DE19829814A1 - Aufbau für Bohreinheiten - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Aufbau für Bohreinheiten insbesondere eine für die Bohrung von Holzstücken verwendbare Einheit.

Im Bereich der Holzbohrmaschinen wird die im Jargon des Sektors die als "stichweise" bezeichnete Art in Betracht gezogen: In solchen Maschinen ist bekannt, daß die ein­ zelnen Bohreinheiten aus einer Tragstruktur für eine Vielzahl von zueinander parallelen Werkzeugspindeln be­ stehen. Die Tragstruktur S setzt sich, wie aus Fig. 1 ersichtlich, aus einem Hauptkörper A kastenförmiger Aus­ bildung, bevorzugter Weise einem Gußteil und aus einer Abschlußplatte B zusammen, die unten dem kastenförmigen Körper zuzuordnen ist; in beiden Elementen ist eine Vielzahl von zueinander koaxialen Aufnahmen D, D' aus­ geführt, die für die Aufnahme von entsprechenden Werk­ zeugspindeln M (womit die Gesamtheit Welle-Spindel ver­ standen wird), die antriebsmäßig miteinander verbunden sind, um im Gleichlauf über einen einzigen an einer Seite der Bohreinheit angeordneten Antrieb umlaufen zu können.

Um diese Art von Bohreinheit zu erhalten, werden an diesen beiden Elementen A und B jeweilige parallele Durchgangsbohrungen hergestellt, die nach erfolgter Montage derselben Elemente, die bezeichneten Aufnahmen D, D' festlegen.

Außer den durchgehenden am kastenförmigen Element A und an der Platte B ausgeführten Grundbohrungen, sind weitere Bearbeitungen erforderlich, die an den beiden getrennten Elementen und vor ihrer Montage durchzuführen sind, um Aufnahmen E herzustellen, die zur Aufnahme von Zubehör­ elementen notwendig sind, die für den Zusammenbau und den Betrieb der Spindeln benötigt werden.

Diese Zubehörelemente bestehen üblicherweise aus einem Zahnrad F, das an einer Keilverbindung G festliegt, die mit der Spindel M koppelbar ist, aus Lagern H1 und H2 für die Drehlagerung der Spindel M selbst und eine Kolben- Stange-Federeinheit L, die oberhalb der Spindel ange­ ordnet ist und auf dieselbe wirkt, um derselben Spindel eine axiale Verstellung längs des Lagers L zu erlauben, wobei die Verstellung das betreffende Werkzeug jeweils in eine abgesenkte Arbeitsstellung und eine angehobene, nicht wirksame Stellung bringt.

Um daher eine Einheit dieser Art zu erhalten, ist es not­ wendig, eine Vielzahl von Bearbeitungen an beiden Ele­ menten durchzuführen, um die Aufnahmen aller oben ge­ nannten Zubehörelemente festzulegen; diese Aufnahmen müssen überdies sehr genaue Achsenabstände aufweisen, um eine einwandfreie Montage zu erhalten, da die Lager je­ weils eines (H2) am kastenförmigen Element A und eines (H1) auf der Platte B liegen, zwischen denen das Zahnrad mit Keilverbindung G liegt; dieses letztere Zahnrad F wird von jeweiligen Tragringen N und von Dichtungen ge­ halten.

Es ist daher klar, daß eine Einheit dieser Art sowohl bei Grundbearbeitungen (d. h. sehr genaue Ausbohrungen und Achsenabstände der Aufnahmen mit kleinsten Toleranzen) die genaue Passung der beiden das Lager bildenden Ele­ mente, als auch beim entsprechenden Zusammenbau der Spindel und der Zubehörelemente zu erlauben: Diese Kom­ plexheit verursacht hohe Herstellungskosten, lange Zusam­ menbauzeiten für jede Einheit und daraus folgende hohe Einheitskosten der Einheiten selbst.

Zu diesen Zwecken hat die Anmelderin eine äußerst kom­ pakte und im Gesamtaufbau vereinfachte Bohreinheit er­ dacht und hergestellt, wobei die Ausführungszeiten für die Aufnahmen der zu bildenden Zubehörelemente verkürzt und die Kosten wirtschaftlich annehmbar gemacht werden.

Die technischen Merkmale der Erfindung gehen klar gemäß obigen Aufgaben aus dem Inhalt der nachstehenden Ansprüche hervor und die Vorteile desselben werden näher in der nachfolgenden ausführlichen Beschreibung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen erläutert, die eine nur beispielsweise und nicht beschränkende Aus­ führungsform darstellen. Es zeigt

Fig. 1 einen Querschnitt einer Bohreinheit bekannter Art;

Fig. 2 eine Bohreinheit, die mit zwei alternativen Lösungen gemäß der vorliegenden Erfindung, in einer Stirnansicht im Schnitt, versehen ist;

Fig. 3 eine Einzelheit, d. h. ein Hülse-Lager einer Spindel einer ersten Lösung der Bohreinheit aus Fig. 2 in einer Stirnansicht im Schnitt;

Fig. 4 eine Einzelheit, d. h. ein Hülse-Lager einer Spin­ del einer zweiten Lösung der Bohreinheit aus Fi­ gur 2 in einer teilweise geschnittenen Stirnan­ sicht;

Fig. 5 eine alternative Lösung der Bohreinheit aus den vorstehenden Figuren in Stirnansicht im Schnitt;

Fig. 6 eine Einzelheit, vergrößert gegenüber Fig. 5;

Fig. 7 eine weitere alternative Lösung der Bohreinheit gemäß der vorliegenden Erfindung in Stirnansicht Schnitt;

Fig. 8 eine Einzelheit in vergrößerter Darstellung mit Bezug auf einen Spannring aus Fig. 2.

Gemäß den Figuren der beigelegten Zeichnungen und unter besonderer Bezugnahme auf Fig. 2, umfaßt die erfindungs­ gemäße, in ihrer Gesamtheit mit 1 angegebene Bohreinheit, Lagergehäuse 2 einer Vielzahl von Spindeln 3, wobei unter dieser Bezeichnung die Gesamtheit verstanden wird, die aus einer einfachen Welle 3a und aus der eigentlichen Spannspindel besteht, die in den Figuren nicht darge­ stellt und bekannter Art ist.

In der in Fig. 2 nur beispielsweise dargestellten Lösung sind zwei verschiedene Ausführungslösungen (ausführlich der nachfolgenden Beschreibung beschrieben) in einem Abschnitt des Lagergehäuses 2 erläutert, die nacheinander innerhalb desselben Gehäuses 2 angeordnet sind.

Die Vielzahl von mit parallelen Achsen Z angeordneten Spindeln 3 erlaubt über Kopplung mit einem entsprechendem Bohrwerkzeug 4, das hier nur teilweise ersichtlich ist, die Lagerung im Bereich eines der Enden der Spindeln selbst.

Jede Spindel 3 ist drehbar innerhalb des Gehäuses selbst in entsprechenden Aufnahmen 5 aufgenommen und kann ein­ zeln über entsprechende Mittel 6 zwischen einer ange­ hobenen, nicht wirksamen Stellung (ersichtlich an der Spindel 3 links in Fig. 2) und einer abgesenkten Ar­ beitsstellung (ersichtlich an der Spindel 3 rechts in Fig. 2) axial verstellt werden; die abgesenkte und angehobene Positionen bilden praktisch entsprechende ON/OFF-Zustände der einzelnen Spindeln 3, deren Arbeits­ lauf dann dem gesamten Lagergehäuse 2 übertragen wird.

Diese axialen Antriebsmittel 6 können aus einem pneuma­ tischen Kolben 35 bestehen, der in einer entsprechenden Ummantelung 36 aufgenommen und am Ende der in der Umman­ telung 36 teilweise aufgenommenen Spindel 3 verbunden ist. Eine Rückstellfeder 37 ist koaxial auf der Spindel 3 aufgeschoben und liegt zwischen dem Kolben 35 und dem un­ teren Ende der Ummantelung 36.

Jede Spindel 3 ist sowohl mit Lagermitteln 7, die drehbar zwischen der Spindel 3 und dem Traggehäuse 2 liegen, als auch mit Getriebemitteln 8 zwischen den nachfolgenden und vorangehenden Spindeln 3 derart versehen, daß die Drehung der Spindeln selbst um die jeweilige Achse Z über einen einzigen Antrieb (hier nicht dargestellt, da be­ kannter Art) erlaubt wird.

Im einzelnen bestehen diese Getriebemittel 8 aus einer dritten Hülse 27, die innen mit einer Keilverbindung 28 versehen ist, die mit einem an der Spindel 3 vorhandenen Keilprofil 29 koppelbar ist, während außen die dritte Hülse 27 ein Getriebezahnrad 30 zur Verbindung mit dem vorangehenden und dem nachfolgenden Zahnrad zum Antrieb entsprechenden Spindeln oder des Antriebsmittels auf­ weisen.

Jede so ausgebildete Spindeleinheit 3 ist, wie schon da­ rauf hingewiesen, innerhalb des Lagergehäuses 2 einge­ führt, das aus einem kastenförmigen Stück in einem Block besteht, das eine Vielzahl von den oben genannten pa­ rallelen Aufnahmen 5 zur Aufnahme von entsprechenden Spindeln 3 aufweist.

Jede dieser Aufnahmen 5 ist durch eine einzige Bohrung festgelegt, die in drei Abschnitte 10, 11, 12 unterteilt ist, ohne längs ihrer eigenen axialen Achse unterbrochen zu sein.

Diese drei Abschnitte oder Bohrungen 10, 11, 12 sind in ihrem Durchmesser und ihrer axiale Länge in Abhängigkeit der Elemente unterschiedlich, die die bis jetzt beschrie­ bene, innerhalb der Abschnitte selbst anzuordnende Bohr­ einheit zusammensetzen.

Im einzelnen wird in die erste Bohrung oder Abschnitt 10, unten, mit konstantem Durchmesser D10, eine Lagereinheit eingeführt und eingespannt, die aus einem ersten Hülsen­ element 13 besteht, das einen Abschnitt der Spindel 3 enthält und einen ersten Innenring festlegt, der einen Teil der oben angegebenen drehbaren Lagermittel 7 de­ finiert. Dieses erste Hülsenelement 13 ist koaxial in einem zweiten Außenring 14 eingeführt, der drehbar mit entsprechenden ersten Hülsenelement 13 in Berührung steht, wobei der zweite Außenring 14 den anderen Teil der genannten drehbaren Lagermittel 7 festlegt und stabil der Wandung des ersten Abschnittes 10 zuordenbar ist.

Die so definierte Lagereinheit wird vormontiert, um eine einzige Gesamtheit festzulegen, um, wie nachfolgend er­ läutert, eine bequemere Montage der entsprechenden Spin­ del 3 zu erlauben.

Die/der zweite Zwischenbohrung bzw. -abschnitt 11 besitzt einen Durchmesser D11, der größer ist als der Durchmesser D10 des ersten Abschnittes 10, und enthält die oben genannten in der Nähe angeordneten, d. h. stabil gekop­ pelten Getriebemittel 8 des innersten Endes des ersten Hülsenelementes 13. Dieser zweite Abschnitt 11 ist in mindestens einem Umfangsteil unterbrochen, um das Kämmen zwischen den Antriebszahnrädern 30 zu erlauben.

Die/der dritte, obere Bohrung bzw. Abschnitt 12 besitzt einen Durchmesser D12, der größer ist als der Durchmesser D11 des zweiten Abschnittes 11 und legt eine Aufnahme­ kammer der axialen Antriebsmittel 6 der Spindel 3 fest.

Der Durchmesser des dritten, in Fig. 2 dargestellten Abschnittes 12 wird für eine einzelne Spindel 3 ange­ nommen, auch wenn die Aufnahmekammer der Antriebsmittel 6 für die gesamte Länge des Gehäuses 2 einzig sein könnte.

Im wesentlichen ist daher jede Spindel 3 in einer ein­ zigen, in einem einzigen Gehäuse 2 ausgeführten Bohrung 4 aufgenommen, und weist einen Aufbau auf, der von unten nach oben allmählich erweitert wird, um die Aufnahme sowohl der Spindel 3 als auch der Zubehörelemente der Spindel selbst zu erlauben.

Was nochmals die oben beschriebenen Zubehörelemente be­ trifft, umfaßt die Lagereinheit, wie angegeben, das erste Hülsenelement 13 und den zweiten Außenring 14, die zusam­ men ein eigentliches Lager für die Spindel 3 verwirk­ lichen.

Wie besser aus Fig. 3 ersichtlich, sieht eine erste Ausführungslösung dieser Lagereinheit den zweiten Außen­ ring 14 vor, der durch ein getrenntes Paar von Kugel­ lagern 16 und 17 festgelegt ist, die jeweils aus einem Paar von zwischen dem ersten, mit den jeweiligen Auf­ nahmen 19 und 20 zum Halten der Kugeln 18 versehenem Hülsenelement (13) und einen dritten Außenring 21 zum Halten derselben bestehen.

Um diese Kugellager 16 und 17 am ersten Hülsenelement 13 beabstandet zu halten, ist ein vierter Abstandsring 22 vorgesehen, der zwischen den Lagern selbst liegt und auf dem ersten Hülsenelement 13 über dafür eigens vorgesehene Dichtungen 38 aufliegt.

Dieser vierte Abstandsring 22 ist mit einem äußeren Um­ fangsvorsprung 32 zur Positionierung des so gebildeten Lagers versehen, der in einer entsprechenden Aufnahme 33 verspannt wird, die auf der Oberfläche des ersten Ab­ schnittes 10 in der Aufnahme 5 der Spindel 3 vorgesehen ist.

In Fig. 4 ist eine zweite Ausführungslösung der Lager­ einheit dargestellt, in der der zweite Außenring 14 durch Paar von Rollensätzen 23 und 24 festgelegt ist, die zwischen dem ersten Hülsenelement 13 und einer zweiten Außenhülse 25 liegen, um die Rollensätze selbst zu hal­ ten, die im Bereich der entsprechenden Enden dieser zweiten Hülse 25 angeordnet und dort durch entsprechende Dichtungen 39 gehalten sind.

Zur Einspannung der bei den oben beschriebenen Lösungen der Lagereinheit innerhalb des ersten Abschnittes 10 ist möglich verschiedene Lösungen zu verwenden, von denen eine jene wie oben beschrieben ist, die den mit der ent­ sprechenden Aufnahme 33 koppelbaren Umfangsvorsprung 32 in Anspruch nimmt.

Weitere Lösungen sehen eine Einspannung der Lagereinheit durch Interferenz der Einheit selbst innerhalb des ersten Abschnittes 10, oder die Verwendung einer Anschlagfläche 9 (siehe Fig. 2, Spindel 3 rechts) vor, die eine vierte Bohrung 9 oder Abschnitt mit einem Durchmesser D9 fest­ legt, der kleiner ist als der Durchmesser D10 des ersten Abschnittes 10.

Eine weitere Einspannlösung könnte die Verwendung eines Klebers vorsehen (wie z. B. der im Handel bekannte Kleber "Loctite"), der zwischen dem ersten Abschnitt 10 und dem zweiten Ring 14 zu legen ist.

Mit 15 ist ein relatives axiales Spannelement zwischen ersten inneren Hülsenelement 13 und dem Außenring 14 (aus Fig. 2 in der Spindel 3 rechts ersichtlich) ange­ geben, ein Element 15, das mit den Getriebemitteln 8 in Anschlag kommt und als Unterlagkörper der Lagereinheit im Bereich des Einführschrittes der Einheit selbst innerhalb des ersten Abschnittes 10 wirkt.

Dieses Unterlagelement 15 weist bei Gebrauch eine abnutz­ bare Struktur auf und besteht aus einem fünften Ring 26 aus Kunststoff (beispielsweise "Teflon" oder "Delrin" die zwischen der dritten Hülse 27 und dem zweiten Außen­ ring 14 angeordnet werden kann, um eine einwandfreie Be­ rührung bei Montage der Spindel 3 zwischen der dritten Hülse 27 der Getriebemittel 8 und den zwei Ringen 13-14 erhalten, die die Lagereinheit derart bilden, daß keine Fluchtabweichungen zwischen den zwei Ringen selbst verursacht werden.

Dieser fünfte Ring 26 wird nämlich vom Zahnrad 30 nach einigen wenigen Umläufen des Zahnrades selbst "abgeho­ belt", da er nicht für die dynamischen Zwecke der Spindel 3 notwendig ist; die Reste dieses fünften Ringes 26 la­ gern sich im Bereich des Lagers ab, wobei sie jedoch keinesfalls die einwandfreie Betriebsweise der gesamten Spindeleinheit beeinträchtigen.

Im einzelnen, siehe insbesondere Fig. 8, kann dieser fünfte Ring 26 auch mit einem sechsten Spann- und Dicht­ ring 40 versehen sein, der außerhalb des fünften Ringes selbst und in einer entsprechenden an diesem letzteren selbst ausgeführten umlänglichen Aufnahme 41 aufgenommen ist. Der sechste Dichtring 40 ist bei Gebrauch teilweise in einer entsprechenden, am Gehäuse 2 ausgeführten Auf­ nahme 42 aufnehmbar, so daß sowohl die Abdichtung als auch die Positionierung des Elementes 15 innerhalb der Bohrung 10 erlaubt wird.

Immer aus Fig. 8 ist der Abschnitt T ersichtlich, der am fünften Ring 26 vorgesehen ist und an den Getriebemitteln 8 anschlägt, die im Betrieb deren Abnützung mit der da­ raus folgenden Stabilisierung des fünften Ringes 26 be­ tragen.

Diese Lösung ist erdacht worden, da die dritte Hülse 27 der Getriebemittel 8 im Bereich des den Ringen 13 - 14 gegenüberliegenden Endes eine Innenaufnahme 31 aufweist, um einen Endabschnitt des ersten Hülsenelementes 13 der­ art aufzunehmen, daß eine stabile Berührung zwischen dem Außenende der dritten Hülse 27 und dem zweiten Außenring 14 festgelegt wird, außer daß noch eine stabile Einspan­ nung der Lagereinheit erhalten wird: Diese Ausbildung erlaubt überdies, die Getriebemittel 8 mit einer herab­ gesetzten axialen Abwicklung mit einer daraus folgenden, sehr kompakten Hilfsstruktur der Spindeln 3 herzustellen.

In Fig. 5 ist eine weitere Ausführungslösung der Lager­ einheit hergestellt, die immer das erste Hülsenelement 13 umfaßt, während der zweite Außenring 14 durch einen ein­ zigen Rollensatz 43, der an einem Ende des ersten Hülsen­ elementes 13 angeordnet und mit einem einzelnen Außenring 44 zum Halten des Rollensatzes selbst am Gehäuse 2 ver­ sehen ist, und durch ein einzelnes Kugellager 45 fest­ gelegt ist, das am anderen Ende des ersten Hülsen­ elementes 13 angeordnet ist. Zwischen dem Rollensatz 43 und dem Lager 45 ist ein zweites Abstandshülsenelement 46 vorgesehen.

Im dargestellten Fall, ist der einzelne Rollensatz 43 im Bereich des oberen Endes des ersten Hülsenelementes 13 angeordnet, während das einzelne Kugellager 45 im Bereich des unteren Endes des ersten Hülsenelementes 13 ange­ ordnet ist.

Um die Gültigkeit der bis jetzt dargelegten Lösung zu beweisen, ist in Fig. 7 eine weitere Ausführungslösung der Lagereinheit dargestellt. In diesem Fall besteht die Lagereinheit aus dem immer anwesenden ersten Hülsen­ element 13, während der zweite Außenring 14 durch einen einzelnen Rollensatz 47, der an einem Ende des ersten Hülsenelementes 13 angeordnet und, wie im vorausgehenden Fall , mit einem ersten Außenring 48 zum Halten des Rollensatzes selbst am Körper 2 vorgesehen ist, und durch ein Paar von Kugellagern 49, 50 festgelegt ist, die unab­ hängig voneinander und am anderen Ende des ersten Hülsen­ elementes 13 (immer jenes untere) aneinandergereiht sind. Auch in diesem Fall ist ein zweites Abstandshülsenelement 51 zwischen dem einzelnen Rollensatz 48 und dem Paar von Lagern 49 und 50 vorgesehen.

Die zweiten Hülsenelemente 46 und 51 können mit Unter­ lagen oder Dichtungen 46' und 51' versehen sein, die zwischen den Elementen selbst und dem entsprechenden ersten Hülsenelement 13 innerhalb des von denselben festgelegten Raumes liegen, um eine einwandfreie Ab­ dichtung zu erlauben.

Bei Betrachtung der Fig. 6 ist es möglich, die Strukturierung des unteren Teils des Gehäuses 2 in allen bis jetzt dargestellten Lösungen zu betrachten, wo die genannte vierte Bohrung 9 vorgesehen ist. Innerhalb dieser vierten Bohrung 9 kann eine untere Dichteinheit 52 aufgenommen werden, die aus einer vierten Hülse 53 be­ steht, die teilweise aus der vierten Bohrung 9 herausge­ bracht ist und an der Fläche des Gehäuses 2 festliegt.

Diese vierte Hülse 53 ist mit einer ersten Dichtung 54 versehen, die zwischen der vierten Hülse selbst und der Welle 3a der Spindel 3 in einem Bereich außerhalb des Körpers 2 und einer zweiten Dichtung 55 liegt, die zwischen der vierten Hülse 53 und dem ersten Hülsen­ element 13 in der Nähe des Übergangsbereiches zwischen der ersten Bohrung 10 und der vierten Bohrung 9 an­ geordnet und verbunden ist.

Zur Ausführung der bis jetzt beschriebenen Bohreinheit 1 werden die folgenden Arbeitsschritte durchgeführt: Aus­ führung des Lagergehäuses 2 in einem einzigen Stück, das für jede anzubringende Spindel 3 eine durchgehende Bohrung aufweist, die in eine erste, untere Bohrung oder Abschnitt 10 einer vorgegebenen Länge L, einer zweiten Bohrung oder Abschnitt 11 und einer dritten Bohrung oder Abschnitt 12 unterteilt ist. Nachfolgend wird die Lager­ einheit einstückig für jede Spindel 3 hergestellt, die eine mit der Länge L des ersten Abschnittes 10 in Rela­ tion stehende Länge L1 aufweisen muß; diese Lagereinheit wird überdies in ihren Gestaltungskomponenten vormontiert hergestellt, denen sowohl das Unterlegelement 15 als auch die Getriebemittel 8 hinzugefügt werden können. Somit wird die Lagereinheit in den ersten Abschnitt 10 eingeführt und eingespannt; wie schon oben angegeben, kann die Einspannung durch Interferenz, durch unteren Anschlag, Verkleben, Reibungsschluß oder über einen fünften Ring 26 durchgeführt werden.

Die Aufnahme der Getriebemittel 8 im zweiten Abschnitt 11 kann gleichzeitig mit der Lagereinheit durchgeführt we­ rden, wenn diese Mittel 8 mit dieser letzteren vormon­ tiert sind, oder die Montage kann nach der Montage der Lagereinheit erfolgen.

Bei diesem Einführschritt ist das Unterlegeelement 15 äußerst erforderlich, das eine eventuelle Fluchtab­ weichung zwischen dem ersten Hülsenelement 15 und dem zweiten Ring 14 der Lagereinheit während der Einspannung dieser letzteren vermeidet, außer daß überdies die eigentliche Einspannung der Lagereinheit dank der Auf­ nahme des sechsten Spannringes 40 erhalten wird, der am fünften Ring 26 innerhalb der Aufnahme 42 des Gehäuses 2 vorgesehen ist.

Schließlich wird die Spindel 3 innerhalb der Lagereinheit mit der entsprechenden Zuordnung der Welle 3a der Spindel selbst zu den Mitteln 6 zur axialen Verstellung der Spin­ del 3 eingebracht, so daß eine Arbeitsstellung der Spin­ del selbst festgelegt wird.

Die Struktur einer so zusammengebauten Bohreinheit er­ reicht die vorgegebenen Ziele über eine einfache Her­ stellung des Lagergehäuses und der die Aufnahmen der Spindeln festlegenden Bohrungen, wobei die Spindeln mit einem äußerst vereinfachten Zusammenbausystem versehen sind, das in seiner Gesamtheit sehr kompakt ist.

Diese Faktoren gestalten daher die Montage der Bohrein­ heiten sehr rasch und wirtschaftlich, wobei jedoch die ausgezeichneten Festigkeitsmerkmale der Spindeln bei der Bearbeitung beibehalten werden, mit der daraus folgenden Möglichkeit, die Arbeitsmerkale (wie die Drehzahl der Bohrer) der Spindeln selbst zu erhöhen: Die Verschieden­ artigkeit der dargelegten Lösungen erlaubt eine differen­ zierte und optimale Auswahl in Abhängigkeit der mechani­ schen und dynamischen Aufgaben einer jeden Struktur, die für die Lagereinheit erdacht wurde.

Ein weiterer Vorteil ist durch die Verwendung der Lager­ einheit gegeben, die Kosten aufweist, die klar unterhalb denen des Systems mit Doppellagern mit einem zwischen demselben liegenden Zahnrad bei den bisher bekannten Lösungen liegen.

Diese Struktur erlaubt überdies die Verwendung eines ein­ zigen Lagergehäuses, wobei die Gesamtkosten der Bohr­ einheit noch wirtschaftlicher gestaltet werden.

Die so konzepierte Erfindung kann zahlreiche Änderungen und Varianten erfahren, die alle im Erfindungsbereich liegen. Alle Einzelheiten können durch technisch äqui­ valente Elemente ersetzt werden.

Claims (27)

1. Aufbau für Bohreinheiten, wobei die Bohreinheit (1) ein Lagergehäuse (2) für eine Vielzahl von Spindeln (3) mit parallelen Achsen (Z) zur Kupplung mit einem entsprechenden Werkzeug (4) im Bereich eines der En­ den der Spindeln (3) umfaßt; wobei die Spindeln (3) über eine entsprechende Welle (3a) innerhalb des Ge­ häuses selbst in entsprechenden Aufnahmen (5) drehbar aufgenommen und einzeln über entsprechende Mittel (6) zwischen einer unwirksamen, angehobenen Stellung und einer abgesenkten Arbeitsstellung axial beweglich sind; wobei drehbare Lagermittel (7) der Spindeln (3) zwischen jeder Spindel (3) und dem Lagergehäuse (2) und Getriebemittel (8) an jeder Spindel (3) derart vorgesehen sind, daß ein Umlauf der Spindel selbst um die jeweilige Achse (Z) über ein einziges Antriebs­ mittel erlaubt wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Lagergehäuse (2) aus einem einstückigen Teil besteht, das eine Vielzahl von parallelen Aufnahmen (5) der betreffenden Spindeln (3) aufweist, wobei die Auf­ nahmen jeweils festgelegt sind durch:

• - eine erste, untere Bohrung (10) im Gehäuse (2) zur Aufnahme und der dortigen Einspannung über jeweilige Mittel einer Lagereinheit, die die drehbaren Lager­ mittel (7) festlegt und eine vereinte Gesamtheit umfaßt, die aus einem ersten, inneren Hülsenelement (13), aus Lagermitteln (16, 17, 23, 24) und aus einem zweiten Außenring oder -Hülse (14) ausgeführt ist, die miteinander festlegbar sind;
• - und eine zur ersten Bohrung (10) koaxiale zweite Bohrung (11) zur Aufnahme der Getriebemittel (8), die mit dem ersten, inneren Hülsenelement (13) gekoppelt sind.

2. Aufbau nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem ersten, inneren Hülsenelement (13) und dem zweiten Außenring (14), ein relatives, axiales Spannelement (15) vorgesehen ist, das stabil inner­ halb der ersten Bohrung (10) und im Anschlag mit den Getriebemitteln (8) positionierbar ist und als Unterlegekörper der Lagereinheit im Bereich eines Einführschrittes in diese erste Bohrung (10) und derart wirkt, daß eine Fluchtabweichung zwischen dem ersten Hülsenelement (13) und dem zweiten Außenring (14) vermieden wird.

3. Aufbau nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das axiale Spannmittel (15) im Gebrauch ein abnutz­ bares Gefüge aufweist und aus einem fünften Ring (26) aus Kunststoff besteht, der zwischen den Getriebemit­ teln (8) und der Lagereinheit anzuordnen ist.

4. Aufbau nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der fünfte Ring (26) mit einem sechsten Dichtspann­ ring (40) versehen ist, der außen am fünften Ring selbst und in einer entsprechenden Umfangsaufnahme (41) des fünften Ringes (26) angeordnet ist, wobei der sechste Ring (14) im Gebrauch teilweise in einer entsprechenden Aufnahme (42) des Lagergehäuses (2) aufnehmbar ist.

5. Aufbau nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannmittel der Lagereinheit mit Interferenz in der ersten Bohrung (10) montiert werden.

6. Aufbau nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannmittel der Lagereinheit aus einem Umfangs­ vorsprung (32) bestehen, den der zweite Ring (14) aufweist und der in eine entsprechende Aufnahme (33) einführbar ist, die die erste Bohrung (10) aufweist.

7. Aufbau nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannmittel der Lagereinheit aus einer unteren Anschlagfläche (9') bestehen, die eine vierte Bohrung (9) mit einem Durchmesser (D9) aufweist, der kleiner ist als der Durchmesser (D10) der ersten Bohrung (10).

8. Aufbau nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannmittel der Lagereinheit aus einem auf der Fläche der ersten Bohrung (10) aufgebrachten Kleber bestehen.

9. Aufbau nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Bohrung (10) einen Durchmesser (D10) auf­ weist, der kleiner ist als der Durchmesser (D11) der zweiten Bohrung (11).

10. Aufbau nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine dritte Bohrung (12) aufweist, die zu den ersten bei den koaxial ist und die axialen Antriebs­ mittel (6) der Spindel (3) aufnimmt; wobei die dritte Bohrung (12) einen Durchmesser (D12) aufweist, der größer ist als der Durchmesser (D11) der zweiten Bohrung (11).

11. Aufbau nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagereinheit aus einem ersten Hülsenelement (13) und aus dem zweiten Außenring (14) besteht, der durch getrenntes Paar von Kugellagern (16, 17) fest­ gelegt ist, die jeweils aus mindestens einem Paar von Kugelgrenzen (18) bestehen, die zwischen dem ersten, mit jeweiligen Halteaufnahmen (19, 20) versehenen Hülsenelement (13) und einem dritten, äußeren Halte­ ring (21) derselben liegen; wobei zwischen dem Paar Kugellagern (16, 17) ein vierter Abstandsring (22) der Kugellager selbst zwischengeschaltet ist.

12. Aufbau nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der vierte Abstandsring (22) mit einem Umfangsvor­ sprung (32) versehen ist, der zur Positionierung des Lagers dient und in einer entsprechenden Aufnahme (33) verspannt wird, die in der ersten Bohrung (10) vorliegt.

13. Aufbau nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagereinheit aus dem ersten Hülsenelement (13) und aus dem zweiten, äußeren Ring (14) besteht, der durch ein Paar von Rollensätzen (23, 24) festgelegt ist, die zwischen dem ersten Hülsenelement (13) und einer zweiten, äußeren Haltehülse (25) derselben Rol­ lensätze zwischengeschaltet sind, die im Bereich der entsprechenden Enden der zweiten Hülse (25) ange­ ordnet sind.

14. Aufbau nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagereinheit aus dem ersten Hülsenelement (13) und dem zweiten, äußeren Ring (14), der durch einen einzelnen Rollensatz (43) festgelegt ist, der an einem Ende des Hülsenelementes (13) angeordnet und mit einem einzelnen, äußeren Haltering (44) des Rol­ lensatzes selbst am Gehäuse (2) versehen ist, und aus einem einzelnen Kugellager (45) besteht, das am ande­ ren Ende des Hülsenelementes (13) angeordnet ist; wo­ bei zwischen dem Rollengang (43) und dem Kugellager (45) ein zweites Abstandshülsenelement (46) vorge­ sehen ist.

15. Aufbau nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß der einzelne Rollensatz (43) im Bereich des oberen Endes des ersten Hülsenelementes (13) angeordnet ist und das einzelne Kugellager (45) im Bereich des un­ teren Endes des ersten Hülsenelementes (13) ange­ ordnet ist.

16. Aufbau nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagereinheit aus dem ersten Hülsenelement (13) und aus dem zweiten, äußeren Ring (14), der durch einen einzelnen Rollensatz (47) festgelegt ist, der einem Ende des ersten Hülsenelementes (13) angeordnet und mit einem einzelnen, äußeren Haltering (48) des Rollensatzes selbst am Gehäuse (2) versehen ist, und aus einem Paar von aneinandergereihten und unabhängigen Kugellagern (49, 50) besteht, die am anderen Ende des ersten Hülsenelementes (13) ange­ ordnet sind; wobei zwischen dem einzelnen Rollensatz (48) und dem Paar von Kugellagern (49, 50) ein zwei­ tes Abstandshülsenelement (51) vorgesehen ist.

17. Aufbau nach Anspruch 1, in der die Getriebemittel (8) aus einer dritten Hülse (27) bestehen, die innen mit einer Keilverbindung (28) versehen ist, die mit einem der Spindel (3) vorgesehenen Keilprofil (29) kop­ pelbar und außen mit einen Zahnrad (30) versehen ist, um getriebemäßig mit einem vorangehenden und nachfol­ genden Antriebszahnrad verbunden zu werden, dadurch gekennzeichnet, daß die dritte Hülse (27) im Bereich des den drehbaren Lagermitteln (7) gegenüberliegenden Endes eine Innenaufnahme (31) für einen Endabschnitt des ersten Hülsenelementes (13) derart aufweist, daß bei Gebrauch zwischen dem Außenende der dritten Hülse (27) und dem zweiten Außenring (14) ein Kontakt her­ gestellt wird.

18. Aufbau nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Bereich des unteren Endes des Gehäuses (2) eine vierte Bohrung (9) vorgesehen ist, deren Durchmesser (D9) kleiner ist als der Durchmesser (D10) der ersten Bohrung (10) und die Fortsetzung derselben zur unteren Ausmündung vom Gehäuse (2) festlegt; wobei innerhalb der vierten Bohrung (9) eine untere Halte­ einheit (52) aufnehmbar ist, die aus einer teilweise aus der vierten Bohrung (9) austretenden vierten Hülse (53) besteht und an der Fläche des Gehäuses (2) festliegt; wobei die vierte Hülse (53) mit einer ersten Dichtung (54), die zwischen der vierten Hülse selbst und der Welle (3a) der Spindel (3) im Außen­ bereich des Gehäuses (2) liegt, und mit einer zweiten Dichtung (55) versehen ist, die zwischen der vierten Hülse (53) und dem ersten Hülsenelement (13) in der Nähe des Verbindungsbereiches zwischen der ersten (10) und vierten (9) Bohrung angeordnet und gekoppelt ist.

19. Verfahren zur Herstellung einer Bohreinheit (1), um­ fassend ein Lagergehäuse (2) für eine Vielzahl von Spindeln (3) mit parallelen Achsen (Z) zur Koppelung mit einem entsprechenden Werkzeug (4); wobei die Spindeln (3) über eine entsprechende Welle (3a) in­ nerhalb des Gehäuses selbst in entsprechenden Auf­ nahmen (5) drehbar eingebracht sind; wobei die dreh­ baren Lagermittel (7) der Spindeln (3) zwischen jeder Spindel (3) und dem Lagergehäuse (2) vorgesehen sind, und Getriebemittel (8) an jeder der Spindeln (3) der­ art vorgesehen sind, daß ein Umlauf der Spindeln sel­ bst um die jeweilige Achse (Z) über Antriebsmittel erlaubt wird, dadurch gekennzeichnet, daß folgende Arbeitsschritte vorgesehen sind:

• a) Ausführung des Lagergehäuses (2) in einem einzigen Stück, das für jede Spindel (3) mindestens eine erste, untere Bohrung (10) einer vorgegebenen Länge (L) aufweist;
• b) Ausführung einer Lagereinheit in einem einzigen Stück für jede der Spindeln (3), das aus einem ersten Hülsenelement (13), aus Lagermitteln (16, 17, 23, 24) und aus einem Außenring oder Außenhülse (14) besteht, und eine Länge (L1) aufweist, die in Beziehung steht mit der Länge (L) der ersten Bohrung (10), und wobei diese Einheit in den entsprechenden Gestaltungsbe­ standteilen vormontiert ausgeführt ist;
• c) Einführung der Lagereinheit in die erste Bohrung (10), wo sie stabil eingespannt wird;
• d) Einführung der Spindel (3) innerhalb der Lagerein­ heit mit entsprechender Zuordnung der Welle (3a) der Spindel selbst zu axialen Antriebsmitteln (6) der Spindel (3) längs der Aufnahme (5), so daß eine wirk­ same Ausbildung der Spindel (3) festgelegt wird.

20. Verfahren nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß beim Arbeitsschritt c) die Einspannung der Lager­ einheit durch eine interferierende Montage der Lager­ einheit selbst im Bereich der ersten Bohrung (10) erhalten wird.

21. Verfahren nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß beim Arbeitsschritt c) die Einspannung der Lager­ einheit durch Koppelung eines Umfangsvorsprunges (32) erhalten wird, den der zweite Ring (14) in einer ent­ sprechenden Aufnahme (33) aufweist, die die erste Bohrung (10) aufweist.

22. Verfahren nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß beim Arbeitsschritt c) die Einspannung der Lager­ einheit durch einen Anschlag erhalten wird, der durch eine untere Fläche (9') festgelegt ist, die eine vierte Bohrung (9) mit einem Durchmesser (D9) auf­ weist, der unterhalb des Durchmessers (D10) der ersten Bohrung (10) liegt.

23. Verfahren nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß beim Arbeitsschritt c) die Einspannung der Lager­ einheit durch Verklebung an der Fläche der ersten Bohrung (10) erhalten wird.

24. Verfahren nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß beim Arbeitsschritt a) die Ausführung einer zwei­ ten Bohrung (11) für jede Spindel (3) koaxial zur ersten Bohrung (10) zur Aufnahme der Getriebemittel (8) vorgesehen ist.

25. Verfahren nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß beim Arbeitsschritt b) die Getriebemittel (8) der Lagereinheit vor der Einführung derselben Einheit in die erste Bohrung (10) zugeordnet werden.

26. Verfahren nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß nach dem Arbeitsschritt c) ein Einführungsschritt der Getriebemittel (8) in das Lagergehäuse (2) mit einer entsprechenden Zuordnung derselben zu der Lagereinheit vorgesehen ist.

27. Aufbau nach Anspruch 1 bis 18 und Verfahren zur Ausführung einer Bohreinheit nach Anspruch 19 bis 26 und gemäß dem was unter Bezugnahme auf die Figuren der beigelegten Zeichnungen und für die angegebenen Zwecke beschrieben und erläutert wurde.