-
Geneigte Mehrspindel-Bohrmaschine"
-
Bisher wurde bei Verwendung üblicher vertikaler Bohrverfahren auf
der Unterlage der Bohrmaschine ein horizontal liegender Spanntisch angebracht und
darüber ein Werkstück gehalten, das mit entsprechenden Klammern befestigt war. Die
veränderbar angebrachten Buchsentragarme und Spindeln für die Bohrer ragten durch
eine horizontal angeordnete Buchsenplatte geführt heraus, die eine Reihe vorher
angebrachter Buchsen zum Einbohren in das Werkstück trugen. In vielen Fällen wurde
vor dem Bohren die das Werkstück tragende Befestigung zunächst um 180 Grad gedreht,
so daß das Werkstück von seiner Rückseite her gebohrt wurde. Bei vertikalem Bohren
versuchten sich am Werkstück und in den gebohrten Löchern Späne anzusammeln, was
zu längerer Bohrzeit, zum Überhitzen und zu kurzer Lebensdauer des Werkzeuges führte.
-
Nach der Erfindung ist auf der Basis der Mehrspindelbohrmaschine eine
aufwärts geneigte Unterlage vorgesehen, die
in spitzem Winkel im
Bereich von 20 bis 40 Grad angeordnet ist. Der Mehrfachspindelkopf ist auf einem
Schlitten angebracht, der hin- und herschwingend auf Bahnen auf der Unterlage angebracht
ist, die in einem entsprechendem spitzen Winkel zum Bewegen des Mehrfachspindelkopfes
und der Werkzeuge in einer winkeligen Aufwärtsrichtung zu einem mit Öffnungen versehenen
Spanntischadapter geneigt ist. Dieser Adapter nimmt auf seiner Außenseite eine Spanntischhalteplatte
auf, die auf seiner Außenfläche einen oder mehrere Spanntische aufnimmt, auf dem
ein oder mehrere Werkstücke befestigt werden.
-
Durch diese Konstruktion und durch Bohren in einem aufwärts gerichteten
Winkel werden frei fallende Späne entfernt, die Lebensdauer des Werkzeugs verlängert
und die Auslastung verbessert. Zum Aufbringen eines Werkstücks auf die Außenseite
einer Befestigungsvorrichtung wird weniger Zeit benötigt.
-
Mit dieser Anordnung ist die Bohrzeit kürzer, und die Zuführgeschwindigkeiten
werden mit billigeren Befestigungen und billigeren Werkzeugen erhöht.
-
Durch diese Anordnung, die das Anbringen des Werkstücks auf die Außenseite
der aufwärts und nach hinten geneigten Befestigungsvorrichtung enthält, wird weniger
Zeit zum Aufbringen der einstellbaren Buchsenarme für die Spindeln benötigt, und
die Locheinstellung vor dem Bohren ist genauer Nach der Erfindung befindet sich
auf der Basis einer Mehrspindelbohrmaschine eine in spitzem Winkel von 30 bis 40
Grad zur Horizontalen geneigte Unterlage mit Führungen, an denen ein Schlitten spannend
und führend angebracht ist Auf dieser Unterlage befindet sich ein hydraulischer
Zylinder, dessen Kolbenstange mit dem Schlitten verbunden ist, so daß er gesteuert
hin- und hergehend bewegt werden kann. Auf dem Schlitten ragt vorn ein Mehrspindelkopf
hervor und auf der Unterlage,
die in einer Ebene in rechtem Winkel
zu diesrliegt, ist ein mit Öffnungen versehener Spanntischadapter angebracht, der
eine mit Öffnungen versehene aufwärts und rückwärts geneigte Vorderseite besitzt.
Eine aufwärts und rückwärts geneigte Spanntischtragplatte umfaßt und überlagert
die Vorderseite der Adapterplatte und ist an dieser befestigt.
-
Auf dem Schlitten befinden sich eine kraftbetriebene Dreheinrichtung
und mehrere angetriebene Spindeln mit einzeln angebrachten Bohrern, Reibahlen oder
einstellbar auf dem und im Kopf gehaltene und mit dem Antrieb verbundene Gewindeschneider
Diese und andere Gegenstände werden mit Hilfe der Zeichnungen beschrieben. Es zeigen
Fig. 1 eine Seitenansicht einer geneigten Bohrmaschine mit 12 Spindeln und einem
Durchmesser von 354,8 mm (12"); Fig. 2 eine Endansicht dieser Maschine und Fig.
3 eine perspektivische Seitenansicht einer geneigten Bohrmaschine mit einem 45-Spindelkopf
und den Abmessungen von 457,2 x 1.219,2 mm (12" x 18") mit einer Spanntischhalteplatte,
die abgebrochen gezeigt ist.
-
Diese Zeichnungen zeigen jedoch nur bevorzugte Ausführungsbeispiele
der Erfindung. Es sind aber auch andere Ausführungen im Umfang der Erfindung möglich.
-
Bohrmaschinen, die in einem anderen Winkel als in einer aufrechten
Ebene angeordnet sind, werden in den folgenden US-Patentschriften beschrieben: 1,891,721;
1,888,566; 2,086,583; 2,108,823; 2,181,873; 2,193,840; 2,395,518; 2,429,938; 2,795,978;
2,953,069; 2,963,725; 3,049,989.
-
Die Figuren 1 und 2 zeigen eine Bohrmaschine 11 mit 12 Spindeln und
einem Durchmesser von 354 mm mit einer Basis 13 und einer in einem spitzen Winkel
von 20 bis 40 Grad zur Horizontalen geneigten Unterlage. Beim dargestellten Ausführungsbeispiel
ist die Unterlage etwa 40 Grad geneigt.
-
Nahe dem unteren Ende ist auf der Unterlage eine in sich abgeschlossene
hydraulisch angetriebene Bohreinheit befestigt.
-
Das Bohrgerät 39 besitzt eine ähnlich geneigte, sich drehende Ausgangswelle
41, die eine hin- und hergehende Längsbewegung ausführen kann.
-
An der Unterlage sind durch Klammern 23 zwei aufrechte, voneinander
getrennte Platten 21 an ihren unteren Enden befestigt.
-
Die Plattform 25 umfaßt diese Platten und hält das Bohrgerät 39. Dieses
hält mit der Klammer 40 den Motor 27, der beim dargestellten Beispiel mit 1800 Umdr./min
arbeitet.
-
Die Welle 29 trägt eine Antriebsrolle 31 mit Geschwindigkeitsänderung,
über die das Antriebsband 33 läuft und an die angetriebene Rolle 35, die sich auf
der Welle 37 des Bohrgeräts befindet, angreift.
-
Das Bohrgerät besitzt eine Basis 21-23-25, die auf der Unterlage 15
neben dem hinteren Ende direkt unter dem Motor angebracht und dort befestigt ist.
Das Bohrgerät besitzt eine Ausgangswelle 41, die von teleskopartiger Konstruktion
ist und sich in Eingriff mit einem entsprechenden angetriebenen innengenuteten Zylinder
42 befindet, der mit der Antriebsdrehwelle 37 verbunden ist.
-
Die Ausgangswelle 41 ist über eine Kupplung 43 mit der Antriebswelle
45 verbunden, die in einen üblichen Mehrspindelkopf 47 hineinführt. Dieser Kopf
liegt über der Unterlage und ragt nach vorn aus dem vorderen Ende des Bohrgerätes
39 heraus,
das an seiner Rückseite eine Montageplatte 39 besitzt,
die zur Aufnahme der Welle 41 mit einer Öffnung versehen ist.
-
Diese Welle hält ein Drucklager 44, das tragbar und drehend aufliegt
und in der Platte 49 gehalten wird.
-
Neben dem vorderen Ende des Mehrspindelkopfes liegende, mit Löchern
versehene Vorsprünge 51 nehmen die zwei gegenüberliegend seitlich mit Abstand angeordneten
Führungsstangen 53 auf, die an ihren hinteren Endteilen an den Halterungen 55 auf
der Unterlage verankert sind. Die vorderen Enden der Stangen ragen in die Ankermuffen
57 hinein, die sich auf der Spanntischbefestigungsplatte 89 befinden.
-
Im Zylinder 42 ist ein hydraulischer Kolben 59 hin- und hergehend
untergebracht, der mit der Welle 41 verbunden ist.
-
Der Zylinder enthält voneinander entfernt liegende Armaturen 65, die
durch entsprechende Leitungen mit dem Vierwegeventil 67 verbunden sind, das ein
Magnetventil ist. Es wird in üblicher Weise Druckflüssigkeit an das Ventil 67 gegeben,
das durch entsprechende Leitungen an gegenüberliegenden Seiten des Kolbens 59 unter
Fernsteuerung zum Regeln der hin- und hergehenden Längsbewegungen von Kolben und
Spindelkopf 47 geliefert wird Der drehbare Zylinder 42 ist innen genutet und nimmt
die genutete Welle 41 gleitend auf. Der Mehrspindelkopf ist von üblicher Bauart
und enthält ein entsprechendes mit der Antriebswelle 45 verkeiltes Zahnrad 69, das
in eine Reihe von Ritzel 71 eingreift, die im Kopf entsprechend gelagert sind und
eine entsprechende Reihe axial versetzter, nach vorn laufender Antriebswellen 73
enthält. Wenn nötig, können noch Leerlaufzahnräder verwendet werden.
-
Im Mehrspindelkopf befindet sich eine Reihe von Spindelantrieben 75,
von denen einer mit einer Welle und einem Teleskoprohr in Antriebsbeziehung dargestellt
ist, das an einem Ende
durch eine Universalverbindung 77 mit der
Antriebswelle 73 und am anderen Ende durch eine zweite Universalverbindung 77 mit
der ein Bohrwerkzeug 87 tragenden Spindel 79 verbundenist Je nachdem, wieviel Löcher
gebohrt werden sollen, gibt es eine entsprechende Reihe einstellbarer Buchsentragarme
81 und am vorderen Ende des #ehrspindelkopfes 47 befestigte Spindeln.
-
Einer der universell einstellbaren Buchsentragarme 81, deren Zahl
der Zahl der Spindeln entsprichtp befindet sich auf der Vorderseite des Spindelkopfesp
der eine Reihe von Befestigern 83 verwendet, die mit mehreren versenkten T-Schlitzen
an der Vorderseite des Spindelkopfes verblockt sind. Jeder Arm enthält an seinem
inneren Ende eine nach vorn verlaufende, rechtwinkelige Führungsbuchse 85 D um die
jeweilige Spindel 79 führend aufzunehmen.
-
Wie üblich, befinden sich auf der Vorderseite des Mehrspindelantriebs
eine Reihe solcher einstellbarer Buchsentragarme 81, die so einstellbar befestigt
sind, daß sie die jeweiligen Spindeln und das zugehörige Werkzeug 87 entsprechend
einer gegebenen Bohrvorlage gegenüber dem Werkstück W richtig einstellen.
-
Dieses Werkzeug kann ein Bohrer, eine Reibahle oder ein Gewindeschneider
sein.
-
Am oberen Ende der Unterlage befinden sich zwei voneinander getrennte
Adapterplatten 90, die in einem rechten Winkel zur Unterlage in einer Ebene liegen
und durch die geneigten Halteplatten 91 befestigt sind.
-
Die nach oben und hinten geneigte Spanntischbefestigung 89 ist an
ihren Enden gehaltert und an den Platten 90 befestigt.
-
Die Platte 89 dient zum Halten der jeweiligen Ankermuffen 67, die
die vorderen Enden der Führungsstangen 53 (Fig. 1) aufnehmen und halten.
-
Im Spanntisch 93 ruht eine Reihe vorher angeordneter Buchsen 97, die
von dem Ort der in das Werkstück W zu bohrenden Löcher abhängen. Das Werkstück W
liegt über der vorderen Fläche des Spanntisches und wird von entsprechenden Anschlägen
und einstellbaren Niederhalteklammern 99 gehalten werden. Diese können von Hand
oder pneumatisch betätigt werden und von üblicher Bauart sein.
-
Im Betrieb mit dem auf voller Geschwindigkeit über die Kraftübertragung
29, 31, 33, 35, 37, 41, 42, 43, 45, 69, 71, 73 betriebenen Motor 27 werden die einzelnen
Spindeln, die einstellbar auf dem Mehrspindelkopf angebracht sind, mit einheitlicher
Geschwindigkeit gedreht, wobei jede einen entsprechenden Bohrer 87, eine Reibahle
oder einen Gewindeschneider trägt.
-
Durch richtiges Betätigen der Fernsteuerung des Ventils 67 wird der
hydraulische Kolben 59 betätigt und bewirkt die Längsinnenzuführbewegung der Welle
41, des Mehrspindelkopfes 47 und der Bohrer 87. Die vorderen Kantenteile des Kopfes
sind bei 51 an der Führung und den Tragstangen 53 angebracht, wenn die rotierenden
Werkzeuge sich durch die Buchsen 97 vorwärtsbewegen und betriebsmäßig in das Werkstück
W von der Unterseite her hineingeführt werden.
-
Bei dieser Anordnung erfolgt das Bohren von der Unterseite des Werkstücks
her, so daß frei fallende Späne leicht entfernt werden können. Dies hat den Vorteil,
daß Wärme und Reibung sowie die Bohrzeit verringert werden können , und der Bohrmechanismus
schneller als bisher betrieben werden kann.
-
Bei Verwendung der geneigten Unterlage 15 und des entsprechenden Spanntischadapterbehälters
89, der in einem 90-Grad-Winkel zur Unterlage angeordnet ist, liegen der Spanntisch
93 und das an ihm angebrachte Werkstück W an der Vorderseite des Spanntisches und
verlaufen so nach oben und nach hinten, daß das Anbringen des Werkstücks auf der
Spannplatte erleichtert wird und dort richtig liegt.
-
Zum Beladen eines Werkstückes wird somit weniger Zeit benötigt, da
das Beladen frei von den Spindeln und Werkzeugen und entfernt von diesen erfolgt,
wie es Fig. 1 zeigt. Dies ergibt somit eine höhere Genauigkeit der Lochortung, als
es für das jeweilige Werkstück wegen der unmittelbaren Nähe des Werkstücks zum Bohrwerkzeug
notwendig ist. Diese Anordnung beseitigt auch die Annäherungszeit aus dem größten
Teil der Gesamtdauer.
-
Der schwingende Hub des Mehrspindelkopfes wird in Fig. 1 gezeigt,
wo die Steuerung des Bohrgerätes 39 mit entsprechenden Zuführ-Fernsteuerungen des
Ventils 67 erfolgt.
-
Die Späne fallen durch ihre Schwerkraft in den Spänesammler 48, die
Rinne 60 und den Spanaufnahmekasten 62 (Fig.2). Die elektronische Schalttafel wird
bei 64 gezeigt.
-
Eine geneigte Spindel-Bohrmaschine mit den Abmessungen 457,2 x 1.219,2
mm wird in Fig. 3 gezeigt. Sie ist im wesentlichen eine ähnliche Maschine, behandelt
aber höhere Belastungen und gibt höhere Drücke und ist insbesondere für größere
Bohraufgaben geeignet.
-
Ohne Wiederholung der Beschreibung der geneigten Mehrspindelkopfbohrmaschine
nach Fig. 1 wird auf Fig. 3 verwiesen, bei der entsprechende Bezugszeichen verwendet
werden, bei denen zum entsprechenden Bezugszeichen nach Fig. 1 die Zahl 100 zugefügt
worden ist. So ist beispielsweise die Basis in Fig. 3 mit 113, die geneigte Unterlage
mit 115 mit den Bahnen 117 usw.
-
bezeichnet.
-
Obwohl in Fig. 3 nicht im einzelnen dargestellt, gibt es auf den Bahnen
der spitzwinklig angeordneten Unterlage 115 einen mit Kraft hin- und herbewegten
Schlitten 119. Auf diesem Schlitten ist der Mehrspindelkopf 147 angebracht. Der
hydraulische Zylinder 17 befindet sich auf der Unterlage 115 zwischen
den
Bahnen 117. Seine schwingende Kolbenstange 19 ist am Schlitten 119 befestigt.
-
Der Mehrspindelkopf 147 ist entsprechend dem Kopf 47 nach Fig. 1 für
hin- und hergehende Bewegungen mit seinem tragenden Schlitten verbunden, um sich
auf einem Weg zu bewegen, der dem spitzen Winkel der Bahnen 117 entspricht, und
für Bewegungen zu und von dem mit Öffnungen versehenen Spannplattenadapterhalter
189 geeignet ist Dieser Adapterhalter, der dem Halter 89 nach Fig. 1 entspricht,
befindet sich auf der Unterlage und ist auf dieser befestigt und liegt in einer
rechtwinklig zur Unterlage 115 verlaufenden Ebene.
-
Auf der Vorderseite des hohlen Mehrspindelkopfes 147 liegen quer zu
Oberteil und Boden und an deren Längsseitenteilen die Paare paralleler T-Schlitze
184. Mehrere einstellbare Buchsentragarme 181 sind in Längsrichtung bei 182 geschlitzt
und nehmen die Befestiger 183 zum Anbringen des jeweiligen Buchsentragarmes 181
in einer gegebenen Stellung und Lage zum Aufstellen der entsprechenden Querbuchsen
185 auf, um die Spindeln 179 und ihre Bohrer 187, Reibahlen oder Gewindeschneider
führend aufzunehmen Während nur ein einstellbarer Buchsentragarm bei 81 in Fig.
1 gezeigt wird, sind in Fig. 3 mehrere solcher Arme 181 zu sehen. In Fig. 3 können
die einzelnen Buchsentragarme 181 veränderbar angeordnet werden, wie es für eine
jeweilige Bohrvorlage für die Bohrer 187 nach den Erfordernissen für die jeweilige
Bohraufgabe gewünscht ist.
-
Die Vorderseite 194 des Spanntischadapterhalters ist aufwärts und
rückwärts geneigt und dient zur Aufnahme und zum abnehmbaren Halten der Spanntischadapterhalterung
193, die eine Reihe von Befestigern 192 verwendet. Auf der Halterung 193 befinden
sich mehrere Spanntische 195, in denen Führungsbuchsen
197 entsprechend
der gewünschten Aufgabe angeordnet sind. Diese Spannplatten können mit Befestigern
und Dübel (nicht dargestellt) angebracht werden. Das Werkstück W liegt über dem
entsprechenden Spanntisch 195 und ist dort mit einstellbaren Klemmen 199 befestigt9
die von Hand oder mit Kraft betätigt werden. In der Maschine nach Fig. 3 kann es
vorteilhaft sein, eine Kühlung für das Bohren vorzusehen.
-
Hierfür wird ein Kühlrohr 996 mit einem Einlaß 198 zur Aufnahme eines
unter Druck stehenden Kühlmittels versehen. Dieses Rohr führt zum oberen Teil der
Spanntischadapterhalterung 189 und läuft in ein längliches Verteilerrohr 200 mit
einer Reihe von Schmiermittelauslässen 202 aus0 Da das Bohren bei einem spitzen
Winkel zum Werkstück erfolgt, das aufwärts und rückwärts geneigt ist, fallen die
Späne, die vom Bohren und Schneiden stammen9 normalerweise durch ihre Schwerkraft
vom Werkstück we#, um dieses zu kühlen, und die angesammelten Späne können aus der
seitlich angeordneten Rinne 204 an einer Seite der Maschinenbasis @ntnonmen werden.
-
Dieselben in Verbindung mit dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 aufgezeigten
Vorteile gelten in gleicher Weise auch für die schwere Ausführung nach Fig. 3. Es
gibt dort ein geringeres Erhitzen beim Bohren, weil die Späne durch ihre Schwerkraft
herabfallen, was die Lebensdauer der Bohrwerkzeuge 187 erhöht.
-
Die Anordnung mit dem Außenanbringen des Werkstücks W auf den Spanntischen
195 erleichtert dieses Anbringen und spart Zeit.
-
Die Bohrzeit ist kürzer und die Maschine kann deshalb mit höheren
Geschwindigkeiten und Zuführungen arbeiten. Die Fernsteuerung für den Betrieb der
geneigten Mehrspindelbohrmaschine sind üblicher Art und Einzelheiten des Aufbaus
und des Betriebes können hier weggelassen werden.
-
Nachstehende Abmessungen haben sich bewährt: 1. Durchmesser 247,6
mm - 10 Spindeln 2. 304,08 x 608,16 mm - 16 Spindeln 3. 381 x 1.143 mm - 32 Spindeln
4. geneigte Zweistationen-Bohr- und Gewindeschneidemaschine 457,2 x 1.219,2 mm -
22 Gewindeschneidspindeln - 23 Bohrspindeln Auf dem Schlitten 119 (Fig. 3) sind
voneinander entfernte Haltetische 121 mit Halterungen 123 verankert. Die Plattform
125 mit den Spanntischen 121 trägt den Motor 27. Das Taktgeberband 133 liefert eine
Drehkraft und treibt das Bohrgerät 139 an. Dieses Gerät überträgt den Drehantrieb
in üblicher Weise auf den Mehrspindelkopf 147.
-
Für die schwere geneigte Bohrmaschine nach Fig. 3 kann die Hälfte
der Werkzeuge 187 Bohrer und die andere Hälfte Gewindeschneider sein. Dies bedeutet,
daß Bohren und Gewindeschneiden von verschiedenen Werkstücken gleichzeitig erfolgen
kann. Auf einem Spanntisch 195 befindet sich ein zu bohrendes Werkstück W. Auf einem
anderen Spanntisch 195 wird ein anderes Werkstück gebracht, das bereits gebohrt
worden ist und in das ein Gewinde geschnitten werden soll. Auch können die Schneidwerkzeuge
durch Reibahlen ersetzt werden, so daß dort gleichzeitig gebohrt und aufgerieben
oder gleichzeitig aufgerieben und gewindegeschnitten werden kann. Die gleichen Vorteile,
wie sie für das Bohren beschrieben worden sind, gelten auch für Aufreiben und Gewindeschneiden.