DE2631927A1

DE2631927A1 - Vorrichtung zum gewindebohren auf einer presse

Info

Publication number: DE2631927A1
Application number: DE19762631927
Authority: DE
Inventors: Spaeter Genannt Werden Wird
Original assignee: Martin & Cie
Current assignee: Martin & Cie
Priority date: 1975-07-16
Filing date: 1976-07-15
Publication date: 1977-01-20
Also published as: FR2317992B1; FR2317992A1; IT1066499B; BE844091A

Description

DR. BERG DiPL.-ING. STAPF DIPL.-ING. SCHWABE DR. DR. SANDMAIR 2631927

PATENTANWÄLTE

8 MÜNCHEN 86, POSTFACH 86 02 45

Anwaltsakte 27 24-1 15.JuIi 1976

MARTIN & CIE

65 Avenue des Champs Elysees

75oo8 Paris

Prankreich

Vorrichtung zum Gewindebohren auf einer Presse

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Gewindebohren auf einer Presse, mit zwei aufeinander zu und voneinander weg bewegbaren Teilen, von denen ein erstes ein mit Gewinde zu versehendes Werkstück sowie eine sich in Richtung der Relativbewegung der beiden Teile erstreckende Zahnstange tragt und ein zweites wenigstens einen um eine zur Richtung.der

β (089) 98 8272 8 München 80, Mauerkircherstraße 45 Banken: Bayerische Vereinsbank. München 453100

987043 Telegramme: BERGSTAPFPATENT München Hypo-Bank München 3892623

983310 TELEX: 0524560 BERG d ^ , ., Postscheck München 65343-808

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Relativbewegung parallele Achse drehbaren Halter für einen Gewindebohrer aufweist, sowie ein Getriebe mit einem in Singriff mit der Zahnstange befindlichen Antriebsritzel und einem Ausgangs-Kettenrad, welches über eine endlose Kette antriebsübertragend mit einem den Halter für den Gewindebohrer antreibenden zweiten Kettenrad verbunden ist.

Bekannte Vorrichtungen der genannten Art werden gewöhnlich an Pressen verwendet, welche außerdem weitere Werkzeuge aufweisen, so daß das Gewindebohren gleichzeitig mit einer anderen Bearbeitung eines Werkstücks, beispielsweise Falzen, Tiefziehen oder Stanzen vor sich gehen kann. In bekannten Vorrichtungen der genannten Art ist das zitfeite Kettenrad koaxial auf dem Werkzeughalter befestigt, um diesen direkt anzutreiben. Bei Vorhandensein mehrerer Werkzeughalter trägt jeder derselben ein eigenes Kettenrad, und die Kette ist um sämtliche Kettenräder geschlungen, um diese und damit die zugeordneten Werkzeughalter anzutreiben. Dabei ist der Mindestabstand zwischen den Achsen der Werkzeughalter, und somit auch der Mindestabstand zwischen den gleichzeitig in einem Werkstück herstellbaren Gewindebohrungen, durch den Radius der den Werkzeughaltern zugeordneten Kettenräder vorgegeben. Da diese Kettenräder gewöhnlich einen ziemlich großen Radius haben, lassen sich mit der bekannten Vorrichtung Gewindebohrungen mit sehr kleinem gegenseitigen Abstand nicht gleichzeitig herstellen.

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Ferner ist bei bekannten Vorrichtungen dieser Art der wenigstens eine Werkzeughalter und das diesem zugeordnete wenigstens eine Kettenrad drehbar in einem Block gelagert, welcher seinerseits fest am zweiten Teil der Vorrichtung angebracht ist und ein Verändern der Anordnung sowie der Anzahl der Gewindebohrer in Abhängigkeit von der Art der zu bearbeitenden Werkstücke ermöglicht. Außerdem sind in jeden Werkzeughalter Gewindebohrer verschiedenen Durchmessers einsetzbar. Eine Änderung der Anzahl der Gewindebohrer oder ihrer' Durchmesser erfordert jedoch außerdem das Auswechseln oder Umstellen des Getriebes, um das Übertragungsverhältnis der Anzahl und/oder dem Durchmesser der Gewindebohrer anzupassen.

Ein weiterer Mangel bekannter Vorrichtungen zum Gewindebohren auf einer Presse besteht darin, daß sie ohne Bruch der Gewindebohrer nur relativ langsam arbeiten können. Zum Gewindeschneiden in Stahl in einer Bohrung mit einem Durchmesser von 3 mm können höchstens einhundert Schnitte pro Minute durchgeführt werden. Abgesehen von den vorstehend genannten Mangeln stellt es sich heraus, daß bekannte Vorrichtungen dieser Art nur dann richtig arbeiten, wenn sie in einer Presse mit waagerechtem Hub verwendet werden. Bei Verwendung der Vorrichtung in einer Presse .mit senkrechtem Hub brechen die Gewindebohrer übermäßig häufig, ab, ohne daß sich hierfür ein Grund ermitteln ließe.

Die Erfindung schafft eine von den angeführten Mängeln

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und Nachteilen bekannter Anordnungen freie Gewindebohrvorrichtung der eingangs genannten Art, welche die Herstellung von Gewinden in wenigstens zwei in geringem Abstand angeordneten Bohrungen gleichzeitig ermöglicht, mit einer höheren Geschwindigkeit arbeitet als bekannte Vorrichtungen, in Pressen sowohl mit waagerechtem als auch mit senkrechtem Hub verwendbar ist, und bei welcher das Auswechseln oder Umstellen des Getriebes nicht bei jeder Änderung des Durchmessers und/oder der Anzahl der verwendeten Gewindebohrer notwendig ist.

Bei einer Vorrichtung der genannten Art sind diese Merkmale und Vorteile erfindungsgemäß dadurch erzielt, daß zwischen dem zweiten Kettenrad und dem Halter für den Gewindebohrer eine Anordnung von Zahnrädern für die Übertragung des Antriebs vom zweiten Kettenrad auf den Halter vorgesehen ist.

In einer bevorzugten Ausführung der Erfindung umfaßt die Anordnung von Zahnrädern ein erstes, gemeinsam mit dem zweiten 'Kettenrad drehbares Zahnrad, ein mit diesem kämmendes zweites Zahnrad und ein mit dem zweiten Zahnrad kämmendes j koaxial und antriebsübertragend auf dem Halter für den Gewindebohrer befestigtes drittes Zahnrad. Der Halter für den Gewindebohrer, das zweite Kettenrad und die Anordnung der Zahnräder sind vorzugsweise in einem Gehäuse gelagert, welches in bekannter Weise fest am zweiten Teil der Vorrichtung angebracht ist. Bei Vorhandensein von mehreren Werkzeughaltern für die gleich-

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zeitige Herstellung von Gewinden in mehreren Bohrungen gehört zu jedem Werkzeughalter ein koaxial darauf befestigtes Zahnrad, welches sich mit einem der Zahnräder des aus diesen gebildeten Getriebes in Eingriff befindet.

Das zweite Kettenrad, das aus den Zahnrädern gebildete Getriebe und der wenigstens eine Werkzeughalter können zu einem austauschbaren Block zusammengefaßt sein, wobei das Getriebe entsprechend der Anzahl und/oder der Durchmesser der für bestimmte Arbeitsvorgänge vorgesehenen Gewindebohrer umstellbar sein kann. Dementsprechend braucht dann nicht jedesmal das Eingangsgetriebe ausgewechselt zu werden. Dieses kann vielmehr so ausgelegt sein, daß es für alle oder wenigstens für einen weiten Bereich der in Era e kommenden Arbeitsvorgänge verwendbar ist. Die gemäß der Erfindung koaxial auf den Werkzeughaltern befestigten Zahnräder können ziemlich kleine Durchmesser haben, so daß in relativ geringem Abstand angeordnete Bohrungen gleichzeitig mit Gewinde versehen werden können. Unter im übrigen gleichen Arbeitsbedingungen ist mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung eine höhere Arbeitsgeschwindigkeit erzielbar als mit bekannten Vorrichtungen zum Gewindebohren. So lassen sich beim Bohren von Gewinden in Stahl mit Bohrungen von 3 mm Durchmesser ohne Schwierigkeit 160 Schnitte pro Minute erzielen. Darüber hinaus ist die erfindungsgemäße Vorrichtung gleichermaßen in Pressen mit waagerechtem Hub als auch in solchen mit senkrechtem Hub verwendbar, ohne daß die Gewindebohrer häufiger abbrechen.

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Im folgenden ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine teilweise in senkrechtem Schnitt dargestellte Seitenansicht einer in einer Presse mit senkrechtem Hub angeordneten erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Gewindebohren,

Fig. 2 eine Teilansicht einer Abwandlung der Vorrichtung nach Fig. 1 und

Fig. 3 eine Ansicht der Anordnung nach Fig. 2 von unten.

Die in Fig. 1 dargestellte Gewindebohrvorrichtung 1 ist in eine Vertikalpresse eingesetzt, von welcher lediglich ein Teil des Pressentischs 2 und der senkrecht besiegbaren Preßstempels 3 dargestellt ist.

Die Vorrichtung 1 setzt sich in bekannter Weise aus zwei Teilen zusammen, nämlich einem etwa mittels (nicht gezeigter) Schrauben auf dem Pressentisch 2 befestigten unteren Teil oder Sockel 4- und einem an der Unterseite des Preßstempels 3 befestigten oberen Teil 5· Die senkrechte Auf- und Abbewegung des Preßstempels 3 mit dem oberen Teil 5 ist in bekannter Weise durch aufrecht auf dem unteren Teil 4- stehende Säulen 6 und diese umgebende, am oberen Teil 5 der Vorrichtung befestigte Kugelkäfige 7 geführt. In Fig. 1 sind lediglich eine Säule 6 und ein Kugelkäfig 7 dargestellt.

Das zu bearbeitende Werkstück 8 ruht auf einem abnehmbar auf dem unteren Teil 4- der Vorrichtung befestigten

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Support 9· Dieser ist je nach, der Art des Werkstücks gegen einen anderen Support auswechselbar.

An einer Seite trägt das untere Teil 4 der Vorrichtung eine Halterung 11 für eine senkrecht darüber hervorstehende Zahnstange 12. Diese ist durch einen Scherbolzen 13 gegen Auf- und Abwärtsbewegungen gesichert. Der Scherbolzen 13 ist so eingerichtet, daß er bricht, wenn die auf eine im folgenden Beschriebene Antriebsübertragung einwirkenden Kräfte einen vorbestimmten Wert übersteigen.

Das obere Teil 5 cLer "Vorrichtung trägt an einer Seite ein Getriebegehäuse 14, welches von der längsverschieblich darin geführten Zahnstange 12 durchsetzt ist. Das Getriebegehäuse 14 enthält ein drehbar gelagertes Eingangsritzel 15?' dessen Verzahnung sich in Eingriff mit der der Zahnstange 12 befindet. Ferner trägt das Getriebegehäuse 14 ein Kettenrad 16, vorzugsweise ein Zwillingskettenrad, welches unverdrehbar auf dem äußeren Ende einer Ausgangswelle 17 des Getriebes befestigt ist. Die bei einer senkrechten Bewegung des Preßstempels 3 dem Ritzel 15 durch die Zahnstange 12 erteilte Drehung wird über ein Getriebe auf das Kettenrad 16 übertragen. In der gezeigten Ausführung umfaßt das Getriebe eine Reihe von drehbar im Gehäuse 14 gelagerten Zahnrädern 18 bis 21, ein Tellerrad 22 und ein auf dem inneren Ende der Ausgangswelle 17 befestigtes Kegelrad 23·

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Die Drehung des Kettenrads 16 wird über eine Kette 25, vorzugsweise eine Doppelkette, auf ein in diesem Falle ebenfalls als Zwillingsrad ausgebildetes zweites Kettenrad 24 übertragen. Dieses sitzt am unteren Ende einer senkrechten Welle 26, welche drehbar in einem auswechselbar an der Unterseite des oberen Teils 5 der Vorrichtung angebrachten Antriebsblock 27 gelagert ist.

Der Antriebsblock 27 enthält einen Werkzeughalter 28, dessen senkrechte Drehachse nicht, wie in bekannten Vorrichtungen, mit der des zweiten Kettenrads 24 zusammenfällt, sondern dieser gegenüber versetzt ist. Demgemäß wird die Drehung des zweiten Kettenrads 24 nicht, wie in bekannten Vorrichtungen dieser Art, direkt auf den Werkzeughalter 28 übertragen, sondern über eine Anordnung von Zahnrädern bzw. ein Getriebe innerhalb des Antriebsblocks 27·

Der Antriebsblock 27 hat die Form eines Gehäuses mit einem oberen Teil 27a, welches etwa mittels Schrauben fest an der Unterseite des Oberteils 5 der Vorrichtung angebracht ist, und einem unter Freilassung eines Zwischenraums am oberen Teil 27a angebrachten unteren Teil 27b. Das den Antrieb vom zweiten Kettenrad 24 auf den Werkzeughalter 28 übertragende Getriebe setzt sich zusammen aus einem ersten Zahnrad 29, welches auf der mittels Wälzlagern 51 im oberen und unteren Teil 27a bzw. 27b des Antriebsblocks 27 gelagerten Welle 26 sitzt, einem

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damit kämmenden zweiten Zahnrad 32, welches auf einer senkrechten, mittels Wälzlagern 33 in den Teilen 27a und 27b des Antriebsblocks 27 gelagerten Welle sitzt, und einem mit dem zweiten Zahnrad 32 kämmenden dritten Zahnrad 34·, welches auf einer mittels zweier Wälzlager 36 in den Teilen 27a, 27b des Antriebsblocks gelagerten senkrechten Hohlwelle 35 befestigt ist. Der Werkzeughalter 28 ist koaxial in der Hohlwelle angeordnet und axial verschieblich, jedoch unverdrehbar darin geführt. Zu diesem Zweck hat der Schaft des Werkzeughalters wenigstens über ein Teil seiner Länge eine nicht kreisförmige, beispielsweise vieleckige Form, und die Bohrung der Hohlwelle 35 hat einen dieser Form komplementären Querschnitt. Eine in einer Bohrung des oberen Teils 5 der Vorrichtung sitzende Feder 37 belastet den Werkzeughalter 28 in axialer Richtung auf das zu bearbeitende Werkstück 8 zu. In der oberen Endstellung des Preßstempels 3> in welcher sich ein vom Werkzeughalter 28 getragener Gewindebohrer 38 außer Eingriff mit dem Werkstück 8 befindet, ist die Abwärtsbewegung des Werkzeughalters

durch einander komplementäre (nicht gezeigte) Anschlageinrichtungen in der Bohrung der Hohlwelle 35 und am Schaft des Werkzeughalters begrenzt. Der Werkzeughalter selbst kann in bekannter Weise für die Aufnahme von verschiedenen Durchmesser aufweisenden Gewindebohrern eines Satzes derselben eingerichtet sein.

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Zum Straffhalten der Kette 25 dient eine bekannte Spanneinrichtung 39, welche etwa mittels Schrauben verstellbar an der Unterseite des oberen Teils 5 der Vorrichtung befestigt ist und eine frei drehbare Spannrolle trägt, welche von einer (nicht gezeigten) Feder in Anlage an der Kette 25 belastet ist.

Wie vorstehend erwähnt ist der Antriebsblock 27 abnehmbar an der Unterseite des oberen Teils 5 der Vorrichtung angebracht, so daß er je nach Art der zu bearbeitenden Werkstücke gegen einen anderen Antriebsblock ausgewechselt werden kann. Fig. 2 und 3 zeigen einen anstelle des Antriebsblocks 27 in Fig. 1 verwendbaren Antriebsblock 42 zum gleichzeitigen Herstellen von Gewinden in zwei Bohrungen eines Werkstücks 8 bei jeder Abwärtsbewegung des Preßstempels 3·

Der in Fig. 2 und 3 dargestellte Antriebsblock 42 enthält zwei Werkzeughalterungen 28a _y 28b jeweils mit einem Gewindebohrer 38a bzw. 38b. Jede Werkzeughalterung 28a 28b ist in der gleichen Weise in der Hohlwelle eines zugeordneten Zahnrads 34a bzw. 34b geführt wie die Werkzeughalterung 28 nach Fig. 1 in der Hohlwelle 35 des Zahnrads 34. Die beiden Zahnräder 34a, 34b kämmen mit einem gemeinsamen Zwischenrad 32, welches sich seinerseits mit einem Zahnrad 29 auf der Welle des zweiten Kettenrads 24 in Eingriff befindet, wie dies auch in der Ausführung nach Fig. 1 der Fall ist.

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Wie man in der Zeichnung erkennt, ist der Durchmesser der Zahnräder 34, 34a oder 34b wesentlich kleiner als der des zweiten Kettenrads 24, welches in der bekannten Gewindebohrvorrichtung koaxial mit dem Werkzeughalter angeordnet ist. Enthält der Antriebsblock nun mehrere Werkzeughalter, so können diese in einem wesentlich kleineren gegenseitigen Achsabstand angeordnet sein als bei einer bekannten Vorrichtung, da der Achsabstand allein durch den Durchmesser der Zahnräder 34a, 34b begrenzt ist.

Die vorstehend beschriebenen Ausführungsformen der Vorrichtung dienen lediglich als Beispiel und sind im Rahmen der Erfindung in verschiedener Weise abwandelbar.

So können anstelle des -jeweils dargestellten einen Antriebsblocks 2? oder 42 -jeweils mehrere Antriebsblöcke ähnlicher Art an der Unterseite des oberen Teils 5 der Vorrichtung befestigt und über eine"gemeinsame Kette 25 von einem Getriebe 14 aus oder auch über einzelne Ketten von ihnen einzeln zugeordneten Getrieben aus angetrieben sein. ·

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Claims

Patentansprüche;

1. J Vorrichtung zum Gewindebohren auf einer Presse, mit zwei aufeinander zu und voneinander weg bewegbaren Teilen, von denen ein erstes ein mit Gewinde zu versehendes Werkstück sowie eine sich in Richtung der Relativbewegung der beiden Teile erstreckende Zahnstange trägt und ein zweites wenigstens einen um eine zur Richtung der Relativbewegung parallele Achse drehbaren Halter für einen Gewindebohrer aufweist, sowie ein Getriebe mit einem in Eingriff mit der Zahnstange befindlichen Antriebsritzel und einem Ausgangs-Kettenrad, welches Über eine endlose Kette antriebsübertragend mit einem den Halter für den Gewindebohrer antreibenden zwfeiten Kettenrad verbunden, ist', dadurch g e k e η η -. zeichnet, daß sswischen dem zweiten Kettenrad (24-) und dem Halter (28) für den Gewindebohrer (38) eine Anordnung von Zahnrädern bzw. ein Getriebe (29 bis 3*0 für die übertragung des Antriebs vom zweiten Kettenrad auf den Halter vorgesehen ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Getriebe ein erstes, gemeinsam mit dem zweiten Kettenrad (24) verbundenes Zahnrad (29), ein damit kämmendes zweites Zahnrad (32) und ein mit dem zweiten kämmendes, koaxial mit dem Halter (28) für den. Gewindebohrer (38) angeordnetes und diesen antreibendes drittes Zahnrad (34-) aufweist.

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3- Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Kettenrad (24), der Halter (28) für den Gewindebohrer (36) und . das Getriebe (29 bis 3*0 drehbar in einem Gehäuse (27) gelagert sind, welches in bekannter Weise abnehmbar am zweiten Teil (5) der Vorrichtung befestigt ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3» dadurch gekennzeichnet, daß sie einen zweiten Halter (28b) für einen Gewindebohrer (38b) sowie ein mit dem zweiten Zahnrad (32) kämmendes, koaxial mit dem zweiten Halter angeordnetes und diesen antreibendes viertes Zahnrad (34b) aufweist.

5· Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche j bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das

den Halter (28) für den Gewindebohren (38) antreibende Zahnrad (34) eine Hohlwelle (35) hat, in welcher der Halter koaxial verschieblich und unverdrehbar geführt ist, daß der Halter für den Gewindebohrer von einer Feder (37) in Richtung auf das zu bearbeitende Werkstück (8) belastet ist und daß die Bewegung des Halters in Eichtung auf das Werkstück durch am Halter und in der Hohlwelle vorgesehene Anschläge begrenzt ist.

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