DE2011664A1 - Werkzeugmaschine, insbesondere Bohr maschine - Google Patents

Description

Patentanwalt

Dipl.-Ing. Walter Jacki** 2011ßRA

7 Stuttgart N, Menzeltüia· « «.UIIVJU·»

Firma Karl Hüller Gesellschaft mit beschränkter Haftung Ludwlgsburg/WÜrtt« Schwleberdinger Strasso 80

11. März 1870

A 31 465 - si

Werkzeugmaschineρ insbesondere Bohrmaschine

Die Erfindung betrifft Werkseugaaschinön, insbesondere Bohr» maschinen,, mit einer Pinoleρ weich« in Achsrichtung der an ihr gelagerten Wsrkxeugspindel, insbesondere durch einen Arbeitszylinder* bewegbar an einen Träger «ngeordnet 1st und alt einer mit der Spindel drehschlOssig verbundenen» beispielsweise durch die Abtriehsvell« eines Motors gebildeten Antriebswelle <>

Bei Scannten Bohrmaschinen dieser Art 1st der Antrieb ic Fora eines Elektromotor* mm hinteren finde der Piaole befestigt, so daß der Motor alt der iinole in Acheriehtung der Bohrspindel bewegt wird_o Für die Lagerung des Antriebs» stotore ist es erforderlloh_# dafi die Pinole aindeftens ua ein den aaxiraalen Pinolenhub entsprechendes MaS aus dem

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hinteren Ende dee Arbeitszylinder« herausgeführtwird, wodurch sich eine sehr grosse axiale Länge der gestatten Plnolenbohreinheit sowie ein unstabiler Aufbau ergeben»

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrundeρ eine Werk» saugmaschine der eingangs beschriebenen Art so auszubilden, daß bei einfaches* und stabilem Aufbau eine varhältniemäeeig geringe Länge der Pinoloneinheit er= sielt wird.

Dies wird bei einer Werkzeugmaschine der eingangs beschriebenen Art genäss der Erfindung dadurch erreicht,

P daß die Antriebswelle bezüglich ihrer Achsrichtung

gegenülr de» Träger feststehend und die Pinole mit der Werkzeugspindel in deren Achsrichtung gegenüer der Antriebswelle verschiebbar gelagert ist» Dadurch 1st es nicht erforderlich» die Pinole nach hinten über den Träger hinaus zu verlängern. Dl« Antriebswelle kann auch beispielsweise durch die Abtriebswelle eines Getriebes gebildet sein, so daß sich also der Motor mit AbstandVon dieser Antriebswelle befindet! durch die erfindungageaässe Ausbildung ist es dabei möglich, mehrere benachbarte Bohrspindeln minsam durch einen einzigen Motor anzutreiben, da die den Bohrspindel zu*

* geordneten Antriebswellen bei den Axialbewegungen der Pinolen selbst bezüglich ihre« Achsrichtungen gegenüber de» Träger feststehend vorgesehen -sind.

Eine besonder· vorteilhafte UeiteriilAunjt de#

besteht dmrla, ύΜΛ w* Ale Antrioeererbia-

Λ·ν AatriefaewelXe uit der ,/erkaeutfapiadel ein

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in der Pinole liegender, vorzugsweise gegenüber dem Träger feststehender, insbesondere durch eine Hülse gebildeter Mantel vorgesehen ist.Dadurch let die relativ gegenüber der Pinole drehende Antriebsverbindung ge~ schUtzt. Der Mantel kann bei entsprechender Ausbildung der Pinoleneinheit dabei in vorteilhafter Weiße vorzugsweise mit dor Pinole einen gegenüber dem die Antriebeverbindung umgebenden Zylinderraum des ArbeitBzylinders abgedichteten Aufnähmeraum für die Antriebeverbindung bilden, so daß das Druckmedium aus dem abgedichteten Zylinderraum nicht entlang der Antriebeverbindung entweichen kann. Bei einer einfachen AusfUhrungoform bildet dabei die vorzugsweise * eylindrische Außenfläche des Schut&mantels eine Gleitfläche für eine an der Pinole vorgesehene Dichtung, beispielsweise eine Nutringdichtung.

Der Mantel läßt sich einfach und dicht befestigen, wenn er durch einen antriebaseitigen Zylinderdeckel des Arbeitszylinders geführt und vorsugsweise Bit einem Endbund 2swisehen dem Zylinderdeckel und einer an diesem befestigten Antriebskonsole eingespannt ist. .

Bei einer vorteilhaften AusfUhrun^eforn de« Brfindungsgegenetandee is* die Antriebswelle achsgleich «ur Werkzeugspindel angeordnet« wobei sie voreugeweiee Über eine in Drebrichtung forasQblüsBiga Teleakopverbindung aiit dieser antriebeverbunden ist, so daß sieh eine weitere wesentliche Vereinfachung und Rauoeraparnis im Aufbau der erfindungsgeinäßen Werkreugiaaechine er-

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geben. Zur sicheren Übertragung des Antriebsdrehmotaentee ist eo zweckmäßig» daß die Teleakopverblndung zwei ineinandergreifende Keilwellenverz&hnungen aufweist.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist der äußere Teil der 3?eIeBlechverbindung durch eine an der Antriebswelle, vorzugBweise Über eine Steckverbindung vorgesehene Hülse und der andere Teil vorzugsweise unmittelbar durch das innere Ende der W_erkzeugepindel gebildet, oo daß bei einfachem Aufbau eine leichte Montage der Werkzeugmaechine gewährleistet ist.

Eb iBt jedoch auch denkbar, den Arbeitszylinder getrennt von der Einöle, vorzugsweise aeheparallel au und neben dieser vorzusehen oder aber eine an der Plnole vorgesehene Dichtung, beispielweise eine Gleit" ringdichtung, unmittelbar an der Umfangefläche der rotierenden Antriebeverbindung laufen zu lassen.

Eine wesentliche Verbesserung der Führung der Pinole und damit der Stabilität der Pinoleneinheit kann noch dadurch erreicht worden, daß die Pinole, vorzugsweise antriebsseitig unmittelbar im Anschluß an den Arbeitskolben, einen in dem Zylinder geführten Stützring aufweist.

Zur Dämpfung der Bewegung beim EilrUckhub der Pinole ist am antriebsseitigen Ende der Pinole ein vorzuge« weise durch den Stützring gebildeter hüleenförmiger

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Dorn vorgesehen, dem ein im Durchmesser enteprechender Zylinderabachnltt im antriebseeitigen Zylinderdeckel zugeordnet ist. Dadurch muß beim Eil-Rückhub das Öl durch den Luftspalt' zwischen Dorn und hinterem Zylinderdeckel in die freie Ölleitung gepreßt werden, ao daß der Aufprall dee Kolben« auf den Zylinderdeckel nicht schlagartig erfolgt.

Nach einem weiteren Vorschlag gemäß der Erfindung let ( in dem Stützring die am Mantel oder.dgl. gleitende Dichtung, vorzugsweise «wischen einem in den StütoLng ragenden Pinolenforteatz und einer Innensohulter des ' Stutsringee vorgesehen, wodurch »ich eine weitere Vereinfachung in der Montage ergibt.

Die ale Motorkonsole vorgesehene Antriebekoneole kann zur Platzeraparnis unmittelbar den Antriebsmotor tragen« Bei einer bevorzugten AuefUhrungefonn ist die napfförmige Antriebskonsole mit ihrem eine Durchtritteöffnung für die Antriebeverbindung aufweisenden Bodenteil an den Zylinder befestigt und.an ihrem davon abgewandten Flanschrand nit den Antrieb verbunden« eo daß bei hoher Stabilität und leichter Montierbarlceit ein« raumsparend« Anordnung geacheffen ist·

Die Erfindung wird in folgenden Bit weiteren Einreihe ittn naher erläutert j die gelsottungea geben ein Aueführungebtiepitl alt den für dl· Erfindung wee*ntliehen Τ·ϋ·η annähernd iaaßstatoger«oht vl«d«ir· Mt»· Toll· werden, soweit el« den Zeiohnuaigen aicht oöae

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weiteres zu entnehmen sind, anhand der Zeichnungen erläutert. Bs aind dargestellt in

Flg. 1 die Pinoleneinheit einer erfindungegemäßen Werkzeugmaschine in Axial-θchriitt bei eingefahrener Pinole _r

Pig. 2 die Pinoleneinheit gemäß Fig. 1 bei auegefahrener Pinole.

Wie die Flg. 1 und 2 zeigen, weist die Pinoleneinheit einer erfindungsgemäßen Werkzeugmaschine «inen als Träger vorgesehenen, am nioht näher dargestellten öeetell einer Bohrmaschine oder dgl. su befestigenden Zylinder auf, an dessen oberen Snde tine Motorkoneole 2 für dis Befestigung eines Elektromotors 3 vorgesehen ißt. und aus dessen unteren Ende eine Pinole 4 mit einer Werkzeug- bzw. Bohrspindel 5 vorsteht·

Der Arbeitszylinder 1 weist ein Zylinderrohr 6 auf, daa an beiden Stirnseiten mit jeweils einem mit Axialschrauben

^ 9 befestigten Zylinderdeckel 7 b«w. 8 verschlossen let.

Jeder Zylinderdeckel 7 bzw, θ weist am Umfang eine

radiale Anachluübohrung 1o bew. 11 für ein Druckmedium auf, wobei die Anschlußbohrung 11 des oberen Zylinderdeckels θ in einen an diesem in der Achse des Arbeitseylindere 1 vorgesehenen Hingkanal 12 mündet».der sioh bie zur Inneren Stirnseite des Zylinderdeckel 8 fortsetzt.

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In dem Zylinderrohr 6 ist ein ringförmiger Arbeitskolben 13 verschiebbar gelagert, der in ümfangsnuten zwei als Nutringdichtungen ausgebildete Dichtungen 14, 15 aufweist, welche an der Innenfläche des Zylinderrohres 6 gleiten_s"Der Arbeitokolben 13 let auf dem im Durchmesser verringerten hinteren Ende 16 einer Pinole 17 zentriert angeordnet. Unmittelbar im Anschluß an den Arbeitskolben i3 1st an dessen dem Antrieb 3 zugewandten Seite ein .Stützring'1ö achsgleich zur Pinole 17 vorgesehen» dessen Innenbohrung an der dem Arbeitskolben t3 zugewandten I

Seite dem Außendurchmesser des Sortsatzartigen Endes 16 der Pinole i7 entepricht. Das Pinolenende 16 ragt bis in den StUtzring 18, so daß der Stützring 18 und die Pinole 17 zueinander zentriert sind. Der Arbeitekolben 13 und der Sttitzring 16 eind durch zu ihnen achsparallele Schrauben 19 gemeinsam gegen die Pinole 17 verspännt und dadurch an dieser befestigt. Der äem Arbeitskolben 13 zugewandte Endabechnitt des Stützringes 18 weist einen dam Innendurchmesser des Zylinderrohres entsprechenden Außendurchme3ser auf, so daS dieser Abschnitt an der Innenfläche des Zylinderrohres 6 gleitbar geführt ist. Der ändere Endabschnitt 2o dee StUtarlngee 18 ist im Durchaeeser derart verringert, daß er mit Faßsitz in den Hingkanal 12 des Zylinderdeckels 8 gemäß Fig. 1 eingefahren werden kann und eine Dämpfung beim Eilrückhub bewirkt wird·

In der Pinole 17 ist die achsgleich zu ihr liegende Werkzeugspindel 5 gelagert, wobei zur Lagerung der

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Werkzeugspindel 5 im unteren Bereich der Pinole 17 zwoi mit Axialabstand voneinander liegend© Radlallager 2i_t 22 und ein dazwischen liegendes Axiallager 23 vorgesehen sind. Zwischen dem Axiallager 23 und dem oberen Radiallager 21 ist in einer Umfangsnut der Bohrspindel 5 ein geteilter Sicherungsring 24 angeordnet, der formschlüssig in entsprechende, auf der b Werkzeugspindel 5 angeordnete, zwischen den Lagern fixierte Distanzhülsen eingreif·!;,

Das obere, in der Pinole liegende Ende der Bohrspindel 5 ist mit einer Keilwellenverzahnung 25 versehen, die in den vorderen, innen alt einer entsprechenden Keil» Wellenverzahnung .versehenen Abschnitt 27 einer in der Achse der Werkzeugspindel 5 liegenden Hülse 26 eingreift. Die Hülse 26 ist durch die Pinole und den Zylinderdeckel 8 nach ober aus dem Arbeltezylinder 1 in die Motorkonsole

2 geführt, in welcher sie einen im Durehmesser erweiterten Endabschnitt 28 aufweist. Mit diesem Endabschnitt 28 ist die Hülse 26 beispielsweise über eine Keilfeder in Dreh-

P richtung formschlüssig mit der als Antriebswelle 29 für die Bohrspindel 5 vorgesehenen Abtrlebswelle des Motore

3 verbunden und gegenüber dieser in Achsrichtung gesichert,

Mt geringem Spaltabstand ist um die Hülse 26 ein durch ein· weitere Hülse gebildeter Mantel 3o angeordnet, der vom oberen Zylinderdeckel 8 frei nach unten aueragt und auf dor der Stützring 18 mit seinem oberen· Abschnitt gleitbar geführt ist. Der Mantel 3o reicht

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in der eingefahrenen Stellung der Pinole gemäß Fig. annähernd bis an das obere Lager 21 und hat eine Länge, die größer sie der maximale Hub der Pinole ist. Dadurch liegt der Stützringiθ bei jeder Pinolenstellung im Bereich des Hantele 3o. In dem Stützring 18 ist suchen dem Ende 16 der Pinole 17 und einer Xnnenschulter des Stützrlngee ein Dichtring 31 angeordnet, der an der Unsfangaf lache des Mantels 3o anliegt. Der Mantel 3o ist nach oben durch eine mit einer Dlchtung32 abgedichtete Bohrung aus dem Zylinderdeckel 8 geführt und weist am oberen Ende einen Kragen 33 auf, der einerseits an der oberen Stirnseite des Zylinderdeckel θ ' anliegt und andererseits in einer entsprechenden Bohrung der Hotorkonsole 2 liegt, mit welcher der Kragen 33 gegen Äie obere Stirnfläche des Zylinderdeckels 8 gespannt ist. In dem Stutzring 16 ist mindestens eine Axialbohrung 34 vorgesehen» damit die. obere Dichtung 15 des Arbeitskolbens 13 dem für ihre Wirksamkeit erforderlichen Druck des Mediums ausgesetzt ist, mit welchem der Arbeitszylinder 1 betrieben wird.

Die Motorkonsole 2,ist annähernd aapfföraig auegebildet, wobei sie mit ihrer Sodenwanä $5 an Zylinderdeckel θ anliegt und gegen dieses mit innenliegenden Axialechrauben 36 verechraubt ist. Der obere Hand der Motorkoneole 2 ist ale Flansch 37 ausgebildet, an welohem der Motor 3 alt einem entsprechenden Segen-' flaneoh 38 befestigt 1st. .

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Bei der eingefahrenen Stellung der Plnole geaäfl Fig. 1 wird durch dae durch die AnochluQbohrung 11 in don Ring« kanal 12 eintretende Druckmedium einen verhältnismäßig schneXlei· Anfiiagshub verureacht, bis die verhältnismäßig große, durch den Arbeitokolben Ti bzw. den Stützring 18 gebildete Kolbenfläche von dem Druckmediiun beaufschlagt wird, so daß die Pinole 17 «it der Werkseugspindel 5 weiter nach unten bewegt wird» wobei die Keilwellenverzahmmg 25 aus der Hülse 26 herausfährt und der StUtzring B an dem Hantel 3o entlanggleitet, wodurch der Zylinderraum 39 gegenüber der Werkeeugspindel bzw. deren AntriebBverbindung 26 abgedichtet iet. Wird die Pinole 17 gemäß Pig. 2 ganz ausgefahren» so achlägt sie mit einem zwischen dem Arbeltskolben 13 und einer Pinoleneohulter angeordneten» gegenüber dem Innendurchmesser die Zyllnderrohree 6 kleineren Aneohlagring 4oan der inneren Stirnfläche dss unteren Zylinderdeckele 7 an. Der Anschlagring 4o ial; ebenfalls mit den Schrauben 19 an der Pinole 17 befestigt. Zum teückfUhren der Pinole aus der ausgefahrenen Stellung in die eingefahrene Stellung wird Über die Anechlußboteung 1o dae Druckmedium eingeleitet. Durch die erfindungegemäße Autbildung sind die Xolbenfl&chen des Arbeitekolbene 13 Terhältniemäßig grofl.

Wie die VIg. 1 und 2 ferner «eigen, lsi an der Unterseite dta unteren Zylinderdeokels 7 ein Dichtungedeckel 41 befestigt» durob den eint an der Pinolenaußenflache «leitende Ringdiohtung 42 in des Zylinderdeckel 7 gehalten wird* "ferner 1st an der Untere·!t· des Dichtungs-

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deckels 41 eine weitere, an der Umfangefläche der Pinole 17 anliegende Lippendichtung 43 vorgesehen. Die Pinole 1? weist ebenfalls an ihrem unteren Ende einen Ringdeckel 44 auf, mit welchem die Lager 21 bis 23 in der Pinole gebalten werden.

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Claims (1)

1. A 31 466 - du

   Ansprüche

   1.!Werkzeugmaschine, Insbesondere Bohrmaschine, mit V ' einer Pinole, welche in Achsrichtung der an ihr gelagerten W_erkzeugBpindel, insbesondere durch einen Arbeitszylinder, bewegbar an einem Träger angeordnet ' ist und mit einer mit der Spindel drehachlüssig verbundenen, beispielsweise durch die Abtriebswelle eines Motors gebildeten Antriebswelle, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebswelle (29 bzw. 29a) bezüglich ihrer Achsrichtung gegenüber dem Träger (1 b«v. 47) feststehend und die Plnole (17 baw« 17a) ait der WerkeeugspAndel (5 bzw. 5a) in deren Achsrichtung gegenüber der Antriebswelle (29 basw. 29a) verschiebbar gelagert ist.

   2. Werkzeugmaschine naoh Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß um die Antriebsverbindung (26) der

   t Antriebswelle (29) mit der Werkzeugspindel (5) ein

   in der Pinole (17) liegender, vorzugsweise gegenüber den Träger (1) feet«tuender, inebesondere durch eine Hülse gebildeter Mantel (Jo) vorgesehen ist.

   3. Werkzeugmaschine nach Anspruoh 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Hantel (3o), vorzugsweise mit der Pinole (17) einen gegenüber den dl· Antrlabsvertoiadung (26) umgebenden Zyllnderraum (39) dee Arbeiteeylindere

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   (1) abgedichteten Aufnahmeraun für die Antriebeverbindung bildet.

   4» Werkzeugmaschine nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die vorzugsweise zylindrische Außenfläche des Mantels (3o) eine Gleitfläche für eine an der Pinole (17) vorgesehene Dichtung, beispielsweise eine Nutringdichtung (51) bildet.

   5* Werkzeugmaschine nach einem der Ansprüche 2 bis 4» dadurch gekennzeichnet, daß der Hantel (3o) durch «inen ' antriebssaitigen Zylinderdeckel (S) des Arbeit©cylindera (1) geführt und vorzugsweise alt einem Endbund (33) zwischen dem Zylinderdeckel (8) und einer an diesem befestigten Antriebakonsole (2) eingespannt ist. "

   6. Werkzeugmasohine nach einem dar vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebswelle (29 bzw. 29a) achsgleioh eur Werkzeugspindel (5 bssw. 5a) angeordnet und vorzugsweise über uine in Drehrichtung formschlüssig© TeleekopverbicAung (25, 26 baw. 25a, 26a) mit dieser antrlebeverbujidtn ist. ... ■ .

   7. Werkzeugmasohlne nach Anspruch 6» dadurch gekenn» sseiohneti daß dl« Xelesküpvarbindung zwei ineinander greifende Keilwellenverzahnungen (25» 27) aufweist,

   β, \7»rkeeugmaaohine nach Aaspruoh 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, da8 der äußere Teil der Telekopverbin-

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   dung durch eine an der Antriebewelle (29 bssw. 29a), vorzugsweise über eine Steckverbindung (28) vorgesehene Hülse (26 bzw. 26a) und der andere Teil vorzugsweise unmittelbar durch das innere Snäe (25 bzw. 25a) der Werkzeugspicdel (5 bzw. 5a) gebildet ist.

   9. Y/erkzeuginas chine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet! daß die Finole {i7),vorzugsweise antriebeeeitig unmittelbar im Anschluß an den Arbeitekolben (13) einen in dem Zylinder (1) geführten Stützring (18) aufweist.

   Ίο. Werkzeugmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß am antriebsaeitigen Ende der Pinole (17) ein vorzugsweise durch den Stützring (18) gebildeter hülsenförmiger Dorn (2o) vorgesehen ist, dem eine entsprechende Aufnahmeöffnung (12) im antriebaseltigen Zylinder*ckel (8) zugeordnet Ist, wobei vorzugsweise in die Aufnahme-Öffnung (12) eine Brucksittelleituzig mündet.

   11.Werkzeugmaschine nach Anspruch 9 oder 1o, dadurch gekennzeichnet, daß in dem StutBring (18) die as Mantel (3o) gleitende Dichtung (31) vorzugsweise zwischen einem in den Stütering (13) ragenden Pinolenforbeats (16) und einer Innenschulter des Stützringet) vogesehen ist.

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   1S

   "* V τ

   12. V/erkseugmasahine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die ale Mofcoricon*.ole (2) vorgesehene Antriebskonaole unmittelbar den Antriebsmotor (5) trägt.

   13. Werkzeugmaschine nach einem der vorhergehenden. Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die napfförmige Antrlebskoneole (2) mit ihrem eine Durch« trittoöffnung für die Antriebsverbindung (26) aufweioenden Bodenteil (35) an dem Zylinder (1) befestigt Ast und an ihrem davon ftbgewandten Plane ehr and (37) »i-t dem Antrieb (3) verbunden ißt.

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