DE3411647C2

DE3411647C2 -

Info

Publication number: DE3411647C2
Application number: DE3411647A
Authority: DE
Inventors: Matthias 4053 Juechen De Malzkorn; Helmut 4050 Moenchengladbach De Holz
Original assignee: Scharmann & Co 4050 Moenchengladbach De GmbH
Current assignee: Scharmann & Co 4050 Moenchengladbach De GmbH
Priority date: 1984-03-29
Filing date: 1984-03-29
Publication date: 1989-06-29
Also published as: DE3411647A1; US4610583A

Description

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

Durch die DE-OS 26 13 736 und 22 52 366 sowie die US-PS 34 48 656 sind Horizontal-Bohr- und Fräswerke bekannt, bei denen die Drehbewegung des Spindelkopfes durch einen Zahnstangenantrieb o. dgl. mittels eines Linearkolbens erfolgt. - Das Arretieren und Lösen des drehbaren und mittels eines Tragzapfens an diesem verschiebbaren Spindelkopfes erfolgt durch Zylinder-Kolbenaggregate und Tellerfedern, wobei zum Festlegen des Spindelkopfes eine Hirth-Verzahnung angewendet wird. - Der Oberbegriff des Hauptanspruches wird durch den Inhalt des gemäß § 3, Abs. 2, Pat. Ges. älteren DE-Patents 34 07 679 bestimmt. Dort ist vorgesehen, daß die Bohrspindelhülse in ihrer horizontalen Arbeitsstellung ausschließlich über einen Stirnradantrieb und in ihrer senkrechten Arbeitsstellung mit Hilfe eines Kegelradgetriebes angetrieben ist, wobei der Spindelkopf in bekannter Weise in der horizontalen und der vertikalen Arbeitsstellung mit dem Traggehäuse verriegelbar ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Horizontal- Bohr- und Fräswerk der eingangs genannten Gattung dahingehend zu verbessern, daß nicht nur das Drehen, vielmehr auch das genaue Arretieren des Spindelkopfes gegenüber dem Traggehäuse mit konstruktiv einfachen Mitteln gewährleistet wird.

Zur Lösung dieser Aufgabe sieht die Erfindung die Merkmale des kennzeichnenden Teils des Hauptanspruches vor.

Die Merkmale des Unteranspruches dienen der Verbesserung und Weiterentwicklung der Merkmale des Hauptanspruches.

Der Vorteil des erfindungsgemäßen Horizontal-Bohr- und Fräswerkes besteht darin, daß gattungsgemäß nur ein einziger Antrieb für die Schwenkbewegung des die Spindel bzw. Spindelhülse tragenden Spindelkopfes und für die Drehbewegung der Spindel bzw. Spindelhülse erforderlich ist und hierbei ein genaues Arretieren des Spindelkopfes gegenüber dem Traggehäuse an dem auf- und abwärts bewegbaren Spindelkasten möglich ist.

Auf Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Teile des Horizontal-Bohr- und Fräswerkes dargestellt, und zwar zeigt

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

Fig. 2 den Spindelkopf mit der Bohrspindelhülse in verschiedenen, horizontalen Stellungen,

Fig. 3 und 4 einen Vertikalschnitt durch das Traggehäuse des Spindelkopfes und den Spindelkopf selbst in seinen beiden Arbeitsstellungen, in denen die Bohrspindelhülse ihre horizontale (Fig. 3) und ihre vertikale (Fig. 4) Stellung ein nimmt und

Fig. 5 und 6 den Antrieb und die Verriegelung des Spin delkopfes in seinen beiden Arbeitsstellungen.

Auf dem Maschinenbett 1 ist der vertikale Ständer 2 horizon tal verfahrbar. An ihm ist der Spindelkasten 3 höhenmäßig verstellbar und trägt an seiner Vorderseite (linke Seite in Fig. 1 und 2) ein Traggehäuse 4, das eine 45° zur Horizontalen geneigte Begrenzungsfläche 5 aufweist. Eine gleiche Begren zungsfläche 6 weist der Spindelkopf 7 des Bohr- und Fräs werkes auf, der um eine gleichfalls 45° zur Horizontalen ge neigte 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′ ge langt, so nimmt die Bohrspindelhülse 10 die horizontale Stellung 10 a und aufgrund der Verschiebbarkeit des Schlittens und des Spindelkastens 3 auch die unterschiedlichen Stellun gen 10 a′, 10 a′′, 10 a′′′ 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 über trägt. Diese Welle trägt eine mit ihr drehfest verbundene Büchse 14, deren dem Spindelkopf 7 zugekehrtes Ende mit einem Kegelrad 15 drehsteif versehen ist. In dem Gehäuse 4 ist in der Achse 8, um die der Spindelkopf 7 drehbar ist, ein weite res Kegelrad 16 angeordnet, das mit einem Kegelrad 17 kämmt, das mit einer Büchse 18 drehfest verbunden ist, die von einer senkrechten Welle 19 drehsteif 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 und damit dem Kegelrad 15 unmittelbar benachbart, ist ein Stirn rad 22 vorgesehen. - Ferner ist in dem Spindelkopf 7 mit Hilfe der Lager 23 die Spindelhülse 24 gelagert, die ein stirnverzahntes Ritzel 25 drehsteif trägt, das mit einem weiteren, ebensolchen Ritzel 26 kämmt.

Bei der Stellung des Spindelkopfes 7 nach Fig. 3 erfolgt der Antrieb von der Welle 13 über deren Stirnrad 22 auf das Ritzel 26 und von dort über das Ritzel 25 auf die Bohrspindel hülse 24, in deren Konus 24 a das Werkzeug einsetzbar ist. - Befindet sich der Spindelkopf 7 nach einer Drehung um 180° gegenüber der Stellung nach Fig. 3 in der Lage nach Fig. 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, 16, 17 auf das Stirnrad 20 und von diesem über die beiden Ritzel 26, 25 auf die Bohr spindelhülse.

Der Spindelkopf 7 ist in Richtung der Achse 8 hin und zurück bewegbar und um diese Achse drehbar. Hierzu trägt das Tragge häuse 4 einen starren Tragzapfen 27, der in den Spindelkopf 7 ragt und der mit seiner Längsachse L in der Achse 8 gelegen ist. - Die Drehbewegung des Spindelkopfes 7 um den Trag zapfen 27 wird von der Welle 13 abgeleitet. Hierzu trägt die das Kegelrad 16 tragende Welle 28 ein drehfestes Zahn rad 29, dem auf gleicher Höhe, jedoch im Abstand ein weiteres Zahnrad 30 zugeordnet ist, das auf einer außerhalb der Zeichnungsebene in Fig. 3 und 4 in dem Traggehäuse gelagerten Welle 31 fest angeordnet ist. Um diese Welle wahlweise zu drehen, wenn der Spindelkopf 7 um den Zapfen 27 um 180° ge schwenkt werden soll, ist ein Kupplungsrad 32 vorgesehen, das in und außer Eingriff mit den Zahnrädern 29, 30 gebracht wer den kann, wenn es längs seiner Achse 33 verschoben wird.

Auf dem unteren, dem Spindelkopf 7 zugekehrten Ende der Welle 31 ist ein Zahnrad 31 a drehfest aufgebracht, das eine be stimmte Breite besitzt und das mit der Innenverzahnung 35 eines Zahnkranzes 34 ständig in Eingriff steht, der konzen trisch um den Tragzapfen 27 angeordnet ist und mittels der Schrauben 36 an dem Spindelkopf 7 gehalten ist. Wird die Welle 31 bei eingekuppeltem Rad 32 gedreht, so wird auch der Spindelkopf 7 in Drehung versetzt. - Damit wird der Antrieb der Spindelhülse 24 in ihre horizontale wie in ihre vertikale Stellung und das Drehen des Spindelkopfes 7 von der gemein samen Antriebswelle 13 abgeleitet.

Zum genauen Positionieren und Arretieren des Spindelkopfes 7 in seiner jeweils erreichten horizontalen oder vertikalen Stellung und zum Lösen aus diesen Stellungen sind vorzugs weise vier, in Kreisform konzentrisch um den Tragzapfen 27 und in gleichmäßigem Abstand voneinander Zylinder-Kolben aggregate 37 in dem Traggehäuse 4 vorgesehen, die ein Zylindergehäuse 38 mit einem kleineren Zylinderraum 39 sowie einen größeren Zylinderraum 40 aufweisen und ein Kolben 41 in dem Raum 40 aus seiner Stellung in Fig. 5 in die Stellung nach Fig. 6 und umgekehrt bewegbar ist, was durch Beauf schlagung der Kolbenoberseite 41 a einerseits und durch die Wirkung der in dem kleineren Zylinderraum 39 zwischen dessen Boden 42 und der Kolbenunterseite 41 b angeordneten Feder 43 erfolgt, wobei die Feder 43 aller Zylinder-Kolbenaggregate 37 gemeinschaftlich den Spindelkopf 7 in seiner gekuppelten Stellung nach Fig. 6 zu halten vermögen.

Die Kolbenstangen 44 der Zylinder-Kolbenaggregate 37 weisen je einen Teller 45 auf, wobei alle Teller gemeinsam einen inneren Zahnkranz 46 tragen, der ebenso konzentrisch um den Tragzapfen 27 angeordnet ist, wie der Gegenzahnkranz 47 an der Unterseite des Zahnkranzes 34. - An der dem Zahnkranz 46 ab gekehrten Seite tragen die Teller 45 der vorzugsweise vier Zylinder-Kolbenaggregate 37 gemeinschaftlich einen ebenfalls zu dem Tragzapfen 27 konzentrischen Zahnkranz 48, dem in Auf bau und Lage ein Gegenzahnkranz 49 an der Unterseite eines mit dem Traggehäuse 4 mittels Schrauben 50 befestigten Ringes 51 entspricht. Der Spindelkopf 7 wird gegenüber dem Traggehäuse 4 durch Dichtungen 52, 53 abgedichtet, wenn der Spindelkopf seine arretierte Lage nach Fig. 6 einnimmt.

Zum Drehen des Spindelkopfes 7 um den Zapfen 27 werden die Räume 40 der Zylinder-Kolbenaggregate 37 beaufschlagt, so daß die Teller 45 die Lage nach Fig. 5 einnehmen und die Zahn kränze 46, 48 nicht in Eingriff stehen mit ihren Gegenzahn kränzen 47, 49 und bei Drehen der Welle 31 ein Schwenken des Spindelkopfes 7 mit Hilfe des Zahnrades 31 a und des Zahn kranzes 35 erfolgen kann. - Wird der Kolben 41 druckent lastet, so verschieben die Federn 43 mit Hilfe der Kolben stangen 44 die Teller 45 nach oben gegen das Traggehäuse 4, wobei die Zähne des Zahnrades 31 a im Eingriff mit den Zähnen der Innenverzahnung 34 des Zahnkranzes 35 bleiben, der Zahn kranz 46 in seinem Gegenzahnkranz 47 und der Zahnkranz 48 in seinem Gegenzahnkranz 49 eingreift (vgl. Fig. 6), so daß der Spindelkopf 7 mit dem Traggehäuse 4 gekuppelt und die Welle 31 festgelegt ist.

Claims

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 Bohrspindel mit einem Traggehäuse verriegelbar ist und die Spindelhülse über ein Getriebe antreibbar ist und die Schwenkbewegung des Spindelkopfes von der Spindelantriebswelle des Traggehäuses ableitbar ist, wobei der Spindelkopf einen Innenzahnkranz trägt, in den ein Ritzel zum Drehen des Kopfes um seinen Tragzapfen eingreift und das Traggehäuse mehrere um den im Traggehäuse (4) gehaltenen Tragzapfen (27) des Spindelkopfes (7) konzentrisch und gleichmäßig voneinander entfernt angeordnete Positionierungs- und Arretierungselemente aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Positionierungs- und Arretierungselemente als Zylinder-Kolbenaggregate (37) ausgebildet sind, deren Kolbenstangen (44) Teller (45) aufweisen, die zwei, von allen Tellern gemeinsam, konzentrisch zur Tragzapfenachse angeordnete Zahnkränze (46, 48) tragen, deren Gegenzahnkränze (47, 49) an dem Traggehäuse (4) und dem Zahnkranz (34) des Spindelkopfes (7) angeordnet sind, mit dem das Ritzel (31 a) zum Drehen des Spindelkopfes (7) an der Innenverzahnung (35) ständig in Eingriff steht.

2. Horizontal-Bohr- und Fräswerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Gegenzahnkranz (47) des von allen Tellern (45) gemeinsam getragenen Zahnkranzes (46) an der Unterseite des Zahnkranzes (34) des Spindelkopfes (7) angeordnet ist.