DE2531362C2

DE2531362C2 - Bohrmaschine nach Art einer Radialbohrmaschine

Info

Publication number: DE2531362C2
Application number: DE19752531362
Authority: DE
Inventors: Hellmut Dipl.-Ing. 7300 Esslingen Müller
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1975-07-14
Filing date: 1975-07-14
Publication date: 1982-04-08
Also published as: DE2531362A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Bohrmaschine nach Art einer Radialbohrmaschine mit einem Spindelkopf, einem diesen tragenden Ausleger und einer den Ausleger tragenden, am Gestell der Maschine auf- und abfahrbaren Säule, die einen von der kreisrunden Form abweichenden Querschnitt besitzt und zur wahlweisen Wälz- und/oder Gleitführung während der relativen Verstellbewegung in senkrechter Richtung zwischen Spindelkopf und Werkstückunterlage dient, bei der ferner mit der Säule ein zwischen dieser und dem Untergestell eingefügtes, als Drehgestell dienendes, Säulenführungsgestell zu einer für sich ausgebildeten und funktionsfähigen Einheit zusammengefaßt ist, das im Bereich seines unteren Endes an dem Untergestell drehbar gelagert und von der Lagerungsstelle zur Aufnahme der Biege- und Torsionskräfte hochgezogen ist und in oder an dem ihrerseits die Säule unverdrehbar, jedoch in der Höhe verstellbar gelagert ist.

Bei Maschinen dieser Art ist einerseits eine möglichst starre Verbindung des Drehgestells mit dem Untergestell während des Bohrens erwünscht, andererseits soll die Schwenkbewegung leicht gehen.

Es ist bekannt, daß bei Radialbohrmaschinen der konventionellen Bauart, bei denen sich der Ausleger an der Säule bzw. an dem Drehmantel auf- und abbewegt, die Klemmverbindung zwischen dem schwenkenden und dem ruhenden Teil durch Klemmsegmente, Klemmringe und dergl., die zweckmäßigerweise keilförmig oder konisch gestaltet sind, bewirkt wird. Dabei sind auch Ausführungen bekannt, bei denen die Schwenklagerung durch das Klemmen und durch den Arbeitsdruck keine zusätzliche Belastung erfährt (DE-PS 4 57 701). Auch bei anderen Vorrichtungen, z. B. Drehtischen, sind solche Klemmeinrichtungen bekannt (DE-PS 12 89 722).

Bei Radialbohrmaschinen der geschilderten Bauart, wo zwischen Säule und Untergestell ein Drehgestell eingebaut ist. geschah bisher (DE-GM 66 ö4 564) die Klemmverbindung zwischen drehendem und ruhendem Teil z. B. vermittels konischer oder Keil-Stgmente bzw. -Ringe. Diese Segmente bzw. Ringe üben aber, wenn sie zwischen dem drehenden und ruhenden Teil eingepreßt werden, auch eine Druckkomponente in axialer Richtung auf die Wälzlagerung aus, die durch den Bohrdruck noch verstärkt werden kann. Die Wälzlager müssen daher entsprechend groß dimensioniert werden, was mit hohen Kosten und Beeinträchtigung der Leichtgängigkeit der Schwenkbewegung verbunden ist. Man hat auch versucht, durch Blech-Lamellen (CH-PS 3 61 958) die Schwenkbewegung zu arretieren. Eine feste Verbindung zwischen dem drehenden und deni ruhenden Teil, die auch noch die Bohrdrücke und Biegekräfte aufnehmen kann, ist mit diesen Blech-Lamellen jedoch unmöglich. Auch hier ist daher eine große Dimensionierung der Schwenklagerung ..lit den bekannten Nachteilen nötig.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, die Dimensionierung der Wälzlagerung für die Schwenkbewegung kostensparend klein zu halten und in geklemmtem Zustand diese Wälzlagerung vom Klemmdruck und auch vom Bohrdruck vollkommen zu entlasten und dabei eine feste Verbindung zwischen Drehgestell und Untergestell herzustellen.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Drehgestell mit einem Ansatz versehen wird, über den es vermittels Pratzen oder Klemmring oder unmittelbar durch Klemmelemente am Untergestell bzw. damit fest verbundenen Teilen festgeklemmt wird, ohne daß hierbei die Schwenklagerung durch die Klemmung und/oder den Bohrdruck zusätzlich belastet wird.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden anhand der Zeichnungen nachstehend erläutert.

Fig. 1 zeigt den grundsätzlichen Aufbau einer Radialbohrmaschine der der Anmeldung zugrundeliegenden Art in Seitenansicht. Das Untergestell 3, die Lagerringe 5 und 6 und teilweise auch das Drehgestell 2 sind im Schnitt gezeichnet. Die eingezirkelten Partien 16 und 17 werden noch besonders dargestellt und geschildert. Der Spindelkopf 12 ist an dem Ausleger 13 befestigt und bewegt sich in horizontaler Richtung auf Rollen, wobei er auch geführt und geklemmt werden kann. Die Rollen sind in einem Rollenkasten 14 gelagert. Mit diesem Rollenkasten 14 fest verbunden ist die Säule 15, die sich ihrerseits in dem Drehgestell auf- und abwärtsbeweglich senkrecht, zweckmäßigerweise in Rollen abwälzend, verschieben läßt. Das Drehgestell 2 ist über ein Wälzlager 1, welches sowohl Radial- als auch Axialkräfte aufnehmen kann, mit dem Untergestell 3 verbunden. Die Partie 16 bzw. 17, welche den Erfindungsgegenstand betrifft, ist eingezirkelt und in den F i g. 2 und 3 bzw. 4, 5 u. 6 als Ausführungsbeispiel dargestellt. Zweckmäßigerweise sind mindestens jeweils drei solcher Partien arn Umfang angeordnet. Die Hubbewegung der Säule kann mittels Gewindespindel, hydraulisch oder pneumatisch erfolgen. In Fig. 1 ist eine hydraulische Hubbewegung angedeutet.

F i g. 2 zeigt ein Ausführungsbeispiel gemäß Partie 16 im Schnitt und zwar in geklemmtem Zustand. Das Schwenklager 1 ist als sogenanntes Drahtkugellager ausgebildet. Hierbei walzen sich Kugeln, die zweckmäßigerweise von einem Käfigring gehalten werden, an gehärteten Drahtringen ab, in welche die Kugellauffläche eingeschliffen ist. Wahrend der Abstand der im Drehgestell 2 befindlichen Drahtringe konstant ist, kann der Abstand der Drahtringe in den als Innenring dienenden Lagerteilen 5 und 6 durch Nachstellen in axialer Richtung in bekannter Weise geändert und dadurch die Lauffläche der Drahtringe eingewalzt bzw. das Lagerspiel eingestellt werden. (Die Nachstellung ist nicht gezeichnet) Der Innenring 5, 6 ist mit dem Untergestell 3 fest verbunden. Mit den· Untergestell 3

ίο ist außerdem fest verbunden der Auflagering 4. Beide liegen zweckmäßigerweise auf derselben ebenen Fläche des Untergestells 3. Mit dieser Ebene schließt auch die untere Stirnseite des flanschartigen Ansatzes 7 des Drehgestells 2 ab. Beim Klemmen liegt außerdem der Klemmring 8' auf dieser Ebene am Auflagering 4 und unterer Stirnfläche des flanschartigen Ansatzes 7 des Drehgestells 2 an. Durch das Klemmen, das im gezeigten Beispiel durch ein hydraulisches Klemmelement 11 geschieht, wird über den nachstellbaren Klemmbolzftn 18 die Pratze 8, weiche sich am Abdeckring 4 abstützt, auf die obere Stirnseite des flanschartigen Ansatzes 7 am Drehgestell 2 gedrückt und preßt diesen gegen den Klemmring 8'. Dieser Klemmring 8' wird seinerseits durch den Klemmdruck gegen den mit dem Untergestell 3 fest verbundenen Auflagering 4 gepreßt Damit ist eine starre Verbindung zwischen Untergestell 3 und Drehgestell 2 gewährleistet, ohne daß die Lagerung 1 belastet wird. Das Spannen des Klemmbolzens erfolgt im gezeigten Beispiel durch das hydraulische Klemmelement 11. Es kann jedoch auch durch andere Druckmedien erfolgen.

Beim Lösen der Klemmung wird einerseits im

Klemmzylinder 11 der Kolben mit Klemmbolzen 18 durch Federkraft nach oben gedruckt, andererseits bewegt sich der Klemmring 8' teils durch das Eigengewicht, teils durch die Spannkraft der Feder 19 nach unten, bis er in seiner Abwärtsbewegung durch den Stift 10, der in einer senkrechten Nut 20 am Klemmring 8' eingreift, anschlägt. Der Klemmring 8' hat jetzt einen gewissen Abstand vom Auflagering 4 und unterer Stirnfläche des flanschartigen Ansatzes 7. Die Feder 19 bewirkt nun, da der Klemmring 8' durch Stift 10 und Nut 20 in seiner Abwärtsbewegung arretiert ist, daß sich auch die Pratze 8 von der oberen Stirnfläche des flanschartigen Ansatzes 7 abhebt. Das Drehgestell 2 ruht nun ausschließlich auf seinem am Innenring 5,6 mit dem Untergestell 3 fest verbundenen Wälzlager 1.

Fig.3 zeigt die Partie 16 im Schnitt und zwar in geklemmtem Zustand. Der innere Lagerring 5 und 6 ist bei diesem Beispiel nicht mit dem Untergestell 3 fest verbunden, sondern axial senkrecht verschiebbar, z. B. über Bolzen 21 angeordnet. Der Bolzen 21 kann entweder mit Teil 5 und 6 fest verbunden sein und im Untergestell 3 senkrecht verschiebbar, pascungsrost-ge-

sichert, angebracht sein oder umgekehrt. Beim Klemmen wird durch das hydraulische Klemmelement 11, welches mit dem Untergestell 3 fest verbunden ist, das Drehgestell 2 an der unteren Stirnseite seines flanschartigen Ansatzes 7 nach oben gegen den mit dem Untergestell 3 fest verbundenen Anschlagring 4' gedrückt und dabei festgeklemmt. Der Bohrdruck wirkt in Richtung Klemmdruck und verstärkt diesen. Die Lagerung 1, die zweckmäßigerweise wie im Beispiel F i g. 2 als Drahtkugellager ausgebildet ist, wird dadurch, daß sie sich vom Untergestell 3 in senkrechter Richtung abheben kann, vollständig entlastet.

Bei gelöster Klemmung geht der Druckbolzen des Klemmelements 11 um etwas mehr zurück als das

Drehgestell 2 mit den Lagerringen 5 und 6. Der Lagerring 6 kommt durch das Eigengewicht von Drehgestell 2 + Säule 15 + Rollenkasten 14 + Ausleger 13 + Spindelkasten 12 am Untergestell 3 zur Auflage. Ein Kippen des Drehgestells 2 ist durch die Führung von Bolzen 21 verhindert und ein vollkommenes freies wälzgelagertes Schwenken ist gewährleistet.

Fig.4 und 5 zeigen ein Ausführungsbeispiel der Partie 17 im Schnitt, jeweils in geklemmtem Zustand. Hierbei ist in Fig. 4 der Schnitt durch Mitte Klemmelement 11 und in F i g. 5 der Schnitt durch Mitte Bolzen 23 gelegt. Klemmelement 11 und Bolzen 23 sind mindestens 3fach auf dem Umfang verteilt. Mit dem Untergestell 3 ist fest verbunden ein Auflagering 4 und ein Anschlagring 4', ferner Führungsbolzen 22. In den Führungsbolzen 22 ist der Außenring 5 der Wälzlagerung 1, die wiederum wie bereits geschildert, als Drahlkugellager ausgebildet ist, auf- und abbeweglich, passungsrostgeschützt, spielfrei geführt An dem flanschförmigen Ansatz 7 des Drehgestells 2 ist ein Klemmring 8' an den Bolzen 23, die ihrerseits wieder mit dem Drehgestell 2 fest jedoch nachstellbar verbunden sind, auf- und abbeweglich, passungsrostgeschützt, spielfrei geführt. Federn 24, welche an den Köpfen 25 der Gewindebolzen 23 einerseits und an der unteren Stirnfläche des Klemmringes 8' andererseits anliegen, bewirken, daß der Klemmring 8' gegenüber dem flanschartigen Ansatz 7 nach oben gedrückt wird. Mit dem Klemmring 8' sind die hydraulischen Klemmelemente 11 fest verbunden. Als Klemmelement 11 könnte auch ein Dehnkörper, z. B. ein Schlauch, verwendet werden. Beim Klemmen wird durch die Klemmelemente 11 der Abstand zwischen flanschartigem Ansatz 7 des Drehgestells 2 und dem Klemmring 8' vergrößert und eine Spreizwirkung erzielt, so daß einerseits der Klemmring 8' an den Übergriff 4" des Auflagerings 4, andererseits der Ansatz 7 an den Anschlagring 4' gepreßt wird und so fest geklemmt wird, ohne daß dabei das Lager 1 belastet wird, weil sich dieses mit dem Drehgestell 2 und den damit verbundenen Teilen zusammen nach oben bewegt und mit seinem Außenring 5 und 6 vom Anschlagring 4' abhebt.

in gelöstem Zustand gehen die Kolbenbolzen der Klemmelemente 11 zurück. Durch Eigengewicht von Drehgestell 2 und den damit verbundenen Teilen sowie durch Federn 26 legt sich der Außenring 5 des Lagers 1 am Anschlagring 4' an, der flanschartige Ansatz 7 senkt sich von seiner Anlage am Anschlagring 4' ab und der Klemmring 8' hebt sich durch die Federn 24 von seiner Anlage am Übergriff 4" des Auflagerings 4. Das Drehgestell 2 ist also sonst berührungslos ausschließlich in seinem Wälzlager 1 gelagert, während letzteres beim

ίο Klemmen vollkommen entlastet ist. Auch bei dieser

Ausführung nach Fig.4 und 5 wird durch den

Bohrdruck die Klemmung zusätzlich verstärkt, weil der

Bohrdruck in Richtung Klemmdruck wirkt.

Fig.6 zeigt die Partie 17 im Schnitt und zwar in geklemmtem Zustand. Mit dem Untergestell 3 ist ein Aufiagering 4 fest verbunden. An dem Aufiagering 4 sind Klemmelemente 11 angebracht, die in dem gezeigten Beispiel die Aufgabe haben, die Klemmung zu lösen, während ein Federpaket 27 die Klemmung bewirkt. Außerdem ist mit dem Auflagering 4 fest verbunden ein Anschlagring 4'. Ein Klemmring 8' preßt beim Klemmen durch die Federn 27 über Bolzen 28, der mit dem Klemmring 8' fest verbunden ist, den flanschartigen Ansatz 7 des Drehgestells 2 gegen den mit dem Untergestell 3 fest verbundenen Auflagering 4. Zwischen Klemmring 8' und Unterkante Außenring 5,6 des Wälzlagers 1 und zwischen Übergriff 4" des Anschlagringes 4' und Oberkante Außenring 5 des Lagers 1 befindet sich ein Luftspalt Das Lager 1 ist also vollkommen entlastet.

Beim Lösen der Klemmung wird durch ein Druckmedium der Kolben 29 mit Bolzen 28 und Klemmring 8' angehoben. Der Klemmring 8' kommt mit seiner oberen Stirnseite zur Anlage an die untere Stirnseite des Außenringes 5 des Lagers 1 und hebt diesen zusammen mit dem Drehgestell und den damit verbundenen Teilen weiter nach oben bis zur Anlage der oberen Stirnseite des Außenrings 5 an den Übergriff 4" des Anschlagringes 4'. Das Drehgestell 2 ist also in gelöstem Zustand, sonst berührungslos, ausschließlich in seinem Wälzlager 1 gelagert, während Letzteres in geklemmtem Zustand vollkommen entlastet ist

Hierzu 5 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Bohrmaschine nach Art einer Radialbohrmaschine mit einem Spindelkopf, einem diesen tragenden Ausleger und einer, den Ausleger tragenden, am Gestell der Maschine auf- und abfahrbaren Säule, die einen von der kreisrunden Form abweisenden Querschnitt besitzt und zur wahlweisen Wälz- und/oder Gleitführung während der relativen Verstellbewegung in senkrechter Richtung zwischen Spindelkopf und Werkstück-Unterlage dient, bei der ferner mit der Säule ein zwischen dieser und dem Untergestell eingefügtes, als Drehgestell dienendes Säulenführungsgestell zu einer für sich ausgebildeten funktionsfähigen Einheit zusammengefaßt ist, das im Bereich seines unteren Endes an dem Untergestell drehbar gelagert ist und von der Lagerungsstelle zur Aufnahme der Siege- und Torsions-Kräfte hochgezogen ist und in oder an dem ihrerseits die Säule unverdrehbar, jedoch in der Höhe verstellbar gelagert ist, dadurch gekennzeichnet, daß zur Entlastung der einerseits mit dem Drehgestell 2 und andererseits mit dem Untergestell 3 mittelbar oder unmittelbar zusammenwirkenden Lagerung 1 für die relative Schwenkbewegung zwischen Drehgestell 2 und Untergestell 3 oder damit fest verbundenen Teile 4, 4' das Drehgestell 2 einen Ansatz 7 aufweist, mit dem es mittels Klemmelementen 11 mittelbar oder unmittelbar an das Untergestell 3 festklemmbar ist.

2. Bohrmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Lagerring 5 und/oder 6 mit dem Untergestell 3 mittelbar oder unmittelbar fest verbunden ist und die Klemmung durch eine bewegliche Pratze 8 und Klemmring 8' erfolgt, wobei eine Auflage 4 zur Abstützung der Pratze 8 dient (F ig. 2).

3. Bohrmaschine nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Klemmring 8' in axialer Richtung Spiel hat.

4. Bohrmaschine nach Anspruch 1 bis, 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Klemmring 8' in einer oder mehreren auf Umfang verteilten senkrechten Nuten 20 mittels eines oder mehreren auf Umfang verteilten Stiften 10 radial unbeweglich aber axial verschiebbar in Grenzen gehalten wird (F i g. 2).

5. Bohrmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Klemmelement (Dehnkörper) 11 oder die auf Umfang verteilten Klemmelemente 11 am Untergestell 3 angebracht sind und unter Druck unmittelbar am Drehgestell 2 zur Wirkung kommen, indem sie das Drehgestell in axialer Richtung gegen einen mit dem Untergestell 3 fest verbundenen Anschlagring 4' pressen, wobei die Lagerringe 5 und/oder 6 so geführt sind, daß nur eine Relativbewegung in axialer Richtung zwischen Untergestell 3 und Lagerring 5 und/oder 6 möglich ist (F ig. 3).

6. Bohrmaschine nach Anspruch 1 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß sich der Klemmring 8' zusammen mit dem flanschartigen Ansatz 7 des Drehgestells 2 zwischen mit dem Untergestell 3 fest verbundenen Anschlagring 4' und dem Übergriff 4" von Auflagering 4 befindet und daß durch das Klemmelement 11 eine Spreizwirkung erzielt wird, welche den Ansatz 7 beim Klemmen gegen den mit dem Untergestell 3 fest verbundenen Anschlagring 4'preßt (F ig. 4 und 5).

7. Bohrmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß am Untergestell 3 mehrere auf Umfang verteilte Klemmelemente 11 fest angebracht sind, bei welchen durch Federpaket 27 über Kolben 29, Bolzen 28 der mit letzterem festverbundene Klemmring 8' beim Klemmen den flanschartigen Ansatz 7 des Drehgestells 2 auf das Untergestell 3 oder damit verbundene Teile preßt, während bei gelöster Klemmung durch ein Druckmedium der

ίο Klommring 8' den Lagerring 5 und/oder 6 bis zum Anschlag am Übergriff 4" des Anschlagsrings 4' preßt (F i g. 6). (Es kann das Klemmen auch durch Druckmedium und das Lösen durch Federn erfolgen.)

8. Bohrmaschine nach Anspruch 1, 5, 6 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß der am Drehgestell befindliche flanschartige Ansatz 7 so an übergreifenden Partien 4" des Untergestells 3 oder damit festverbundener Teile zur Anlage bringbar ist, daß die Klemmkraft durch den Arbeitsdruck beim Bohren erhöht wird (F i g. 3 und 4).

9. Bohrmaschine nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß als Lagerung für die Schwenklagerung ein sogenanntes Drahtkugellager dient, welches sowohl axial als auch radial Drücke aufnehmen kann und daß der zum Einrollieren bzw. zum spielfreien Einstellen axial verschiebbare Innenoder Außenring auf der zum Einrollieren bzw. spielfreien Einstellen zugänglichen Seite angeordnet ist.