drucklosigkeit des Kühlmittels schließt. Das Rückschlagventil 62 ist im dargestellten Beispiel als Kugelrückschlagventil ausgebildet. Dieses ist zweckmäßig in einem Einsatz 63 angeordnet, der in die Schiebemuffe 10 der Spannzange 57 von unten eingeschraubt ist. Um eine Überflutung des den Fallhaken 11 zugeordneten, erweiterten Bereichs der Bohrung 6 der Spindel 3 mit Kühlmittel zu verhindern, bildet der Einsatz 63 einen von der Schiebemuffe 10 abstehenden Zapfen, der dichtend in die entsprechend erweiterte Bohrung 64 des Haltezapfens 56 eingreift, die an die Bohrung 34 des Kegels 9 anschließt.

Claims

Bohrmaschine, insbesondere Schnellradialbohrmaschine, mit einer in Drehrichtung antreibbaren, in einem Spindelträger gelagerten Spindel (3), die mit einer zentralen Bohrung (6) versehen ist, und mit einem im Bereich des vorderen Endes der Spindel (3) angeordneten Werkzeugaufnahmekonus (7), der in einen Aufnahmeraum für eine mit einem werkzeugseitigen Haltebolzen (56) zum Eingriff bringbare Spanneinrichtung (57) übergeht, die mit einer vom konusfernen Ende her in die hohle Spindel (3) eingreifenden, eine Stellstange (12) aufweisenden Stelleinrichtung zusammenwirkt, die mittels einer die Stellstange (12) umfassenden Federanordnung (13) in Spannrichtung und mittels eines mit einem aus der Spindel (3) herausragenden Endbereich der Stelleinrichtung zusammenwirkenden Hydraulikaggregats (21,22) in Entspannrichtung beaufschlagbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Spindel (3) mit ihrem den selbsthemmungsfreien Werkzeugaufnahmekonus (7) aufweisenden Spindelkopf im Spindelträger gelagert ist, der als in axialer Richtung verstellbare Pinole (2) ausgebildet ist, dass die Stellstange (12) direkt mit dem Hydraulikaggregat (21, 22) zusammenwirkt, das einen mit der Stellstange (12) zusammenwirkenden Kolben (21) aufweist, und dass die Spindel (3) an ihrem konusfernen Ende mit einem von der Stellstange (12) durchgriffenen, koaxialen Lagerdorn (17) versehen ist, auf dem eine in axialer und radialer Richtung gelagerte Zylinderbüchse (16) aufgenommen ist, in welcher der mit der Stellstange (12) zusammenwirkende Kolben (21) aufgenommen ist, dessen konusferne Seite eine mit einem Druckmittel beaufschlagbare Druckkammer (22) begrenzt.
Bohrmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Spindel (3) durch zwei in O-Formation angeordnete Schulterlager (50) gelagert ist.
Bohrmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Spindel (3) im Bereich des dem die Spindellagerung aufnehmenden Bereich des Spindelträgers gegenüberliegenden Endes des Spindelträgers durch eine vorzugsweise ein Nadellager (51) enthaltende Stabilisierungsanordnung stabilisiert ist.
Bohrmaschine nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Schulterlager (50) als Schulterkugellager ausgebildet sind.
Bohrmaschine nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Schulterlager (50) in axialer Richtung miteinander verspannbar sind.
Bohrmaschine nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Schulterlager (50) zwischen einer auf den Spindelkopf aufschraubbaren Spannmutter (55) und einem am vorderen Ende des Spindelträgers angeordneten, als Flansch ausgebildeten Gegenlager (54) einspannbar sind.
Bohrmaschine nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Schulterlager (50) von Dichtungseinrichtungen (52, 53) mit spindel- und spindelträgerseitigen Ringen flankiert und über jeweils einen Ring an der Spannmutter (55) bzw. dem Flansch (54) abgestützt sind.
Bohrmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die in der Spindel (3) vorgesehene Federanordnung als die Stellstange (12) umfassende, an dieser und an der Spindel (3) abgestützte, einteilige Schraubentellerfeder (13) ausgebildet ist.
Bohrmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass der Lagerdorn (17) an ein in die hohle Spindel (3) einschraubbares Adapterstück (20) angeformt ist.
Bohrmaschine nach Anspruch 9 dadurch gekennzeichnet, dass die der Zylinderbüchse (16) zugeordneten Radiallager (18) als Nadellager und das Axiallager (19) als Rollenlager ausgebildet sind.
Bohrmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche 9 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass dem Kolben (21) eine der von ihm verschlossenen Druckkammer (22) gegenüberliegende Rückstellfeder (31) zugeordnet ist, deren kolbenfernes Ende auf einem nach innen vorspringenden Bund eines in die Zylinderbüchse (16) eingesetzten Einsatzstückes (32) abgestützt ist, das seinerseits am benachbarten, der Zylinderbüchse (16) zugeordneten Axiallager (19) anliegt.
Bohrmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Zylinderbüchse (16) durch eine die Druckkammer (22) enthaltende Kappe (23) verschließbar ist, von der ein Anschlußstutzen (24) für eine Druckmittelleitung abgeht, der mit einem in einen Gehäuseschlitz (25) eingreifenden Laufring (27) versehen ist.
Bohrmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Stellstange (12) eine zentrale mit einem dem Werkzeug zuführbaren Kühlmittel beaufschlagbare Bohrung (36) aufweist.
Bohrmaschine nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich des konusseitigen Endes des Kühlmittel-Strömungswegs ein Rückschlagventil (62) vorgesehen ist, das unter der Wirkung des Kühlmitteldrucks öffnet und bei drucklosem Kühlmittel schließt.
Bohrmaschine nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Rückschlagventil (62) in einem Einsatz (63) angeordnet ist, der in eine mit der Stellstange (12) verbundene Schiebemuffe (10) der, als Spannzange ausgebildeten Spanneinrichtung (57) eingreift.
Bohrmaschine nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Schiebemuffe (10) mit einem Zapfen versehen ist, der in eine Bohrung (64) des Haltebolzens (56) eingreift.
Bohrmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche 13 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass der Kolben (21) mit einer Schulter (59) der ihn durchgreifenden Stellstange (12) zusammenwirkt.
Bohrmaschine nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Stellstange (12) mittels einer vorzugsweise wenigstens ein Nadellager (60) enthaltenden Stabilisierungseinrichtung am Kolben (21) abgestützt ist.
Bohrmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche 13 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass der Kolben (21) einen eine den Druckraum (22) verschließende, den Anschlußstutzen (24) für die Druckmittelleitung enthaltende Kappe (23) durchgreifenden Zapfen (21a) aufweist.
Bohrmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche 17 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass auf die den Kolben (21) durchgreifende Stellstange (12) eine Drehverbindung (61) aufgesetzt ist, von der ein Anschlußstutzen (41) für eine Kühlmittelleitung abgeht, der vorzugsweise mit einem in den Gehäuseschlitz (25) eingreifenden Laufring (27) versehen ist.
Bohrmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche 13 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass in die zentrale Bohrung (36) einer den Kolben (21) nicht durchgreifenden Stellstange (12) eine den Kolben (21) und die diesem zugeordnete Druckkammer (22) durchgreifende Kanüle (38) eingreift, die gegenüber dem Kolben (21) und der Stellstange (12) abgedichtet ist und der ein Anschlußstutzen (41) für die Kühlmittelleitung zugeordnet ist.