DE2361662C2

DE2361662C2 -

Info

Publication number: DE2361662C2
Application number: DE2361662A
Authority: DE
Inventors: Jean Latresne Fr Cloup
Original assignee: Promat Industrie Sa Latresne Fr
Current assignee: PROMAT INDUSTRIE S.A., LATRESNE, FR
Priority date: 1972-12-27
Filing date: 1973-12-11
Publication date: 1988-08-11
Also published as: DE2361662A1; JPS5443756B2; JPS4989976A; US3912021A; FR2211862A5

Description

Die Erfindung betrifft eine Bohrspindeleinheit gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Bei Bohrspindeleinheiten ist es notwendig, die Geschwindigkeit des Motors, der die Spindel an treibt, an der das Bohrfutter befestigt ist, in Abhängigkeit insbesondere vom Durchmesser des Bohrers und von dem zu bearbeitenden Metall zu regulieren.

Eine Bohrspindeleinheit der im Oberbegriff des Anspruches 1 vorausgesetzten Art ist aus der DE-PS 9 38 577 bekannt. Hierbei sind mehrere Ele mente einstellbarer Länge vorhanden, die direkt in einem Werkzeugkegel eingebaut sind und auf in Form von Taststiften ausgebildeten gleit beweglichen Stangen gegen den Druck von Federn wirken, die jeweils zwischen einem auf diesen Stangen vorgesehenen Anschlag und einer Muffe angeordnet sind, die ihrerseits gegen die Wir kung einer weiteren Feder in der Bohrspindel gleitbeweglich angeordnet ist. Das Ende jeder Stange ist über eine weitere Muffe mit einem Schlitten verbunden, der über einen Schleifkontakt mit einer Schleifbahn in Berührung steht, durch die über Relais der Betrieb des Vorschubs und der Geschwindigkeit der Bohrspindel gesteuert wird.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, eine Bohrspindeleinheit der im Oberbegriff des Anspruches 1 vorausgesetzten Art zu schaffen, die bei einem schnellen Werkzeugwechsel ein automatisches Einstellen der dem jeweiligen Bohrertyp entsprechenden Drehgeschwindigkeit der Bohrspindel gestattet.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Kombination der im Kennzeichen des Anspruches 1 angegebenen Merkmale gelöst, wobei sinnvolle Ausgestaltungen und Weiterbildungen Gegenstand der Unteransprüche 2 und 3 sind.

Eine andere bekannte Ausführungsform (DE-AS 16 02 980) betrifft einzig und allein eine Vorrichtung zum Festspannen und Lösen von Werkzeugen mit konischem Schaft, insbesondere bei Horizontal-Bohrmaschinen oder dergleichen; irgendwelche Mittel zum Regulieren der Drehge schwindigkeit der Bohrspindel im Bereich des Bohrfutters sind hier nicht vorgesehen.

Ferner ist aus der DE-AS 16 52 715 eine auto matische Werkzeugmaschine mit numerisch gesteuer tem Werkzeugwechsel bekannt. Diese Ausführungsform gestattet es, verschiedene Parameter für die Ge schwindigkeit und den Vorschub in Abhängigkeit von einer Stange zu bestimmen, die in Abhängigkeit von einem fest am Bohrer angebrachten Organ ver schoben wird. In jedem Falle trägt hier die Stange an ihrem einen Ende eine Kennmarke, die auf ein äußeres Bezugsglied einwirkt, das mit einer nume rischen Steuerung der Maschine verbunden ist. Diese Druckschrift kann somit ebenfalls keinen Hinweis bezüglich der erfindungsgemäßen Merkmals kombination geben.

Um bei der erfindungsgemäßen Ausführung jeden Zeitverlust bei der gewünschten Regulierung zu vermeiden, sind Möglichkeiten zur Regulierung der Drehgeschwindigkeit der mit dem Werkzeughalter verbundenen Hohlspindel in der Weise vorgesehen, daß bei der Anordnung eines Bohrertyps am Bohr kopf die Drehgeschwindigkeit automatisch auf den gewünschten Wert eingestellt wird, und gleich zeitig ergeben sich dabei Möglichkeiten, auf leichte und schnelle Weise den Werkzeugkegel - durch eine hydraulische Hubvorrichtung - zu lösen.

Die Erfindung sei nachfolgend anhand einiger in der Zeichnung veranschaulichter Ausführungsbei spiele erläutert. Es zeigt

Fig. 1 einen Längsschnitt einer Ausführungs form der erfindungsgemäßen Bohrspin deleinheit;

Fig. 2 einen Längsschnitt einer anderen Ausführungsform der Bohrspindelein heit;

Fig. 3 den hinteren Teil der Bohrspindel einheit gemäß Fig. 2.

Die in Fig. 1 gezeigte Bohrspindeleinheit umfaßt einen Spindelkörper 1, in dem drehbar eine Hohl spindel 2 mittels eines Rollenlagers 3 und eines Axialkugellagers 4 gelagert ist.

An einem ihrer Enden weist die Hohlspindel 2 eine Ausnehmung 5 auf, in die ein einen Bohrer 7 tragender Werkzeughalter 6 eingreifen kann, der durch eine Schraube 8, die in einen Schlitz 9 des Werkzeughalters eingreift, drehfest mit der Hohlspindel 2 verbunden ist.

An ihrem anderen Ende ist die Hohlspindel 2 mit einem Ritzel 10 verbunden, das mit einem Doppel ritzel 11 kämmt, das drehbar auf einer Achse 12 angeordnet ist, die mittels einer Schraube 13 am Spindelkörper 1 befestigt ist. Das Doppel ritzel 11 hat eine zweite Verzahnung 14, die mit einer Verzahnung 15 kämmt, die an einer Welle 16 vorgesehen ist, die mittels Rollenlager 17, 18 am Spindelkörper 1 drehbar gelagert ist. Die Welle 16 wird von einem Hydraulikmotor 19 ange trieben.

Der Werkzeughalter 6 hat eine Bohrung 20, in die einstellbar ein Befestigungskopf 21 eingeschraubt ist, dessen Ende 22 in eine Einspannvorrichtung 23 eingreift, die mit dem einen Ende einer Hohlstange 24 verbunden ist, die in der Hohl spindel 2 verschiebbar angeordnet ist. Am anderen Ende ist die Hohlstange 24 durch eine Gewindehülse 25 mit einem Anschlag 26 verbunden, gegen den ein Ende einer Säule aus Tellerfedern 27 anliegt, die auf die Hohlstange 24 ge schoben sind; das andere Ende der Tellerfedersäule liegt an der Hohlspindel 2 an. Der Anschlag 26 liegt mittels eines Rollenanschlags 28 an einem Kolben 29 an, der in den Spindelkör per 1 verschiebbar angeordnet und an einer seiner Stirn seiten der Wirkung eines hydraulischen Strömungsmittels ausgesetzt ist, das in eine Kammer 30 geleitet wird, die zwischen dem Kolben und dem Boden 31 des Spindelkörpers 1 vorge sehen ist.

Der Kolben 29 hat einen Vorsprung 32, an dem schwenkbar um eine Achse 33 eine Scheibe 34 des Hydraulikmotors 19 angeordnet ist. Diese Scheibe bestimmt durch ihren Nei gungswinkel die Geschwindigkeit des Motors. Die Regulierung der Geschwindigkeit der Bohrspindeleinheit geschieht in der folgen den Weise:

Der Befestigungskopf 21, dessen Länge durch sein Gewinde am Werkzeughalter 6 einstellbar ist, wird an der Einspann vorrichtung 23 befestigt, und die Tellerfedern 27 üben mit tels des Anschlags 26 einen Zug auf die Hohlstange 24 aus. Daraus ergibt sich eine Lage des Kolbens 29, die von der Länge des Befestigungskopfes 21 abhängt und folglich eine entsprechende Lage der Scheibe 34 des Hydraulikmotors 19, die mit dem Kolben 29 durch die Gelenkachse 33 an dem Vor sprung 32 verbunden ist.

Da die Neigung der Scheibe 34 des Motors 19 die Geschwin digkeit dieses Motors bestimmt, wird die Geschwindig keit der Hohlspindel 2 in Abhängigkeit von der Länge des Be festigungskopfes 21 festgelegt.

Außerdem ist es möglich, den Bohrer 7 dadurch abzunehmen, daß man ein Druckströmungsmittel in die Kammer 30 einleitet, um die Tellerfedern 27 zusammenzudrücken und durch die Hohlstange 24 den Werkzeughalter 6 zurückzustoßen.

In den Fig. 2 und 3 ist eine weitere Ausführungsform einer Bohrspindeleinheit gezeigt, die einen Spindelkörper 35 umfaßt, in dem drehbar eine Hohlspindel 36 mittels Rollenlager 37, 38 und mittels eines Rollenanschlags 39 drehbar gelagert ist.

An einem ihrer Enden weist die Hohlspindel 36 eine Ausnehmung 40 auf, in der ein einen Bohrer 42 tragender Werkzeughalter 41 an geordnet ist, der durch eine Schraube 43 mit der Hohlspindel verbunden ist.

An ihrem anderen Ende trägt die Hohlspindel 36 ein Ritzel 44, das auf der Hohlspindel drehfest sitzt und das mit einem Dop pelritzel 45 kämmt, das drehbar auf einer Welle 47 ange ordnet ist, die im Spindelkörper 35 befestigt ist. Das Ritzel 45 hat eine Verzahnung 46, die mit einer Verzahnung 48 kämmt, die an einer Welle 49 ausgebildet ist, die mit tels Rollenlager 50, 51 im Spindelkörper drehbar gelagert ist. Die Welle 49 ist durch eine Kupplung 52 mit der Ausgangswelle 53 eines Hydraulikmotors 54 verbunden.

Am Werkzeughalter 41 ist ein Befestigungskopf 55 ange schraubt, der in eine Hülse 56 eingreift, die mit der Hohl spindel 36 verbunden und mittels Kugeln 57 verriegelt ist, die in der Hülse 56 angeordnet sind und in Ausnehmungen des Befestigungskopfes 55 eingreifen.

Der Befestigungskopf 55 hat eine Bohrung 58, in die eine Hülse 59 eingesetzt ist, die an einer Schulter 60 anliegt. Die Hülse 59 kann entsprechend der gewünschten Geschwindigkeit des Motors verschiedene Längen aufweisen.

An der Hülse 59 liegt ein Ende einer Hohlstange 61 an, die an ihrem anderen Ende mit einem Schieber 62 verbunden ist, an dem sie über ein Rollenlager 63 und einen Kugel anschlag 64 mittels Hülsen 65 und 66 und einer Schraube 67 befestigt ist.

Der Schieber 62, der in einem mit dem Spindelkörper verbundenen Rohr 68 verschiebbar ange ordnet ist, ist der Wirkung von Federn 69, 70 ausgesetzt, die an einer Seite an einer mit dem Schieber 62 verbundenen Stange 71 und an der anderen Seite an einer Stange 72 befestigt sind, die mit dem Spindelkörper verbunden ist. Der Schieber 62 hat eine Bohrung 73, in die mittels eines kugelförmigen Endes 74 eine Stange 75 eingreift, die eine Gelenkachse 76 einer Pleuelstange 77 trägt, die um eine Achse 78 eines Hebels 79 schwenkbar ist, die die Drehgeschwindigkeit des Motors 54 steuert.

An der Stange 75 ist schwenkbar ein Kopf 80 angeordnet, der mit einem Kolben 81 verbunden ist, der in dem Körper 82 einer Hubvorrichtung verschiebbar angeordnet ist, die am Spindelkörper befestigt ist.

Die Regulierung der Geschwindigkeit der Bohrspindel geschieht wie folgt:

Die Hülse 59 hat eine bestimmte Länge, die dadurch verändert werden kann, daß man die Hülse durch eine andere Hülse unterschied licher Länge ersetzt. Die Hohlstange 61 liegt an der Hülse 59 unter der Wirkung der Federn 69, 70 an, die mittels des Schiebers 62 auf die Hohlstange 61 wirken, so daß der Schieber eine bestimmte Stellung einnimmt, die von der Länge der Hülse 59 abhängt. Die Verstellung des Schiebers 62, die zu derjenigen des Hebels 79 in Beziehung steht, mit dem er durch die Pleuelstange 77 verbunden ist, hat eine be stimmte Lage des Hebels zur Folge, die einer bestimmten Geschwindigkeit des Motors 54 und damit der Hohlspindel 36 entspricht, die mit der Welle des Motors durch die Ritzel 48, 46, 45 und 44 verbunden ist. Auf diese Weise kann man die Geschwindigkeit der Hohlspindel 36 festlegen, indem man am Befestigungskopf 55 eine Hülse 59 bestimmter Länge anordnet.

Außerdem ermöglicht es der Kolben 81 der Hubvorrichtung 82, den Schieber 62 und die Hohlstange 61 entgegen der Wirkung der Federn 69, 70 zurückzustoßen, um die Hohlstange 61 vom Befestigungskopf 55 zu lösen und den Werkzeughalter 41 und den Bohrer abzunehmen.

Claims

1. Bohrspindeleinheit mit einem Werkzeughalter (6; 41), der mit einer Hohlspindel (2; 36) drehfest verbindbar ist, die in einem Spin delkörper (1; 35) drehbar angeordnet und mit einer Antriebsvorrichtung (10 bis 19; 44 bis 54) verbunden ist, der Steuereinrichtungen (25, 26, 29, 32, 34; 62, 75 bis 79) für ver änderbare Drehgeschwindigkeiten zugeordnet sind, wobei der Werkzeughalter (6; 41) mit einem Element (21; 59) einstellbarer Länge versehen ist, das über eine in der Hohlspindel angeordnete, unter der Wirkung von Federele menten (27; 69, 70) stehende Stange (24; 61) mit den Steuereinrichtungen zusammenwirkt, wobei eine bestimmte Drehgeschwindigkeit eines Bohrers in Abhängigkeit von der Länge des Elements (21; 59) festlegbar ist, gekennzeichnet durch die Kombination folgen der Merkmale:

a) das Element (21; 59) einstellbarer Länge ist fest mit der als Hohlstange (24; 61) ausgebildeten Stange verbindbar, an deren dem Werkzeughalter (6; 41) abgewandten Ende der Federelemente (27; 69, 70) angreifen, die andererseits mit der Hohlspindel (2; 36) oder dem Spindelkörper (1; 35) verbunden sind;
b) dieses Ende der Hohlstange (24; 61) trägt verschiebbare Verbindungselemente (29, 32; 62, 80, 77) der Steuereinrichtungen, wobei diese Verbindungselemente unmittelbar mit einem Drehgeschwindigkeits-Steuerorgan (34; 79) eines die Hohlspindel (2; 36) über einen Zahnrad-Getriebezug (10 bis 16; 44 bis 53) antreibenden Motors (19; 54) verbunden ist;
c) an diesem Ende der Hohlstange (24; 61) greift gleichzeitig eine den Federelementen (27; 69, 70) entgegenwirkende hydraulische Hubvorrichtung (29, 30; 80, 81, 82) an, die teilweise ebenfalls von Teilen der verschiebbaren Verbindungselemente gebildet ist.

2. Bohrspindeleinheit nach Anspruch 1, mit einem durch Gewinde längenverstellbaren Element (21), dadurch gekennzeichnet, daß das Element ein stellbarer Länge durch einen mittels einer Schraubverbindung am Werkzeughalter (6) an geordneten Befestigungskopf (21) gebildet ist und in eine Einspannvorrichtung (23) eingreift, die mit der Hohlstange (24) verbunden ist, und daß ein unter der Wirkung der Federelemente (27) stehender Anschlag (28) an einem Kolben (29) der hydraulischen Hubvorrichtung (29, 30) anliegt, an der eine Scheibe (34) des als Hydraulikmotor (19) ausgebildeten Motors ange lenkt ist, der über ein Getriebe die Hohlspin del (2) des Bohres (7) antreibt.

3. Hohlspindeleinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hohlstange (61) mit einem Ende an einer das Element einstellbarer Länge bildenden Hülse (59) unter der Wirkung der Federelemente (69, 70) anliegt, die auf einer Seite am Spindelkörper (35) und auf der anderen Seite an einem mit einem Ende der Hohlstange (61) verbundenen Schieber (62) be festigt ist, der im Spindelkörper (35) ver schiebbar angeordnet ist und der durch eine Pleuelstangen-Verbindung (77, 80) mit der Ein richtung zur Steuerung des Spindelantriebs motors (54) sowie fest mit einem Kolben (81) der Hubvorrichtung verbunden ist, die entgegen den Federelementen auf die Hohlstange (61) einwirkt.