DE19636491A1 - Bohrvorrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Bohrvorrichtung mit mindestens einer motorisch angetrie­ benen Bohrgetriebeeinheit mit mindestens zwei mittels einem pneumatischen Huban­ trieb senkrecht zur Bohrebene verfahrbaren Bohrpinolen und mit einem in einem Ge­ triebegehäuse angeordneten Zahnriemenverteilergetriebe, wobei alle Bohrpinolen in jeweils gleichen Achsabständen R zueinander in einer gemeinsamen X-Achse der Bohrebene hintereinander angeordnet sind.

Derartige gattungsgemäße Bohrvorrichtungen werden vorzugsweise in der Möbelin­ dustrie eingesetzt. Sie dienen zur zeitoptimierten Erzeugung von Bohrbildern, insbe­ sondere zur Erstellung von Bohrlochreihen. Es sind im Stand der Technik Bohrvor­ richtungen bekannt, bei denen eine Bohrgetriebeeinheit mit mehreren Pinolen über einen Pneumatikzylinder senkrecht zur Bohrebene bewegt werden kann.

Eine andere Variante gattungsgemäßer Bohrvorrichtungen sieht vor, daß einzelne Pinolen mit je einem Hubantrieb versehen sind, so daß die Bohrbilder insofern varia­ bel gestaltet werden können, indem einzelne Pinolen in die Bohrebene abgesenkt werden, wohingegen andere Pinolen in ihrer Ruhelage verbleiben.

Für das Achsabstandsmaß R zwischen zwei benachbarten Bohrpinolen hat sich in der Möbelindustrie der Wert von 32 mm als übliches Maß allgemein durchgesetzt. Die gesamte Bohrgetriebeeinheit einschl. des Hubantriebes für die Bohrpinolen ist gewöhnlich an einem Support als Aggregatträger festgelegt. Der Support wiederum positioniert die Bohrgetriebeeinheit relativ zum Werkstück.

Durch die gattungsgemäßen Bohrgetriebeeinheiten ist es möglich, in einem Arbeits­ gang je nach Anzahl der in der Bohrgetriebeeinheit zusammengefaßten Bohrpinolen eine Lochreihe in einem Werkstück zu erzeugen. Der Abstand der einzelnen Bohrlö­ cher der Lochreihe beträgt hierbei 32 mm oder für den Fall, daß einzelne Bohrpinolen nicht in die Arbeitsstellung abgesenkt werden, ein vielfaches dieses Wertes. Sollen mehrere parallele Lochreihen im Werkstück erzeugt werden, so ist eine neue Positio­ nierung des Werkstückes relativ zum Werkzeug notwendig.

Der Drehantrieb der einzelnen Bohrwerkzeuge erfolgt üblicherweise mittels eines Drehstrom-Normmotors, durch einen HF-Motor oder einen Luft-Motor unter Zwi­ schenschaltung eines Verteilergetriebes, welches als Zahnrad oder Zahnriemenge­ triebe ausgeführt ist. Beide Ausführungsformen der momentan im Stand der Technik verwendeten Getriebe weisen grundlegende Nachteile auf.

Die Ausführungsform einer Bohrgetriebeeinheit mit Zahnradgetriebe birgt den Nach­ teil in sich, daß durch die Drehrichtungsumkehr zweier miteinander kämmender Zahnräder zwei benachbarte Bohrpinolen jeweils rechts- bzw. linkslaufend sind, was wiederum rechts- oder linksgängige Bohrer erforderlich macht.

Dieses Problem läßt sich zwar durch die Einpassung von Zwischenrädern umgehen, aufgrund des allgemein üblichen Abstandsmaßes von 32 mm zwischen zwei benach­ barten Bohrpinolen ergeben sich jedoch für die Verzahnung sehr kleine Module. Da die Bohrgetriebeeinheiten unter Umständen mit Umdrehungszahlen bis zu 4.500 U/min. betrieben werden, sind infolge dieses hohen Drehzahlniveaus der Bohrgetrie­ beeinheit zur Sicherstellung einer angemessenen Betriebsdauer an die verwendeten Verzahnungen hohe Anforderungen bezüglich der Verzahnungsqualität zu stellen. Dies wirkt sich auf die Höhe der Herstellungskosten aus, darüber hinaus werden die Wartungskosten derartiger Bohrgetriebeeinheiten u. U. durch die zusätzlich erforderli­ che Ölschmierung mit ihrer naturgemäß hohen Wartungsintensität negativ beeinflußt.

Der Verwendung von Zahnriemengetrieben als Verteilergetriebe steht entgegen, daß bedingt durch normierte Zahnriemenlängen nur bestimmte Zahnscheibenpaarungen zur Verwirklichung eines konstruktionsbedingt vorgegebenen Achsabstandes, wie in diesem Falle dem Abstandsmaß der einzelnen Pinolen von 32 mm, realisiert werden können. Die Herstellung von parallelen Lochreihen mit einem Achsabstandsmaß von R = 32 mm in einer senkrecht zur X-Richtung stehenden Richtung (Y-Achse) kann je­ doch ohne aufwendige neue Positioniermaßnahmen der Bohrgetriebeeinheit nicht vorgenommen werden.

Die Neupositionierung von Werkzeug oder Werkstück führt naturgemäß dazu, daß die Stückkosten für die zu bohrenden Platten oder dergleichen entsprechend hoch sind. Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Bohrvorrichtung der gat­ tungsgemäßen Art so zu gestalten, daß die Bearbeitungskosten für die mit Hilfe der Bohreinrichtung zu bearbeitenden Teile möglichst gering sind, gleichzeitig sollen die Herstellungskosten einer derartigen Vorrichtung gesenkt, sowie die Repara­ turfreundlichkeit erhöht werden.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Getriebegehäuse als modulartige Funktionszelle mit innenliegender Pinolenlagerung und Zahnriemenverteilergetriebe derart gestaltet ist, daß die Kantenlänge der Funktions­ zelle in Richtung der rechtwinkelig zur X-Achse in der Bohrebene liegenden Y-Achse höchstens gleich dem Abstand R der Bohrpinolen in X-Achsen-Richtung ist.

Durch diese spezielle Gestaltung des Gegenstandes der Erfindung ist es nunmehr möglich, Lochmuster in einem quadratischen Rastermaß R in der durch die X- und Y- Achse definierte Bohrebene durch die seitliche Aneinanderreihung der modulartigen Funktionszellen zu erreichen, ohne daß das zu bearbeitende Werkstück umgespannt werden muß oder die Bohrgetriebeeinheit im Verhältnis zum Werkstück verfahren wird.

Die Einbringung von Lochmustern gleichzeitig sowohl in X- wie auch in Y-Richtung verkürzt die Bearbeitungszeiten, erspart ein Neupositionieren des Werkstückes für einen zweiten Bearbeitungsgang und senkt somit die Stückkosten der zu bearbeiten­ den Teile.

Spezielle Ausgestaltungen des Gegenstandes der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Bohrvorrichtung sieht vor, daß die Zahnriemenscheiben des Zahnriemenverteilergetriebes eine negative Kopf­ korrektur aufweisen. Durch diese konstruktive Maßnahme ist es möglich, den Zahn­ riemenantrieb bei gleichbleibender möglicher Leistungsübertragung weiter zu verklei­ nern. Durch die Kopfkorrektur nach unten bleiben die Zahnlücken der Zahnriemen­ scheiben in ihrer Geometrie erhalten und entsprechen weiterhin der Geometrie des Zahnriemenradzahnes. Die Kopfkorrektur nach unten führt zu einem leichten Ein­ knicken des Zahnrückens des Zahnriemens während des Eingriffes.

Durch diese neuartige Korrektur der Geometrie findet keine temporäre Überdehnung des Zahnriemenbereiches im Eingriff statt, wie es bei den üblicherweise vorgenom­ menen Kopfkorrekturen nach oben unvermeidlich ist. Durch diese konstruktive Maß­ nahmen lassen sich im Gegensatz zum Stand der Technik kleinere Zahnriemen­ scheiben verwenden. Hierdurch ist es wiederum möglich, auch Rastermaße, die un­ ter dem heute noch üblichen Maß von R = 32 mm liegen, realisieren zu können.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Bohrvorrichtung sieht vor, daß das Zahnriemenverteilergetriebe Zahnriemenscheiben mit außenlie­ genden Bordscheiben aufweist, die eine an der dem Zahnriemen zugewandte Seite hinterschnittene Seitenfläche besitzt. Miteinander laufende Maschinenelemente, bei­ spielsweise Zahnriemen und Zahnriemenscheiben eines Zahnriemengetriebes müs­ sen sich während ihrer gemeinsamen Einlaufphase aneinander anpassen. Diese An­ passung erfolgt in der Regel abrasiv, d. h. es entsteht Abriebstaub, der nicht in die entsprechende Lagerung des Zahnriemengetriebes gelangen darf. Die üblicherweise verwendeten Dicht- und Deckscheiben handelsüblicher Kugellager stellen gegenüber dem Abriebstaub eines Zahnriemengetriebes in seiner Einlaufphase keine genü­ gende Dichtwirkung bereit, zumal in einem Gehäuse eines Zahnriemengetriebes ständig Druckschwankungen herrschen, die sich dadurch ergeben, daß während je­ des Zahneingriffes eine Luftverdrängung der in der Zahnlücke vorhandenen Luft und während jedes Zahnaustrittes an einer Zahnriemenscheibe eine Luftansaugung er­ folgt.

Durch die erfindungsgemäße Maßnahme, der Bordscheibe eine dem Zahnriemen zugewandte hinterschnittene Seitenfläche zu geben, erhält die vom Zahn des Zahn­ riemens während des Eingriffes verdrängte Luft und mit ihr der darin enthaltene Ab­ rieb eine Strömungsrichtungsänderung, die die Luftströmung und somit den Abrieb gegen die seitliche Gehäusewandung fördert und somit von jeder Lagerstelle fern­ hält. Es hat sich durch Versuche gezeigt, daß der in der Luft enthaltene Abrieb, wel­ cher gegen die Getriebegehäusewandung geschleudert wird, dort bedingt durch die Strömungsenergie der Luft an haftet.

Es hat sich darüber hinaus als vorteilhaft herausgestellt, die Hinterschneidung der Seitenfläche der Bordscheiben an der der Mittelachse zugewandten Kante zu einer Tasche zu erweitern.

Durch diese Maßnahme ist jeder Zahnlücke der Zahnriemenscheibe eine Kammer zugeordnet, in die der während der Einlaufphase zwischen Zahnriemenscheibe und Zahnriemen entstehende Abrieb infolge des Strömungsverhaltens der Luft mitge­ nommen wird und sich dort ablagern kann. Die Ablagerung des Abriebes wird insbe­ sondere dadurch erleichtert, daß die Bordscheiben von außen einen kleinen Teil der Zahnriemenscheibe selbst umschließen, so daß die durch den Eingriff zwischen Zahnriemenscheibe und Zahn erfolgte Luftströmung innerhalb der Tasche um etwa 180° umgelenkt wird, bevor sie aus der Tasche nach außen heraustritt.

Um die Variabilität der mit der erfindungsgemäßen Bohrvorrichtung herzustellenden Lochmuster zusätzlich zu erhöhen, hat es sich insbesondere als vorteilhaft erwiesen daß die modulartige Funktionszelle ein Verteilergetriebegehäuse und ein Pneumatik­ zylindergehäuse aufweist, die über eine Stehbolzenverbindung miteinander lösbar verbunden sind. Durch diese Bauweise ist gewährleistet, daß beispielsweise in Fäl­ len, in denen im Verteilergetriebe ein Zahnriemen gerissen ist, die modulartige Funk­ tionszelle ohne größeren Serviceaufwand getrennt werden kann. Das defekte Ver­ teilergetriebe wird auf einfache Weise durch ein intaktes ersetzt, dessen Verteilerge­ triebegehäuse mit dem Pneumatikzylindergehäuse verbunden wird, so daß die Funktionszelle insgesamt wieder arbeitsfähig ist. Die Art der Verbindung zwischen Verteilergetriebegehäuse und Pneumatikzylindergehäuse über eine Stehbolzenver­ bindung gewährleistet dabei, daß die Position zwischen Verteilergetriebegehäuse und Pneumatikzylindergehäuse reproduzierbar festgelegt ist. Darüber hinaus stellt die Stehbolzenverbindung eine besonders platzsparende Variante der Verbindungs­ technik dar.

Eine andere bevorzugte Art, die Bauteile Verteilergetriebegehäuse und Pneumatik­ zylindergehäuse der modulartigen Funktionszelle miteinander zu verbinden, kann dadurch realisiert werden, daß die beiden Gehäuse über an der Außenseite ange­ ordnete horizontal wirkende Verbindungselemente miteinander gekoppelt werden. Die praktische Ausgestaltung sieht hierbei an den Längsseiten des Verteilergetriebe­ gehäuses und des Pneumatikzylindergehäuses eine Rezeßnut vor, in die ein Paßstrei­ fen eingesetzt ist und durch Schrauben gehalten wird. Diese Art der Verbindung ver­ meidet die bei Getriebegehäusen übliche vertikale Verbindungstechnik, bei der die entsprechenden Teilbereiche des Getriebegehäuses ausreichend dickwandig ge­ staltet sein müssen.

Innerhalb des Pneumatikzylindergehäuses kann für jede Bohrpinole ein einzeln steu­ erbarer Hubzylinder angeordnet werden. Durch diese Maßnahme können im Qua­ dratrastermaß R beliebige Bohrbilder erzeugt werden, indem die einzelnen Bohr­ pinolen je nach Bedarf in die Arbeitsposition abgesenkt werden oder in der angeho­ benen Stellung verbleiben.

Natürlich ist es auch denkbar, die Ansteuerung mehrerer Bohrpinolen in Gruppen vorzunehmen, so daß beispielsweise bei einer Funktionszelle mit sechs nebeneinan­ der angeordneten Bohrpinolen jeweils drei benachbarte Pinolen gleichzeitig abge­ senkt oder angehoben werden.

Um die seitliche Aneinanderreihung einer Mehrzahl von modulartigen Funktionszellen zu ermöglichen und gleichzeitig eine einfache Versorgung der innerhalb der Funk­ tionszellen angeordneten einzelnen Pneumatikzylinder sicherzustellen, sind in eine der seitlichen Längsflächen des Pneumatikzylindergehäuses zur Außenseite der Seitenfläche geöffnete Kanäle ausgespart, die eine Seitenkante des Gehäuses mit einer senkrecht zur Außenfläche in der Seitenwandung angeordneten Bohrung ver­ binden, wobei die Bohrung in einen Kolbenraum eines Pneumatikzylinders mündet. Durch die Tatsache, daß mehrere Funktionszellen mit ihren Seitenflächen aneinan­ dergebaut sind, ergibt sich automatisch aus jeder der oben beschriebenen Nuten mit Hilfe der benachbarten Seitenfläche einer weiteren Funktionszelle ein Kanal, der den Luftdurchtritt von der freien Außenseite der Funktionszelle bis in den jeweiligen Pneumatikzylinder gestattet. Somit kann die einzelne Ansteuerung eines jeden inner­ halb des Pneumatikzylindergehäuses vorhandenen Hubzylinders von der Stirnseite der Funktionszelle aus erfolgen, ohne den Aufbau der im Rastermaß R seitlich an­ einandergesetzten Funktionszellen zu beeinträchtigen.

Eine weitere vorteilhafte Variante der erfindungsgemäßen Bohrvorrichtung sieht an dem dem Werkstück zugewandten Ende der Bohrpinole eine austauschbare Werk­ zeugaufnahme vor. Durch diese Maßnahme wird der Werkzeugwechsel der Bohr­ getriebeeinheit insofern wesentlich erleichtert, daß die Einheit aus Werkzeug und Werkzeugaufnahme längenmäßig außerhalb der eigentlichen Bearbeitungsmaschine vorvermessen werden kann. Bei einem Werkzeugwechsel ist es somit nicht mehr erforderlich, an der Bohrgetriebeeinheit selbst eine Längeneinstellung des stehenden Werkzeuges vorzunehmen, um beispielsweise eine erforderliche Mindesttiefe bei der Erstellung von Sacklochbohrungen zu gewährleisten. Die Einstellung des Werkzeu­ ges kann ohne Stillstandszeit der Bohrvorrichtung separat vorgenommen werden, der Austausch der Werkzeuge erfolgt durch einfaches Auf- und Abschrauben der Werk­ zeugaufnahme an die Bohrpinole. Darüber hinaus beinhaltet die austauschbare Werkzeugaufnahme den zusätzlichen Vorteil, als Bohrfutter auch sogen. Schnell­ spannfutter einsetzen zu können, um den Werkzeugwechsel zu automatisieren und somit zusätzlich die Rüstzeiten und folglich die Stückkosten zu senken.

Im folgenden werden verschiedene Ausführungsvarianten mit den oben beschriebe­ nen unterschiedlichen vorteilhaften Ausgestaltungen des Gegenstandes der Erfin­ dung anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Bohrvorrichtung mit einer mit fünf Bohrpinolen versehenen modulartigen Funktionszelle;

Fig. 2 Schnitt durch das Getriebegehäuse der Bohrgetriebeeinheit aus Fig. 1;

Fig. 3 eine weitere Variante der erfindungsgemäßen Bohrvorrichtung mit einer mit sieben Bohrpinolen versehenen modulartigen Funktions­ zelle;

Fig. 4 die Aneinanderreihung zweier erfindungsgemäßer Funktionszellen aus Fig. 3;

Fig. 5 Rasterbohrbild, erstellt mit erfindungsgemäßen Bohrvorrichtungen;

Fig. 6 Schnittbild durch eine erfindungsgemäße modulartige Funktionszelle nach Fig. 3;

Fig. 7 u. 8 Teilschnitt durch das Zahnriemenverteilergehäuse mit unterschiedli­ cher Gestaltung der Zahnriemenradbordscheiben

Fig. 9 Draufsicht auf eine Seitenfläche des Pneumatikzylindergehäuses der modulartigen Funktionszelle;

Fig. 10 vergrößerte Teilansicht der Einzelheit A aus Fig. 7.

Die in Fig. 1 dargestellte erfindungsgemäße Bohrvorrichtung besteht im wesentli­ chen aus einer Antriebseinheit 40, einer pneumatischen Hubeinheit 41 sowie der in ihrer Gesamtheit mit 42 bezeichneten Bohrgetriebeeinheit, welche in diesem Ausfüh­ rungsbeispiel vier Bohrpinolen versehen ist. Die Bohrgetriebeeinheit 42 ist mit der pneumatischen Hubeinheit 41 über eine Kupplung 43 verbunden. Die pneumatische Hubeinheit 41 besteht aus einem Pneumatikzylinder, mit dessen Hilfe eine Ab­ senkung der Bohrgetriebeeinheit in die Arbeitsstellung sowie deren Rückzug in die Ruhestellung realisiert werden kann. Die Bohrpinolen sind entlang einer gemeinsa­ men X-Achse innerhalb der Bohrgetriebeeinheit 42 mit gleichem Achsabstandsmaß R angeordnet.

Die Bohrgetriebeeinheit weist gemäß Fig. 2 ein Getriebegehäuse 44 auf, in dessen Inneren sowohl die Pinolenlagerung 45 als auch das Zahnriemenverteilergetriebe 46 angeordnet sind.

Darüber hinaus wird aus Fig. 2 deutlich, daß die Pinolenlagerung 45 durch Rillen­ kugellager verwirklicht ist, die in dem dem Antrieb zugewandten oberen Bereich des Getriebegehäuses 44 sowie dem gegenüberliegenden unteren Bereich angeordnet sind. Zwischen den Kugellagern 47 und 48 befindet sich das Zahnriemenverteilerge­ triebe 46. Ausgehend von der zentralen Antriebswelle 49 werden die einzelnen Bohr­ pinolen über Zahnriemen 50 angetrieben, wobei jeweils zwei benachbarte Bohrpino­ len über einen gemeinsamen Zahnriemen miteinander in Wirkverbindung stehen.

Die Zahnriemenscheiben, die die Antriebskräfte des Zahnriemens aufnehmen, wei­ sen eine negative Kopfkorrektur auf. Durch diese Maßnahme können bei einem vor­ gegebenen Achsabstandsmaß zwischen den Bohrpinolenachsen von 32 mm für die Kraftübertragung von einer Pinole zur anderen jeweils Zahnriemenscheiben mit glei­ cher Zähnezahl eingesetzt werden.

In der Fig. 3 ist eine weitere erfindungsgemäße Bohrvorrichtung 1 dargestellt, die ebenfalls eine Antriebseinheit 7, eine Kupplung 39 zur Verbindung von Antriebsein­ heit 7 mit einer daran angeschlossenen Bohrgetriebeeinheit 2 aufweist. Die Bohrge­ triebeeinheit besitzt in diesem dargestellten Ausführungsbeispiel 7 Bohrpinolen 3, die entlang einer gemeinsamen X-Achse innerhalb der Bohrgetriebeeinheit 2 mit glei­ chem Achsabstandsmaß R nebeneinander angeordnet sind. Die Bohrgetriebeeinheit nach Fig. 3 unterscheidet sich von derjenigen der Fig. 1 dadurch, daß das Ge­ häuse der Bohrgetriebeeinheit als modulartig ausgestaltete Funktionszelle ein Zahn­ riemenverteilergetriebegehäuse 5 sowie ein Pneumatikzylindergehäuse 6 aufweist.

Im Zahnriemenverteilergetriebegehäuse 5 ist in analoger Anordnung zu der Darstel­ lung aus Fig. 1 ein Zahnriemengetriebe angeordnet, das den Antrieb der einzelnen Bohrpinolen 3 sicherstellt.

Innerhalb des Pneumatikzylindergehäuses 6 sind sieben einzelne Pneumatikzylinder angeordnet, die einzeln angesteuert werden können, so daß jede einzelne Bohr­ pinole 3 selbständig in die Arbeitsstellung gebracht werden kann oder in ihrer Ru­ hestellung verbleibt. Selbstverständlich sind auch andere Varianten des Pneumatik­ zylinderantriebes denkbar, in dem beispielsweise innerhalb des Pneumatikzylinder­ gehäuses 6 weniger als sieben Pneumatikzylinder angeordnet sind, wobei dann je­ weils mehrere Bohrpinolen 3 durch einen gemeinsamen Pneumatikzylinder in ihrer Hubbewegung antreibbar sind.

Die durch die Bohrgetriebeeinheit zu bearbeitende Bohrebene 4 wird aufgespannt durch die bereits erwähnte X-Achse und eine senkrecht dazu angeordnete Y-Achse. Aus Fig. 3 wird deutlich, daß die Kantenlänge der Seitenwand der Funktionszelle in Y-Richtung dem Achsabstandsmaß R zweier in X-Richtung benachbarter Bohrpino­ len entspricht. Hierdurch ist gewährleistet, daß, wie in Fig. 4 gezeigt, die Anordnung zweier Funktionszellen in Y-Richtung nebeneinander die Erzeugung eines Bohrungs­ rasters von zwei nebeneinander liegenden Lochreihen ermöglicht, wobei jeweils vier benachbarte Bohrungen 8 ein Quadrat mit der Kantenlänge des Achsabstandsmaßes R bilden.

Darüber hinaus zeigt Fig. 4, daß das Zahnriemenverteilergehäuse 5 und das Pneumatikzylindergehäuse 6 mit Hilfe von Paßstreifen 10 verbunden sind. Die Paß­ streifen 10 verlaufen über die gesamte Längsseite der Gehäuse innerhalb einer Re­ zeßnut 11, die jeweils zur Hälfte in den unteren Teilbereich des Zahnriemen­ verteilergehäuses 5 und den entsprechenden benachbarten oberen Teilbereich des Pneumatikzylindergehäuses 6 eingefräst ist.

Die Rezeßnut 11 ist so bemessen, daß der Paßstreifen 10 an seiner nach außen ge­ richteten Oberseite mit der Außenseite des übrigen Gehäuses bündig abschließt.

In Fig. 5 ist ein vom Bohrbild der Fig. 4, wo eine doppelte Lochreihe dargestellt ist, abweichendes Bohrbild gezeigt, das mit Hilfe der erfindungsgemäßen Aneinan­ derreihung mehrerer Funktionszellen mit unter Umständen entsprechend unter­ schiedlicher Pinolenanzahl realisiert werden kann. Das Beispiel der Fig. 5 erfordert für die Herstellung eines entsprechenden Bohrbildes zwei Funktionszellen mit jeweils vier Bohrpinolen und jeweils eine Funktionszelle mit fünf und sechs Bohrpinolen. Das Abstandsmaß R der verschiedenen Bohrungen beträgt sowohl in X- als auch in Y- Richtung jeweils R.

Natürlich sind auch beliebige, von der Konstellation des Bohrbildes in Fig. 5 abwei­ chende Zusammenstellungen von Funktionszellen denkbar, je nach dem, welche Be­ dienerforderung zu realisieren ist.

Das Schnittbild der Fig. 6 zeigt eine andere erfindungsgemäße Verbindungsvariante zwischen dem Zahnriemenverteilergehäuse 5 und dem Pneumatikzylindergehäuse 6. In die obere Stirnseite des Pneumatikzylindergehäuses wird zunächst ein Schraub­ bolzen 12 eingesetzt. Auf diesen Schraubbolzen 12 wird danach ein Stehbolzen 13 aufgesetzt. In der hier dargestellten Fig. 6 ist die Stehbolzenverbindung exempla­ risch einmal dargestellt. Derartige Stehbolzen 13 befinden sich jeweils in der Mitte zwischen zwei benachbarten Bohrpinolen 3. Nachdem der Stehbolzen 13 auf den Schraubbolzen 12 aufgeschraubt worden ist, wird das Zahnriemenverteilergehäuse 5 von oben auf die Stehbolzen 12 aufgesetzt und über die Schrauben 14 mit dem Pneumatikzylindergehäuse 6 verschraubt.

In der Fig. 6 ist ebenfalls zu sehen, daß am unteren der Bohrebene zugewandten Ende der Bohrpinole 3 eine Werkzeugaufnahme 15 angeordnet ist, die mit der Bohr­ pinole über ein Gewinde 16 lösbar verbunden ist. Durch diese Maßnahme lassen sich an den Bohrpinolen je nach Bearbeitungsbedarf unterschiedliche Werkzeugauf­ nahmen befestigen.

Die Fig. 7 und 8 zeigen den oberen Teil der Bohrpinole 3 im Bereich des Zahn­ riemenverteilergehäuses 5. Zu erkennen ist eine untere Lagereinheit 20 mit darüber angeordneter Zahnscheibe 21. Die Zahnscheibe 21 besitzt an ihren Außenrändern Bordscheiben 22 und 23. Die Bordscheiben 22 und 23 sind an ihrem Außenrand durch eine Fase abgeschrägt. Diejenige Bordscheibe, die der Lagereinheit 20 zuge­ wandt ist, ist, wie in Fig. 7 deutlich erkennbar, zusätzlich durch eine zur Welle 25 hin sich vergrößernde Anfasung 26 hinterschnitten. Diese Hinterschneidung 26 dient dazu, die in der Fig. 7 durch Pfeile angedeutete Luftströmung, die durch das Her­ ausdrücken des Luftvolumens aus den Zahnzwischenräumen beim Eingriff des Zahn­ riemens entsteht, in Pfeilrichtung abzulenken. Besonders in der Einlaufphase zwi­ schen Zahnriemen und Zahnriemenscheibe entsteht ein staubförmiger Abrieb, der zusammen mit der Luftströmung aus den Zahnzwischenräumen gegen die Bord­ scheibe gefördert wird. Durch die Hinterschneidung 26 der Bordscheibe 22 wird die Luftströmung und der darin enthaltene Abrieb entsprechend den schematisch darge­ stellten Pfeilen so abgelenkt, daß ein Eindringen des Abriebes in die neben der Bord­ scheibe 22 befindliche Lagereinheit 20 ausgeschlossen ist. Die Luftströmung fördert den Abrieb gegen die Gehäusewandung des Zahnriemenverteilergetriebegehäuses 5, wo dieser aufgrund von Adhäsionskräften haftet.

Bei der Ausführungsvariante der Fig. 8 ist die Bordscheibe 28, die der Lagereinheit 20 benachbart ist, zusätzlich zur Hinterschneidung 26 mit einer umlaufenden Nut 29 versehen. Innerhalb dieser Nut 29 erfolgt eine Richtungsumkehr der Luftströmung, wie dies schematisch durch die in der Fig. 8 dargestellten Pfeile verdeutlich ist. Der mit der Luftströmung aus den Zahnzwischenräumen geförderte Abrieb lagert sich größtenteils bereits in dieser Nut 29 ab und gelangt somit gar nicht erst in den freien Getriebeinnenraum. Durch diese spezielle Gestaltung wird die Funktionssicherheit des Zahnriemenverteilergetriebes weiter erhöht und gleichzeitig ein wirksamer Schutz der Lagereinheit 20 vor Verschmutzungen gewährleistet.

Die anhand der Fig. 7 und 8 beschriebenen besonderen Merkmale des Zahnrie­ mengetriebes einer Bohrgetriebeeinheit nach Fig. 3 sind bei dem Zahnriemenge­ triebe der Bohreinheit nach Fig. 1 analog vorhanden, so daß auf eine gesonderte Beschreibung verzichtet werden kann.

Neben der Darstellung der bereits beschriebenen Verbindungstechnik zwischen Zahnriemenverteilergetriebegehäuse 5 und Pneumatikzylindergehäuse 6 ist in Fig. 6 zusätzlich der Aufbau eines einzelnen Pneumatikzylinders 35 zur Ansteuerung ei­ ner Bohrpinole 3 offenbart.

Die Hubbewegung der Bohrpinole 3 erfolgt erfindungsgemäß durch einen innerhalb der Funktionszelle befindlichen Pneumatikzylinder 35, der im unteren Bereich des Pneumatikzylindergehäuses 6 die Bohrpinole 3 umgreifend angeordnet ist. Die Steu­ erräume des Pneumatikzylinders 35 sind mit der Außenseite des Pneumatikzylinder­ gehäuses 6 durch Bohrungen verbunden. Für die Ansteuerung jedes Pneumatikzy­ linders existieren zwei Bohrungen B₁ und B₂, die an einer Außenlängsseite des Pneumatikzylindergehäuses münden. Folglich existieren bei einer Funktionszelle mit sieben einzelsteuerbaren Bohrpinolen in der Seitenwand des Pneumatikzylinderge­ häuses vierzehn Bohrungen, wie dies in Fig. 9 dargestellt ist. Diese Bohrungen sind über Nuten 36 mit einer Schmalseite der Seitenfläche des Pneumatikzylindergehäu­ ses 6 verbunden. An dieser Schmalseite münden also entsprechend vierzehn Nuten. Werden zwei Funktionszellen zur Erstellung eines Rasterbohrbildes miteinander ver­ bunden, so deckt die Seitenwand der zweiten Funktionszelle die äußere Öffnung der Nut 36 ab, so daß ein Kanal entsteht, durch den ausgehend von der Seitenfläche der Funktionszelle jeder einzelne Pneumatikzylinder mit Druckluft versorgt werden kann. Die Abdichtung zwischen den einzelnen Luftkanälen kann durch eine zwischen die Funktionszellen gelegte Papier- oder Gummidichtung oder durch Flüssigdichtungen erfolgen. In diesem Ausführungsbeispiel sind die Versorgungskanäle für die einzel­ nen Pneumatikzylinder, bedingt durch die in die Seitenfläche des Zylindergehäuses eingefrästen Nuten rechtwinkelig, es sind jedoch auch andere Nutformen denkbar.

Bezugszeichenliste

1 Bohrvorrichtung
2 Bohrgetriebeeinheit
3 Bohrpinole
4 Bohrebene
5 Zahnriemenverteilergetriebegehäuse
6 Pneumatikzylindergehäuse
7 Antriebseinheit
8 Bohrloch
10 Paßstreifen
11 Nutaussparung
12 Schraubbolzen
13 Stehbolzen
14 Schraube
15 Werkzeugaufnahme
16 Gewinde
20 Lagereinheit
21 Zahnscheibe
22 Bordscheibe
23 Bordscheibe
24 Fase
25 Welle
26 Hinterschneidung
28 Bordscheibe
29 Nuttasche
35 Pneumatikzylinder
36 Nut
39 Kupplung
40 Antriebseinheit
41 pneumatische Hubeinheit
42 Bohrgetriebeeinheit
43 Kupplung
44 Getriebegehäuse
45 Pinolenlagerung
46 Zahnriemenverteilergetriebe
47 Kugellager
48 Kugellager
49 Antriebswelle
50 Zahnriemen
Achsabstandsmaß R

Claims (11)

1. Bohrvorrichtung mit mindestens einer motorisch angetriebenen Bohr­ getriebeeinheit mit mindestens zwei, mittels einem pneumatischen Hubantrieb senkrecht zur Bohrebene verfahrbaren Bohrpinolen und mit einem in einem Getriebegehäuse angeordneten Zahnriemenverteilergetriebe, wobei alle Bohr­ pinolen in jeweils gleichen Achsabständen R zueinander in einer gemeinsa­ men X-Achse der Bohrebene hintereinander angeordnet sind, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das Getriebegehäuse als modulartige Funktionszelle mit innenliegender Pinolenlagerung (20) und Zahnriemenverteilergetriebe derart gestaltet ist, und daß die Kantenlänge der Funktionszelle in Richtung der rechtwinkelig zur X-Achse in der Bohrebene liegenden Y-Achse höchstens gleich dem Achsabstand R der Bohrpinolen (3) in X-Achsenrichtung ist.

2. Bohrvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß min­ destens zwei Funktionszellen nebeneinanderliegend miteinander verbunden sind, wobei der Achsabstand der auf der rechtwinkelig zur X-Achse verlaufen­ den Y-Achse liegenden Bohrpinolen (3) der nebeneinander angeordneten Funktionszellen dem Achsabstand der auf der X-Achse hintereinanderliegen­ den Bohrpinolen (3) entspricht.

3. Bohrvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß min­ destens zwei Funktionszellen rechtwinkelig zueinanderliegend miteinander verbunden sind, wobei der Achsabstand der auf der X-Achse angeordneten Bohrpinolen (3) demjenigen Achsabstand der auf der Y-Achse angeordneten Bohrpinolen (3) entspricht.

4. Bohrvorrichtung nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß das Zahnriemenverteilergetriebe Zahnriemenscheiben (21) mit außenlie­ genden Bordscheiben (22, 23) aufweist, die eine an der dem Zahnriemen zu­ gewandten Seite hinterschnittene Seitenfläche besitzen.

5. Bohrvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Hinter­ schneidung (26) der Seitenfläche der Bordscheiben (28) an der der Mittel­ achse zugewandten Innenkante zu einer Tasche (29) erweitert ist.

6. Bohrvorrichtung nach einem der Ansprüche 1-5, dadurch gekennzeichnet, daß die Zahnriemenscheiben des Zahnriemenverteilergetriebes mit negativer Kopfkorrektur versehen sind.

7. Bohrvorrichtung nach einem der Ansprüche 1-6, dadurch gekennzeichnet, daß die Funktionszelle ein Zahnriemenverteilergetriebegehäuse (5) und ein Pneumatikzylindergehäuse (6) aufweist, die über eine Stehbolzenverbindung (12, 13, 14) miteinander lösbar verbunden sind.

8. Bohrvorrichtung nach einem der Ansprüche 1-6, dadurch gekennzeichnet, daß die Funktionszelle ein Zahnriemenverteilergetriebegehäuse (5) und ein Pneumatikzylindergehäuse (6) aufweist, die über an der Außenseite angeord­ nete horizontal wirkende Verbindungselemente (10, 11) miteinander verbun­ den sind.

9. Bohrvorrichtung nach einem der Ansprüche 7 oder 8, dadurch gekennzeich­ net, daß das Pneumatikzylindergehäuse (6) für jede Bohrpinole (3) einen ein­ zelsteuerbaren Hubzylinder aufweist.

10. Bohrvorrichtung nach einem der Ansprüche 7-9, dadurch gekennzeichnet, daß in eine der parallel zur X-Achse verlaufenden Außenseitenflächen des Pneumatikzylindergehäuses (6) zur Außenseite geöffnete Nuten (36) ausge­ spart sind, die eine Seitenkante jeweils mit einer senkrecht zur Außenfläche angeordneten Bohrung (B1-B14) verbinden, die wiederum in einen Kolben­ raum eines Pneumatikzylinders (35) mündet.

11. Bohrvorrichtung nach einem der Ansprüche 1-9, dadurch gekennzeichnet, daß die Bohrpinole (3) an ihrem der Bohrebene (4) zugewandten Ende eine austauschbare Werkzeugaufnahme (15) aufweist.