DE3407679C1

DE3407679C1 - Horizontal- Bohr- und Fraeswerk mit einem um eine unter 45deg. zur Horizontalen geneigte Achse schwenkbaren Spindelkopf

Info

Publication number: DE3407679C1
Application number: DE3407679A
Authority: DE
Inventors: Helmut 4050 Mönchen-Gladbach Holz; Matthias 4053 Jüchen Malzkorn
Original assignee: Scharmann GmbH and Co
Current assignee: Doerries Scharmann 41236 Moenchengladbach D GmbH
Priority date: 1984-03-02
Filing date: 1984-03-02
Publication date: 1985-08-22
Also published as: US4610584A; GB2157603A; GB8504938D0; GB8505505D0; GB2157603B

Description

Die Erfindung betrifft ein Horizontal- Bohr- und Fräswerk der im Oberbegriff des Hauptanspruches genannten Art.

Durch die US-PS 30 83 617 ist ein Horizontal- Bohr- und Fräswerk bekannt, dessen Spindelkopf um eine horizontale Achse schwenkbar ist, wobei die Spindel in einer Vertikalebene in winkelmäßig unterschiedliche Arbeitsstellungen gebracht werden kann. — Das Bohr- und Fräswerk nach der FR-PS 14 34 203 sieht einen geteilten Spindelkopf vor, dessen einer Teil wiederum um eine horizontale Achse schwenkbar ist und der unter einer Neigung von 45° gegenüber der Horizontalen den zweiten Teil drehfest trägt. — Diese beiden bekannten Ausführungsformen bohren und fräsen nicht gleichachsig oder parallel zur Antriebsspindel des den Spindelkopf tragenden Gehäuses oder Kastens, sondern stets im rechten Winkel zur Kasten- oder Gehäuselängsachse und damit zur Antriebswelle in dem Kasten oder Gehäuse.*³*· Hierbei kann die Spindel oder die Spindelhülse des Spindelkopfes durch ein Stirnradgetriebe angetrieben werden.

Durch die DE-OS 26 13 736 und die US-PS 34 48 656 sind Horizontal- Bohr- und Fräswerke nach dem Oberbegriff des Hauptanspruches bekannt. Bei ihnen liegt die Spindel in ihrer horizontalen Arbeitsstellung parallel oder gleichachsig zu der Antriebswelle des den Spindelkopf tragenden Gehäuses oder des dieses Gehäuse tragenden Spindelkastens. Der Antrieb der Spindel erfolgt für beide Arbeitsstellungen über ein Kegelradgetriebe.

Diesen bekannten, gattungsgleichen Horizontal-Bohr- und Fräswerken gegenüber besteht die Aufgabe der Erfindung darin, diese dahingehend zu verbessern, daß einerseits der höheren horizontalen Bohrgeschwindigkeit gegenüber Geschwindigkeit bei vertikaler Spindelstellung ebenso Rechnung getragen wird wie der erhöhten Wärme- und Geräuschentwicklung eines Kegelradgetriebes. Diesen Forderungen soll mit konstruktiv einfachen Mitteln bei zumindestens nicht höherem Verschleiß entsprochen werden.

Zur Lösung dieser Aufgabe sieht die Erfindung die Merkmale des kennzeichnenden Teils des Hauptanspruches vor. — Die Merkmale der Unteransprüche dienen der Verbesserung und der Weiterentwicklung der Merkmale des Hauptanspruches.

Die Erfindung geht davon aus, daß für die beiden unterschiedlichen Stellungen der Spindel, d. h. der vertikalen wie der horizontalen Arbeitsstellung, zwei unterschiedliche Antriebssysteme, nämlich eine Stirnradverzahnung einerseits und ein Kegelradgetriebe andererseits zur Anwendung gelangen, wobei für die häufiger angewandte horizontale Arbeitsstellung der Spindel der Stirnradantrieb der Spindel bzw. der Spindelhülse Anwendung findet, der den geringen Verschleiß und die Geräusch- und Wärmeentwicklung bewirkt. Der senkrechten Bohrspindelstellung der Spindel bzw. Spindelhülse wird dadurch Rechnung getragen, daß, wie bekannt, ein Kegelradantrieb Anwendung findet.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Teile des Horizontal- Bohr- und Fräswerkes dargestellt und zwar zeigt

F i g, 1 das Horizontal- Bohr- und Fräswerk mit seinem Ständer, dem Spindelkasten und dem Spindelkopf mit seiner Bohrspindelhülse in verschiedenen senkrechten Arbeitsstellungen,

F i g. 2 den Spindelkopf mit der Bohrspindelhülse in verschiedenen horizontalen Stellungen und

F i g. 3 und 4 einen Vertikalschnitt durch das Traggehäuse des Spindelkopfes und den Spindelkopf selbst in seinen beiden Endstellungen, in denen die Bohrspindelhülse ihre horizontale (Fig.3) und ihre vertikale (F i g. 4) Stellung einnimmt.

Auf dem Maschinenbett 1 ist der vertikale Ständer 2 horizontal verfahrbar. An ihm ist der Spindelkasten 3 höhenmäßig verstellbar und trägt an seiner Vorderseite (linke Seite in F i g. 1 und 2) ein Traggehäuse 4, das eine 45° zur Horizontalen geneigte Begrenzungsfläche 5 aufweist. Eine gleiche Begrenzungsfläche 6 weist der

Spindelkopf 7 des Bohr- und Fräswerkes auf, der um eine gleichfalls 45° zur Horizontalen geneigte Achse 8 schwenkbar ist. Der Spindelkopf trägt die aus der Wand 9 des Spindelkopfes herausragende Spindelhülse 10, in deren freies Ende ein Werkzeug einsetzbar ist.

Aufgrund der Verfahrbarkeit des Ständers 2 in horizontaler Ebene wie auch des Spindelkastens 3 in vertikaler Ebene, kann die Bohrspindelhülse bei ihrer senkrechten Lage die einzelnen Stellungen 10,10', 10", 10'" usw. einnehmen. — Wird der Spindelkopf 7 um die Achse 8 um 180° gedreht, so daß nunmehr die zunächst untere Wand 9 in die senkrechte Stellung 9' gelangt, so nimmt die Bohrspindelhülse 10 die horizontale Stellung 10a und aufgrund der Verschiebbarkeit des Schlittens und des Spindelkastens 3 auch die unterschiedlichen Stellungen 10a", 10a", 10a"'usw. ein (Fig.2). — Hierdurch kann das nicht dargestellte auf dem Drehtisch 11 aufgespannte Werkstück von oben und von allen Seiten bearbeitet werden.

Der Spindelkasten 3 weist eine Antriebswelle 12 auf, die ihre Drehbewegung auf eine Welle 13 in dem Traggehäuse 4 überträgt. Diese Welle trägt eine mit ihr drehfest verbundene Büchse 14, deren dem Spindelkopf 7 zugekehrtes Ende mit einem Kegelrad 15 drehfest versehen ist. In dem Gehäuse 4 ist auf einer um die geometrische Achse 8, um die der Spindelkopf 7 drehbar ist, konzentrisch angeordneten Welle 28 ein weiteres Kegelrad 16 angeordnet, das mit einem Kegelrad 17 kämmt, das mit einer Büchse 18 fest verbunden ist, die von einer senkrechten Welle 19 drehfest getragen wird. Auf dieser Welle 19 ist ebenfalls drehfest ein Stirnrad 20 angeordnet, das in Nähe bzw. in der Trennebene 21 des Traggehäuses 4 und des Spindelkopfes 7 gelegen ist.

Auf dem dem Spindelkopf 7 benachbarten Ende der Welle 13, die über ein nicht dargestelltes Zwischenrad von der Antriebswelle 12 angetrieben und dem Kegelrad 15 unmittelbar benachbart ist, ist ein Stirnrad 22 vorgesehen. — Ferner ist in dem Spindelkopf 7 mit Hilfe der Lager 23 die Spindelhülse 24 gelagert, die ein stirnverzahntes Ritzel 25 drehfest trägt, das mit einem weiteren, ebensolchen Ritzel 26 kämmt.

Aus dem Vergleich der F i g. 3 und 4 ist die Arbeitsweise und der Antrieb der Bohrspindelhülse 24 und damit der in den Konus derselben eingesetzten Werkzeuge erkennbar. — Bei der Stellung des Spindelkopfes 7 nach F i g. 3, in welcher die Bohrspindelhülse 24 eine horizontale Stellung einnimmt, erfolgt der Antrieb von der Welle 13 über deren Stirnrad 22 auf das Ritzel 26 und von dort über das Ritzel 25 auf die Bohrspindelhülse 24, in deren Konus 24a das Werkzeug einsetzbar ist. Bei horizontaler Arbeitsstellung der Bohrspindelhülse 24 wird diese also ausschließlich von einem Stirnradgetriebe aus den Rädern oder Ritzeln 22,25,26 angetrieben.

Befindet sich der Spindelkopf 7 nach einer Drehung um 180° gegenüber der Stellung nach F i g. 3 in der Lage nach F i g. 4, in der die Bohrspindelhülse 24 senkrecht gerichtet ist, so erfolgt der Antrieb der Bohrspindelhülse 24 von der Welle 13 aus über das Kegelradgetriebe 15, IS, 17 auf das Stirnrad 20 und von diesem über die beiden Ritzel 26, 25 auf die Bohrspindelhülse.

Das Traggehäuse 4 weist zur Lagerung und Drehung des Spindelkopfes 7 einen Tragzapfen 27 auf, der mit seiner Längsachse L in der Achse 8 gelegen ist. — Die Drehbewegung des Spindelkopfes 7 um den Tragzapfen wird von der Welle 13 abgeleitet. Hierzu trägt die das Kegelrad 16 tragende Welle 28 ein drehfestes Zahnrad 29 (Fig.3 und 4), dem auf gleicher Höhe, jedoch im Abstand ein weiteres Zahnrad 30 zugeordnet ist, das auf einer außerhalb der Zeichnungsebene gelegenen und daher nur als Strich dargestellten Welle 31 fest angeordnet ist. Um diese Welle wahlweise zu drehen, wenn der Spindelkopf 7 um den Zapfen 27 gedreht werden soll, ist ein Kupplungsrad 32 vorgesehen, das in und außer Eingriff mit den Zahnrädern 29, 30 gebracht werden kann, wenn es längs seiner Achse 33 verschoben wird.

Das untere Ende der das Zahnrad 30 tragenden Welle 31 trägt ein nicht dargestelltes Ritzel, das in die Innenverzahnung 34 des Spindelkopfes 7 eingreift, so daß bei eingeschaltetem Kupplungsrad 32 der Spindelkopf 7 von der Spindelantriebswelle 13 in Drehung versetzt wird. Geeignete Mittel, wie Indexbolzen oder eine Hirthkupplung sorgen für die genaue Positionierung des Spindelkopfes und sein Arretieren in der horizontalen bzw. vertikalen Stellung.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

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Claims

Patentansprüche:

1. Horizontal- Bohr- und Fräswerk mit einem um eine unter 45° zur Horizontalen geneigte Achse schwenkbaren Spindelkopf, der in der horizontalen und der vertikalen Arbeitsstellung der Bohrspindelhülse mit einem Traggehäuse verriegelbar ist, und die Spindelhülse über ein Kegelradgetriebe antreibbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Bohrspindelhülse (24) in ihrer horizontalen Arbeitsstellung ausschließlich über einen Stirnradantrieb (22,25,26) und in ihrer senkrechten Arbeitsstellung mit Hilfe des Kegelradgetriebes (15,16,17) angetrieben ist.

2. Horizontal- Bohr- und Fräswerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebswelle (13) in dem Traggehäuse (4) für die Spindelhülse (24) an ihrem dem Spindelkopf (7) zugekehrten Ende drehfest ein Stirnzahnrad (22) und ein diesem nahe benachbartes Kegelrad (15) trägt.

3. Horizontal- Bohr- und Fräswerk nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das gesamte Kegelradgetriebe (15,16,17) in dem Traggehäuse (4) angeordnet ist.

4. Horizontal- Bohr- und Fräswerk nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Stirnradgetriebe (22, 25, 26) der Bohrspindelhülse (24) im wesentlichen im Spindelkopf (7) angeordnet ist.

5. Horizontal- Bohr- und Fräswerk nach Anspruch 1 und einem oder mehreren der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das letzte Kegelrad (17) des Kegelradgetriebes (15,16,17) gleichachsig und drehfest mit einem Stirnzahnrad (20) in dem Spindelkopf (7) angeordnet ist.

6. Horizontal- Bohr- und Fräswerk nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das zwischen dem senkrechten Kegelrad (15) und dem horizontalen Kegelrad (17) des Kegelradgetriebes (15, 16, 17) in dem Traggehäuse (4) gelegene Kegelrad (16) konzentrisch um die geometrische Drehachse (8) des Spindelkopfes angeordnet ist.

7. Horizontal- Bohr- und Fräswerk nach Anspruch 1 und einem oder mehreren der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Antrieb des Spindelkopfs (7) von der Antriebswelle (13) der Bohrspindelhülse (24) abgeleitet ist

8. Horizontal- Bohr- und Fräswerk nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das unter 45° zur Horizontalen geneigte mittlere Kegelrad (16) des Kegelradgetriebes (15, 16, 17) mit einem stirnverzahnten Rad (29) drehfest verbunden ist, das Teil einer Kupplung (29,30,32) ist, deren Abtriebswelle (31) das Drehritzel für den Spindelkopf (7) trägt.