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" Bohrwerk mit einem horizontal oder vertikal aus einer Mittellage
verstellbaren einseitig offenen U- Rahmen".
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Die Erfindung bezieht sich auf ein Bohrwerk mit einem beim Auftreffen
des Bohrers auf das Werkstück horizontal oder vertikal aus einer Ausgangslage verstellbaren,
den Bohrer und dessen Lagerung tragenden, einseitig offenen U-Rahmen, an.
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welchem der Bohrer längsverstellbar ist.
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Die US-PS 3 227 022 offenbart eine Stanze, bei welcher ein U-förmiger
einseitig offener Rahmen an einer seitlichen Führung vertikal verstellbar ist. Der
Rahmen steht unter Wirkung eines Druckmittelkolbens derart, daß zunächst der Rahmen
mit seinem daran feststehenden Stanzstempel auf das Werkstück gezogen und bei Auftreffen
des Stempels auf das Werkstück die Matrize gegen das Werkstück gedrückt wird.
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Durch die DT-OS 2 047 215 ist ferner eine Stanzenstraße bekannt, bei
welcher ebenfalls ein in horizontaler oder vertikaler Richtung verstellbarer U-förmiger
Rahmen Anwendung findet, wobei zunächst der Stanzstempel bei Stillstand des Rahmens
gegen das Werkstück bewegt und bei Auftreffen auf das Werkstück der Rahmen auf seiner
federnden Mittellage soweit bewegt wird, bis die Matrize gegen das Werkstück zur
Anlage kommt, worauf der Stanzvorgang erfolgt.
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Die Erfindung bezweckt die Schaffung eines Bohrwerkes der eingangs
beschriebenen Art, bei dem eine Automatisierung und Beschleunigung des gesamten
Bohrvorganges und damit eine Zeitersparnis gegenüber bekannten Bohrwerken beim Bohren
selbst und beim Rücklauf des Bohrers erreicht werden soll. Hierbei ist zu berücksichtigen,
daß die zu bohrenden Werkstücke häufig eine starke Abweichung von gegebenen Mittelmaßen
besitzen. Dies trifft insbesondere für die Flansche von T-, L- und Doppel-T-Trägern
zu.
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Zwar ist die Aufgabe, bei einem Bohrwerk das Werkzeug von einem Eilvorschub
auf den Bohrvorschub zu steuern mittels Anschlägen od.dgl. zu bewerkstelligen. Hierbei
jedoch muß berücksichtigt werden, daß die Seitenabweichungen bzw. Toleranzen der
Werkstücke an jeder Stelle des Werkstückes gemessen werden müssten, an der eine
Bohrung angebracht werden soll, wenn der Weg, über welchen das Bohrwerkzeug im verlangsamten
Bohrvorschub verfahren werden muss, möglichst klein gehalten werden soll. Erfolgt
dies nicht, so muss eine Strecke für den langsamen Bohrvorschub berücksichtigt werden,
die sich aus der Stärke des zu bohrenden Werkstückes zuzüglich ihrer Toleranzen
und den Abweichungen in der Lage des Werkstückes, so z.B. des Flansches eines T-,
eines L- oder eines Doppel-T-Trägers von der Soll-Lage ergibt. Ist z.B. die Stärke
eines Flansches 16 mm, die Toleranz 2 mm und die mögliche seitliche Abweichung des
Flansches aus seiner Mittellage 4 mm nach beiden Seiten, so ergibt sich ein gesamter
Weg, über welchen der Bohrvorschub eingehalten werden muss, zu 26 mm, wobei nur
eine Stärke von 16 mm effektiv
zu bohren ist.- Auch wäre es möglich,
die Spann- und Vorschubhülse des Bohrers mit einem Pilotfühler auszustatten, der
bei Auftreffen auf das Werkstück die Hülse vom Eilvorschub auf Bohrvorschub schaltet.
Eine solche Vorrichtung wäre aber teuer und störanfällig, da sie im Arbeitsbereich
des Bohrers#läge.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Bohrwerk der eingangs
beschriebenen Gattung zu schaffen, bei welchem die durch den Bohrvorschub zurückzulegende
Strecke möglichst gering und damit die Strecke für den Eilvorschub möglichst groß
gehalten werden kann. Die hierbei zur Anwendung gelangenden Mittel sollen einfach
und billig sein.
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Zur Lösung der gestellten Aufgabe sieht die Erfindung ein Bohrwerk
der eingangs beschriebenen Gattung vor, bei welchem der Rahmen einen mit dem Rahmen
bewegbaren und gegen einen den Bohrer von Eilvorschub auf Bohrvorschub schaltenden
Schalterteil anfahrenden Ansatz, eine Stange od.dgl. trägt#.
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Der allgemeine technische Gedanke, der der Erfindung zu Grunde liegt,
besteht darin, die Bewegung des Rahmens selbst dazu auszunutzen, dem Bohrer einen
möglichst kurzen Weg für den Bohrvorschub zu geben.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann bei einem Bohrwerk, bei
welchem der Rahmen durch Federkraft in seiner Ausgangslage gehalten wird, der Ansatz
oder die Stange einen Teil, der den Rahmen in seiner Ausg?ngslage haltenden Vorrichtung
bilden,
so daß keine versteuernden zusätzlichen Vorrichtung an dem Rahmen anzubringen sind.
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Bei einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist
der Ansatz als verschiebliche Stange an dem Rahmen ausgebildet, die über ein Bohrwiderlager
des Rahmens hinausragt. Bei dieser Ausführungsform entspricht der Weg des Bohrvorschubs,
d.h. des langsamen Vorschubes des Bohrers genau der Stärke des zu bohrenden Materials
zuzüglich eines geringeren Schaltweges, unabhängig von den Toleranzen des Werkstückes
und unabhängig von seiner Lage in Bezug auf seine Soll-Lage.
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In dem vorstehend genannten Beispiel, bei welchem die Stärke des Werkstückes
mit 16 mm angegeben ist, läuft der Bohrer nur über einen Weg von 16 mm zuzüglich
eines Schaltweges von 1-2 mm im Bohrvorschub, während er den restlichen Weg im Eilvorschub
bzw. im Eilrücklauf zurücklegen kann. Dieser Bohrvorschub ist unabhängig davon,
ob Toleranzen gegeben und welche seitlichen Abweichungen zu beiden Seiten des Werkstückes
vorhanden sind.
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Bei dieser vorteilhaften Ausführungsform steht die Stange unter Federdruck
und trägt eine den Uberstand über das Bohrwiderlager bestimmende einstellbare Mutter.
Man kann daher auch den überstand der Stange und das Bohrwiderlager und damit den
Schaltweg bestimmen. Vorzugsweise wird der Schalter, an welchem die Stange anschlägt,
mit einem Verzögerungsrelais versehen.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann der Ansatz oder die Stange
beim Rückgang des Bohrrahmens in seine Ausgangsstellung nach dem vollständigen Durchbohren
des Werkstückes einen zweiten Schalter betätigen, durch den der Bohrer auf Eilrücklauf
schaltbar ist. Dies kann insofern erfolgen, als beim Durchbohren des Werkstückes
der Rahmen durch die Federkraft, unter der der Rahmen steht, in seine Ausgangslage
verschoben wird und hierdurch ein Impuls für das Schalten des zweiten Schalters
gegeben wird.
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In andersartiger Ausgestaltung kann statt der zwei Schalter ein doppelwirkender
Schalter Anwendung finden, so daß bei Freigabe des entsprechenden Schalterteils
von dem Ansatz oder der Stange beim Rückgang der Schalter den Bohrer in Eilrücklauf
versetzt.
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Bei einer weiteren Ausführungsform, bei welcher die Steuerstange einen
Teil der den Rahmen in seiner Ausgangslage haltenden Vorrichtung ist, ist die Steuerstange
in dem Rahmen verstell-und feststellbar. Hierdurch wird erreicht, daß der Weg des
Rahmens bis zum Auftreffen des Bohrers auf das Werkstück fast genau dem Weg des
Schaltkopfes der Stange bis zu seinem Schalter gewählt werden kann. Hierbei liegen
beide äußeren Enden der von der Steuerstange getragenen Federn gegen Teile der Steuerstange
an, so daß auch bei der dargelegten Ausführungsform eine gleiche Spannung beider
Federn in der eingestellten Ausgangslage gegeben ist.
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Auf der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt
und zwar zeigt Fig. 1-4 eine Ausführungsform in verschiedenen aufeinanderfolgenden
Arbeitslagen, bei welcher der Schalter durch die den Rahmen in seiner Ausgangsstellung
haltenden Vorrichtung betätigbar ist, Fig. 5 eine weitere Ausführungsform, bei welcher
die als Steuerstange wirkende Stange in Nähe des Bohrwiderlagers an dem Rahmen angebracht
i#st und einen dort befindlichen Schalter betätigt und Fig. 6 eine weitere Ausführungsform,
bei welcher die Stange v#erstell-und feststellbar an der Rückseite des Rahmens angeordnet
ist.
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Der Rahmen 1 ist auf Rollen 2 in Richtung des Doppelpfeiles 3 verfahrbar.
Er trägt eine starre Stange 4 als Ansatz, die einen stationären Block 5 durchsetzt,
so daß die Stange 4 in diesem Block frei verschieblich ist. Der Block 5 dient als
Widerlager für eine erste Feder 6, deren zweites Widerlager die Rückwand 7 des Rahmens
1 bildet. Ferner trägt die Stange 4 eine zweite Feder 8, deren Widerlager wiederum
der Block 5 und ein Kopf 9 bildet, der eine Abschrägung 10 an seiner Unterseite
aufweist. Bewegt sich der Rahmen 1 nach rechts in den Fig. 1 - 4, so trifft die
Abschrägung 10 auf den Stift 11 eines Schalters 12, der steuerungsmäßig in Verbindung
mit der Spann - und Vorschubhülse 13 des Bohrers 14 steht. Wird der Stift 11 das
erste Mal betätigt, so wird die Spann - und Vorschubhülse 13 von Eilvorschub auf
Bohrvorschub umgeschaltet.
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In den Fig. 1 - 4 sind die Stellungen des unteren Bohrers 14 beispielsweise
bei der Bearbeitung eines Werkstückes W mit seinem Flansch 15 dargestellt. In Fig.
1 wandert der Bohrer 14 mit seiner Hülse 13, die in dem Rahmen 1 längsverstellbar
ist, im Eilvorschub nach links, bis die Teile die Stellung nach Fig. 2 erreicht
haben, bei welcher der Bohrer 14 auf den Flansch 15 des ortsfest eingespannten,
unbeweglichen Werkstückes W auftrifft.
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Im weiteren Verlauf der Eilvorschubbewegung des Bohrers 14 wird der
Rahmen 1 nach rechts in Richtung des Pfeiles 16 in Fig. 2 verschoben, wobei die
Abschrägung 10 des Kopfes 9 auf
den Stift 11 des Schalters 12 trifft,
wie dies Fig. 3 wiedergibt. In dieser Lage hat das Widerlager 17 Anlage an dem Flansch
15 des Werkstückes W gefunden, so daß nunmehr das Bohren des Flansches 17 im Bohrvorschub
erfolgen kann.
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Ist der Bohrvorgang gemäß Fig. 4 dadurch beendet, daß der Bohrer 14
durch den Flansch 15 des ortsfesten Werkstückes gedrungen ist, so hört der Widerstand
gegen die zusammengedrückte Feder 6' (Fig. 3) auf und diese Feder drückt den Rahmen
1 wieder in seine in Fig. 1 wiedergegebene Stellung.
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Hierbei löst sich der Kopf 9 von dem Stift 11 des Schalters 12, wodurch
die Spann- und Vorschubhülse 13 auf Eilrückgang in ihre Ausgangsposition geschaltet
wird und der Bohrer 14 gegebenenfalls in umgekehrter Drehrichtung gedreht wird.
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Somit erfolgt auch der Rücklauf des Bohrers in seine Ausgangsstellung
durch denselben Schalter ~im Eilrücklauf.
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Bei der Ausführungsform nach Fig. 5 trägt der das Bohrwiderlager 17
aufweisende Rahmen 18 eine Büchse 19, in der eine Stange 20 in Richtung des Doppelpfeiles
21 verschieblich ist.
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Die eine Stirnseite der Büchse bildet das Widerlager für eine Feder
22, deren zweites Widerlager ein Kopf 23 bildet, der auf die Stange 20 aufgeschraubt
ist. Auf dem Gewinde 24 der Stange 20 ist eine Stellmutter 25 aufgeschraubt, die
gegen die zweite Stirnseite der Büchse 19 zur Anlage kommen kann. Das dem Kopf 23
abgekehrte Ende der Stange trägt ein Blöckchen 26 mit einer Abschrägung, die mit
dem Stift 27 eines Schalters 28 zusammenwirkt. Durch die Mutter 25 auf des
Stange
20 kann der Uberstand des Kopfes 23 über die Stirnseite 29 des Widerlagers 17 bestimmt
werden.
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Durch diese Ausbildung des Steuerteils des Bohrwerkes ist es möglich,
den Weg, über welchen der Bohrer 14 im Bohrvorschub bewegt wird, auf ein geringstes
Maß zu reduzieren. Steht der Kopf 23 beispielsweise 1 mm über die Stirnfläche 29
des Widerlagers 17 hervor, so beträgt der Weg, über den der Bohrer im langsamen
Bohrvorschub verfahren wird, nur 1 mm mehr als die effetive Stärke des Werkstückes
W, unabhängig davon, wie krumm das Werkstück ist und welche Toleranz das Werkstück
aufweist. Man wird die Stange 20 möglichst dicht an die Mittelachse des Bohrers
legen, um Differenzen der Toleranz und der seitlichen Abweichung über die Länge
des Werkstückes aus zu schalten. Da die Stange 20 auf der dem Bohrer 14 abgekehrten
Seite des Werkstücks W angeordnet, kann sie keinen Schaden nehmen.
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Bei der Ausführungsform nach Fig. 6 ist die Steuerstange 4, die wiederum
die beiden Federn 6,8 sowie den Schaltkopf 9 trägt, in ihrem mittleren Teil mit
einer zylindrischen Verstärkung 30 versehen, die in dem Block 5 gleitet und deren
Breite größer als die Bewegungsbahn des Rahmens 1 in Richtung des Doppelpfeiles
3 ist. Der Rahmen besitzt eine Bohrung 31 an ihrem hinteren Ende, in welche der
zapfenartige Abschnitt 32 der Steuerstange 4 ragt und dort längsverstellbar und
durch eine Schraube 33 feststellbar ist. Auf der Steuerstange 4 sind beidseits der
Verstärkung Scheiben 34,35 mit geringerer Innenbohrung als die
Verstärkung,
wobei die Federn 6,8 gegen-diese Scheiben anliegen.
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Der Rahmen 1 wird bei gelöster Schraube 33 derart bewegt, daß der
Abstand x (Fig.1) zwischen der Bohrerspitze 14a und dem Flansch 15 um nur ein geringes
größer ist als der Abstand y der Abschrägung 10 des Kopfes 9 von dem Schalter 12.