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Bohrspindeleinheit für Bohr- und/oder Gewindebohrma-
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schinen, insbesondere für Gelenkspindelbohrmaschinen Die Erfindung
bezieht sich auf eine Bohrspindeleinheit für Bohr- und/oder Gewindebohrmaschinen,
insbesondere für Gelenkspindelbohrmaschinen mit einer Vielzahl beliebig angeordneter,
die Bohrwerkzeuge tragenden Bohrspindeln, die unabhängig voneinander über je einen
doppelt wirkenden Stellzylinder zwecks Einstellung auf ein gewünschtes Bohrbild
axial verschiebbar sind.
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Zum Einbringen einer großen Anzahl beliebig angeordneter Löcher in
relativ dicke Platten benutzt man in der Regel Gelenkspindelbohrmaschinen, mit denen
solche Arbeiten schnell und kostengünstig ausgeführt werden können, da gleichzeitig
eine Vielzahl Löcher in einer oder mehreren auch versetzt angeordneten Lochzeilen
gebohrt werden.
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Weicht die Lochanzahl und/oder-anordnung eines gewünschten Lochbildes
jedoch von der vorangegangenen ab, so ist es erforderlich, nicht benötigte Bohrspindeln
aus der Arbeitsstellung in eine Lage zu bringen, in welcher die Bohrwerkzeuge während
des nächsten Bohrvorganges außer Eingriff mit dem Werkstück, z.B. der Lochplatte,
bleiben.
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Bei einem späteren Bohrvorgang wiederbenötigte Bohrwerkzeuge dagegen
sind wieder entsprechend in Arbeitsstellung zu bringen.
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Durch die DT-OS 20 21 271 ist eine Mehrspindelbohrmaschine bekannt
geworden, bei der durch Anwendung spezieller Bohrspindeleinheiten die bisher sehr
zeitraubende Verstellung der Bohrspindeln schneller und ohne jeglichen manuellen
Arbeitsaufwand ausgeführt wird. Deren Bohrspindeln sind mittels eines Stellzylinders
axial verschiebbar.
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So ist es auf einfache Weise durch entsprechendes Ansteuern des zugeordneten
Steuerventiles möglich, eine nicht benötigte Bohrspindel außer Eingriff mit dem
Werkstück oder eine außer Eingriff befindliche Bohrspindel in Arbeitsstellung zu
bringen.
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Um das vorgeschlagene Prinzip zu verwirklichen, war man aber gezwungen
auf die Verwendung einer bewährten Gelenkwellenmehrspindelbohrmaschine zu verzichten
und statt dessen eine in ihrem Aufbau vollständig neue Bohrmaschine zu konzipieren.
Außerdem besitzt die vorgeschlagene Spindeleinheit den Nachteil, daß sie verhältnismäßig
voluminös gebaut ist und daher viel Platz beansprucht.
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Entsprechend wenig Bohrspindeleinheiten sind demnach in dem zur Verfügung
stehenden Werkzeugraum unterzubringen.
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Ein weiterer Nachteil ergibt sich aus dem Umstand, daß die beim Bohren
auftretende Reaktionskraft über den Kolben des Stellzylinders auf das Druckmittel
einwirkt, welches immerhin eine gewisse, wenn auch geringe Kompressibilität besitzt.
Mit wachsendem Bohrerdurchmesser und Vorschub steigt aber die Reaktionskraft und
somit auch die Kompresssion des Druckmittels. Abgesehen davon, daß es auf Grund
dieses Umstandes sehr schwierig ist genaue Lochtiefen einzuhalten, kann sich eine
plötzliche Entspannung des Druckmittels beim Durchtritt des Bohrers
aus
dem Material des Werkstückes dahingehend auswirken, daß der Bohrer beschädigt wird
oder abbricht.
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Aufgabe der Erfindung ist es, eine Bohrspindeleinheit für Maschinen
der Eingangs beschriebenen Art zu schaffen, die bei Vermeidung der aufgezeigten
Nachteile der bekannten Bohrspindeleinheit universell einsetzbar ist und die in
ihren äußeren Abmessungen nicht wesentlich größer ist als die bisher an herkömmlichen
Gelenkspindelbohrmaschinen verwendeten Bohrspindeln.
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Gelöst wird diese Aufgabe gemäß der Erfindung dadurch, daß die Bohrspindel
innerhalb des Kolbens bzw. der Kolbenstange des Stellzylinders drehbar gelagert
ist und in der Zylinderwand eine jegliche Relativbewegung des Kolbens verhindernde
Klemmvorrichtung angeordnet ist.
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Dabei kann als Klemmvorrichtung ein an sich bekanntes vorzugsweise
hydraulisch beaufschlagbares Klemmelement Verwendung finden, das nach einem weiteren
Erfindungsmerkmal die Bohrspindel konzentrisch umgibt.
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Die Erfindung gestattet es, den Druck der zur Verfügung stehenden
Druckmittelquelle, z.B. einer Pumpe, welche den Stellzylinder und das Klemmelement
speist, sehr niedrig zu halten, da die vom Stellzylinder erzeugte Kraft nun nicht
mehr mindestens der Reaktionskraft am Bohrer entbrechen muß. Da die Spindelachse
mit der Achse der Kolbenstange zusammenfällt, ergibt sich eine kompakte Bauweise;
auch können keine schädlichen Biegemomente auftreten, die zu einem schnellen Verschleiß
der Führungen der Kolbenstange und der Spindel führen sowie
die
Arbeitsgüte vermindern. Durch eine Anordnung des Klemmelementes konzentrisch zur
Bohrspindel wird außerdem das für die Verschiebung der Kolbenstange notwendige Radialspiel
ausgeschaltet und somit eine exakte Mittelzentrierung der Bohrspindel erreicht.
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Weitere Einzelheiten und Merkmale der Erfindung gehen aus der nachfolgenden
Beschreibung anhand einer Zeichnung, die eine Bohrspindeleinheit mit in Arbeitsstellung
befindlicher Bohrspindel im Schnitt darstellt, hervor.
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In der Zeichung ist mit 1 der untere Teil einer an sich bekannten
Bohrglocke einer im übrigen nicht gezeigten Gelenkspindelbohrmaschine angedeutet.
Eine an der Unterseite der Bohrglocke 1 befestigte Spindelplatte 2 ist mit einer
4unzahl Bohrungen versehen, die in ihrer Anzahl und Anordnung dem gewünschten Lochbild
der ebenfalls nicht gezeigten Lochplatte entspricht. In die Bohrungen eingesetzt
und an der Spindelplatte 2 mittels Schrauben befestigt sind Bohrspindeleinheiten
3.
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Eine Bohrspindeleinheit 3 besteht aus dem eigentlichen Stellzylinder
4 mit darin hin und her verschiebbarer Kolbenstange 5, auf der ein Kolben 6 befestigt
ist, und der in einer axialen Durchgangsbohrung 5 a der Kolbenstange 5 eingesetzten
und mittels Wälzlager 7,8 drehbar gelagerten Bohrspindel 9. Während das obere Ende
der Bohrspindel 9 einen Sechskant 9a trägt, über den eine die Bohrspindel 9 antreibende
Gelenkwelle angeschlossen ist, ist das untere Ende der Bohrspindel 9 zur Aufnahme
eines Bohrwerkzeuges, z.B. eines Bohrers, ausgebildet.
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Zur Ver- und Entsorgung des den Kolben 6 des Stellzylinders 4 beaufschlagenden
Druckmittels dienen Druckmittelleitungen 10 und 11. An einer geeigneten Stelle der
Wand des Stellzylinders 4 befindet sich ein Klemmelement 12, welches über eine Druckmittelleitung
13 mit der Druckmittelquelle, z.B. der Maschinenhydraulik, in Verbindung steht.
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Das Klemmelement 12 ist käuflich erwerbbar und demnach an sich bekannt.
Aus diesem Grunde wird auf eine eingehende Beschreibung des Aufbaues verzichtet.
Es sei nur so viel gesagt, daß es bei einer Beaufschlagung mit Druckmittel eine
starke radiale Pressung auf die benachbarte Kolbenstange 5 ausübt.
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Beim Bohren eines Loches mit einer Bohrspindeleinheit 3 wird der Kolben
6 über die Druckmittelleitung 10 mit Druckmittel beaufschlagt. Er bewegt sich demnach
in die gezeichnete untere Endstellung. Gleichzeitig wird über die Druckmittelleitung
13 das Klemmelement 12 beaufschlagt, so daß nach dem Einnehmen der Endlage des Kolbens
6 durch den dann erfolgenden Druckaufbau die Kolbenstange 5 gegen jegliche Bewegung
sowohl in Längsrichtung als auch in Drehrichtung gehindert ist. Der Druck des benötigten
Druckmittels kann bei der vorgeschlagenen Bohrspindeleinheit relativ niedrig sein,
da verhältnismäßig große zur Krafterzeugung dienende Flächen am Kolben 6 und im
Klemmelement 12 zur Verfügung stehen.
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Soll das Bohrwerkzeug einer bestimmten Bohrspindel 9 bei einem Bohrvorgang
außer Eingriff mit dem Werkstück bleiben, so wird die Druckmittelzufuhr zum oberen
Teil des
Kolbens 6 sowie auch zum Klemmelement 12 unterbrochen und
statt dessen die untere Stirnseite des Kolbens 6 über die Druckmittelleitung 11
beaufschlagt. Die Kolbenstange 5 verschiebt sich nun in die obere nicht gezeigte
Endstellung, wobei die Gelenkspindel, die die Verbindung zum Antrieb herstellt,
teleskopartig zusammengeschoben wird.
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L e e r s e i t e