Die Erfindung betrifft einen Mehrspindelbohrkopf mit
den Merkmalen des Oberbegriffs des Patentanspruchs 1.
In Bearbeitungszentren werden Mehrspindelbohrköpfe verwendet,
wenn in den zu bearbeitenden Werkstücken mehrere,
nicht allzuweit voneinander entfernte achsparallele
Bohrungen angebracht werden müssen. Der Mehrspindelbohrkopf,
wie er bspw. aus der DD-PS 34 868 bekannt
ist, enthält ein Getriebegehäuse, in dem eine Eingangswelle
drehbar gelagert ist. Die Eingangswelle treibt
ein Verteilergetriebe, dessen Ausgangswellen die
mit den Bohrern bestückten Bohrspindeln sind.
Zum Anschluß des Mehrspindelbohrkopfes an die Werkzeugspindel
des Bearbeitungszentrums ist die Eingangswelle mit
einem Werkzeugschaft versehen, der die gleichen Abmessungen
und dieselbe Gestalt aufweist wie Werkzeugschäfte
für einzelne, in der Werkzeugspindel aufzunehmende
Werkzeuge. Die Eingangswelle dient deswegen
neben der Drehmomenteinleitung in den Mehrspindelbohrkopf
auch gleichzeitig der Halterung des Bohrkopfes.
Da sich der solchermaßen befestigte Bohrkopf infolge
des auf das Gehäuse ausgeübten Reaktionsdrehmomentes
um die Eingangswelle mitdrehen würde, ist zusätzlich
eine Drehmomentstütze am Gehäuse des Bohrkopfes vorgesehen,
die mit einer entsprechenden Drehmomentstütze
neben der Werkzeugspindel des Bearbeitungszentrums
zusammenwirkt.
Die Lage der Drehmomentstütze am Gehäuse bzw. an der
entsprechenden Vorderseite des Spindelstocks des Be
arbeitungszentrums legt die azimutale Lage der einzel
nen Bohrspindeln im Raum bzw. bezüglich der Rotations
achse der Werkzeugspindel fest. Gleiche Bohrbilder, die
sich nur in der Drehlage unterscheiden, erfordern je
weils entsprechend angepaßte Mehrspindelbohrköpfe.
Ausgehend hiervon ist es Aufgabe der Erfindung, einen
Mehrspindelbohrkopf zu schaffen, mit dem es möglich ist,
Bohrbilder an einem Werkstück zu erzeugen, die sich
nicht nur im seitlichen Versatz, sondern auch in einer
Drehung voneinander unterscheiden.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist der erfindungsgemäße
Mehrspindelbohrkopf durch die Merkmale des Anspruches
1 gekennzeichnet.
Ein besonderer Vorteil der erfindungsgemäßen Lösungen
besteht darin, räumlich weit auseinandergezogene Bohr
bilder, die aus sich wiederholenden Abschnitten be
stehen, in Teilbilder aufzulösen, die nacheinander
durch Verschwenken des Bohrkopfes und einem entsprechen
den seitlichen Versatz des Werkstückes gebohrt werden
können. Es ist hierdurch möglich, einen Bohrkopf zu
verwenden, der nur soviele Bohrspindeln enthält, wie
es den Teilbohrbildern entspricht. Zwar ergibt sich
hierdurch eine geringfügige Verlangsamung bei dem Er
zeugen sämtlicher Bohrungen, doch überwiegt der
Kostenvorteil infolge des einfacheren Bohrkopfes, der
außerdem wegen seiner geringen Masse die Werkzeugspindel
bzw. den Werkzeugwechsler des Bearbeitungszentrums weniger belastet.
Schließlich ergibt sich auch ein Vorteil insofern, als
der nun erforderliche kleinere Bohrkopf ohne weiteres
im Magazin des Bearbeitungszentrums untergebracht
werden kann, und, obwohl er in der Lage ist, mehrere
Bohrbilder zu erzeugen, nur einen bis maximal drei
Plätze im Magazin erfordert.
Um das Gehäuse gegenüber dem Träger festzusetzen,
kommen für die Arretierungseinrichtung grundsätzlich
zwei Ausführungsformen in Frage, und zwar kann die
Arretierungsvorrichtung entweder formschlüssig oder
reibschlüssig arbeiten. Die formschlüssige Ausfüh
rungsform hat den Vorteil, daß bei geringem mechani
schen Aufwand mit hoher Genauigkeit sehr hohe Dreh
momente übertragen werden können. Der für eine der
artige Arretierungseinrichtung notwendige Raum an dem
Mehrspindelbohrkopf ist entsprechend sehr klein.
Die reibschlüssige Verbindung in der Arretierungsvor
richtung gestattet dagegen eine stufenlose und damit
beliebige Einstellung des Azimutwinkels, womit unein
geschränkt jede Winkellage des Bohrbildes möglich
ist.
Das Verschwenken des Gehäuses bei geöffneter Arretie
rungsvorrichtung kann sehr leicht mit Hilfe eines
Zahnrades geschehen, das als Zahnkranz an dem Gehäuse
ausgebildet ist und zum Verschwenken mit einer Zahn
stange in Eingriff gebracht wird, die an dem Bearbei
tungszentrum vorgesehen ist. Die Drehung des Gehäuses
geschieht, indem der Spindelstock des Bearbeitungs
zentrums parallel zu der Zahnstange verfahren wird,
bis die gewünschte Winkellage des Gehäuses erreicht
ist. Eine gesonderte Antriebseinrichtung für den Spin
delkopf ist dadurch entbehrlich. Eine andere Möglich
keit für die Betätigungsvorrichtung besteht aus einem
zylindrischen Zapfen, der mit einer entsprechenden
zylindrischen Aufnahme zusammenwirkt. Eines von bei
den Elementen ist maschinenfest in der Nähe des
Spindelstocks angebracht, während das andere Element
an dem Träger sitzt. Die Verstellung des Gehäuses
des Spindelkopfes geschieht in der Weise, daß durch
Verfahren des Spindelstocks Zapfen und zugehörige Auf
nahme miteinander in Eingriff gebracht werden. Durch
eine kombinierte Bewegung des Spindelstocks längs
zweier aufeinander senkrecht stehender Achsen kann
der Bohrkopf bezüglich der Rotationsachse verschwenkt
werden. Diese Anordnung hat den Vorteil, am Bearbei
tungszentrum sehr wenig Platz zu beanspruchen, während
die Ausführung mit Zahnstange geringere Anforderungen
bei der Programmierung der Achsensteuerung verursacht.
Im übrigen sind Weiterbildungen der Erfindung Gegen
stand von Unteransprüchen.
In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele des Gegen
standes der Erfindung dargestellt. Es zeigen:
Fig. 1 stark schematisiert einen Spindelstock eines
Bearbeitungszentrums, in einer Ansicht von
dem Werkstück her,
Fig. 2 und 3 einen Mehrspindelbohrkopf gemäß der Erfindung
mit Zahnradantrieb und reibschlüssiger bzw.
formschlüssiger Arretierung des Trägers für
die Drehmomentstütze, jeweils in einer Drauf
sicht,
Fig. 4 einen Mehrspindelbohrkopf gemäß der Erfindung
mit einer Aufnahmeeinrichtung für einen zylindri
schen maschinenfesten Zapfen zur Verschwenkung
des Gehäuses, in einer Draufsicht,
Fig. 5 schematisiert den Bewegungsablauf beim Ver
schwenken des Mehrspindelbohrkopfes nach Fig.
4 in einer Ansicht von vorne ähnlich der nach
Fig. 1, und
Fig. 6 einen Mehrspindelbohrkopf gemäß der Erfindung
mit einer zylindrischen Aufnahme für einen
maschinenfesten Zapfen und mit reibschlüssiger
Arretierung, in einer Draufsicht.
Fig. 1 zeigt stark schematisiert einen Spindelstock 1
eines Bearbeitungszentrums. Der Spindelstock 1 sitzt
an einer Vertikalführung 2, die ihrerseits auf einem
Schlitten 3 befestigt ist. Der Schlitten 3 ruht auf
einer Längsführung 4, die sich an der Oberseite eines
weiteren Schlittens 5 befindet, der auf einem Maschi
nensockel oder Fundament 6, bezogen auf Fig. 1, von
rechts nach links hin- und herverstellbar ist. Diese
Führungen definieren Achsen, längs derer der Spindel
stock 1 zur Bearbeitung eines nicht gezeigten Werk
stückes gesteuert zu bewegen ist.
Der Spindelstock 1 enthält ein Gehäuse 7, in dem eine Werk
zeugspindel 8 gelagert ist, deren dem zu bearbeitenden Werk
stück zugekehrten Vorderseite 9 in der Zeichnung
erkennbar ist. Der Antrieb für die Werkzeugspindel 8
befindet sich an der Rückseite und ist aus Darstel
lungsgründen nicht sichtbar. Die Werkzeugspindel 8
rotiert um eine Drehachse 11, die auf der Zeichenebene
senkrecht steht und horizontal verläuft.
An der Vorderseite 9 der Werkzeugspindel 8 befindet
sich zum Ankuppeln von standardisierten Aufnahme
schäften eine entsprechend komplementäre Werkzeug
aufnahme 12, beispielsweise in Gestalt einer Steilke
gelaufnahme 12.
Seitlich neben der Vertikalführung 2 weist das Bearbei
tungszentrum ein Werkzeugmagazin 13 auf, das einen um
eine horizontale Achse 14 drehbar gelagerten Werkzeug
revolver 15 enthält. Der Werkzeugrevolver 15 ist mit
einer Vielzahl von Aufnahmeplätzen für Werkzeuge ver
sehen, von denen eines in Gestalt eines Mehrspindelbohr
kopfes 16 schematisch dargestellt ist. Der Werkzeug
revolver 15 kann durch einen nicht sichtbaren Antrieb
um die Achse 14 gedreht werden, bis das jeweils ge
wünschte Werkzeug zu einem Greifer 17 geschafft ist,
der das Werkzeug aus dem Revolver 15 entnimmt und in
die Werkzeugaufnahme 12 der Maschinenspindel 8 über
führen kann.
Das Werkzeugmagazin 13 und der Greifer 17 sind von der
üblichen Bauart und brauchen deswegen, da sie mit der
eigentlichen Erfindung nichts zu tun haben, nicht wei
ter erläutert zu werden.
Schließlich ist seitlich neben der Werkzeugspindel 8
an dem Gehäuse 7 eine Drehmomentstütze in Gestalt ei
nes zylindrischen Zapfens 18 vorgesehen, der sich
parallel zu der Werkzeugspindel 12 neben dieser er
streckt. Er wirkt in einer weiter unten beschriebenen
Weise mit dem Mehrspindelbohrkopf 16 zusammen.
Der Mehrspindelbohrkopf 16 ist in Fig. 2 in einer Sei
tenansicht vergrößert dargestellt und weist ein Ge
häuse 19 auf, dessen äußere Gestalt im wesentlichen
durch das jeweils zu erzeugende Bohrbild festgelegt
ist. Das Gehäuse 19 trägt einen zylindrischen Gehäuse
fortsatz 21, in dem eine Eingangswelle 22 drehbar um
eine Rotationsachse 23 gelagert ist. Die Rotationsachse
23 fällt mit der Rotationsachse 11 zusammen, wenn
der Mehrspindelbohrkopf 16 in der Werkzeugaufnahme
12 eingesetzt ist. Die Eingangswelle 22 trägt hierzu
eine an die Werkzeugaufnahme 12 angepaßte Kupplungs
einrichtung, beispielsweise in Gestalt eines Steil
kegels 24, der an seinem verjüngten Ende in bekannter
Weise mit einem Anzugsbolzen 25 versehen ist. Der An
zugsbolzen 25 wirkt mit in der Werkzeugspindel 8 vor
handenen Werkzeugspannern zusammen und soll den Steil
kegel 24 in die Werkzeugaufnahme 12 hineinziehen.
Der Steilkegel 24 ist an seinem Ende mit dem größeren
Durchmesser mit einer Greiferrille 26 versehen, in die
zum Werkzeugwechsel der Greifer 17 eingreift und mit
tels derer der Mehrspindelbohrkopf 16 in dem Werkzeug
revolver 15 festgehalten wird.
Die in dem Gehäuse 19 drehbare Eingangswelle 22 treibt
ein in dem Gehäuse 19 angeordnetes Verteilergetriebe,
dessen Ausgangswellen von in dem Gehäuse 19 drehbar
gelagerten Bohrspindeln 27 gebildet sind. Die Bohr
spindeln 27 sind zueinander und zu der Eingangswelle
22 achsparallel und tragen drehfest entsprechende Bohr
werkzeuge 28. Die Anordnung der Bohrspindeln 27 an dem
Gehäuse 19 entspricht dem jeweils zu erzeugenden Bohr
bild.
Die Außenumfangsfläche des zylindrischen Abschnittes
21 ist zu der Rotationsachse 23 koaxial und lagert dreh
bar, jedoch axial gesichert, einen ring- oder muffen
förmigen Träger 29, an dem seitlich eine Drehmomentstütze
31 angebracht ist. Die Drehmomentstütze 31 enthält
eine zylindrische Bohrung 32, die dazu eingerichtet
ist, mit der zapfenförmigen Drehmomentstütze 18 an dem
Spindelstock 1 in Eingriff zu kommen. In der zylindri
schen Bohrung 32 sitzt federvorgespannt und parallel
zu der Rotationsachse 23 verschieblich ein unverlier
barer Haltestift 33, dessen Zweck es ist, bei Nichtge
brauch des Bohrkopfes 16 das Gehäuse 19 gegenüber der
Eingangswelle 22 gegen Drehen zu sichern. Da
bei greift der aus der Bohrung 32 vorschauende Halte
stift 33 in eine randseitig offene Ausnehmung einer Sperr
scheibe 34 ein, die zwischen der Greiferrille 26 und
dem Träger 29 auf der Eingangswelle 22 drehfest ange
bracht ist.
Auf dem muffen- oder rohrförmigen Träger 29 befindet
sich außerdem ein Teil einer Arretierungseinrichtung
35, deren anderer Teil drehfest mit dem Gehäuse 19
verbunden ist. Mit Hilfe der Arretierungseinrichtung
35 wird die azimutale Lage des Trägers 29 auf dem
zylindrischen Abschnitt 21 des Gehäuses 19 bezüglich
der Rotationsachse 23 festgehalten. Die Arretierungs
einrichtung 35 besteht aus einem Arretierungsglied 36,
das längsverschieblich in einer Bohrung 37 am Umfang
des Trägers 29 aufgenommen ist. Die Verschieberichtung
ist parallel zu der Rotationsachse 23. An seinem aus
der Bohrung 37 herausschauenden Ende trägt das Arre
tierungsglied 36 eine Reibfläche 38, die mit einer
konischen oder kegeligen Reibfläche 39 zusammenwirkt,
die sich konzentrisch um den zylindrischen Abschnitt
21 herum erstreckt, und zwar auf der den Bohrspindeln
27 benachbarten Seite. Das Arretierungsglied 36 ist
mit seiner Reibfläche 38 auf die konische Reib- oder
Bremsfläche 39 zu federvorgespannt und steht mit der
Reibfläche 39 normalerweise in Reibeingriff. In diesem
Falle ist der Träger 29 gegenüber dem Gehäuse 19 un
verdrehbar. Durch Zurückdrücken des Arretierungsglie
des 36 läßt sich die Reibverbindung aufheben und bei
feststehendem Träger 29 kann das Gehäuse 19 in dem
Träger 29 gedreht werden, d. h. es ist möglich, die
azimutale Lage der Bohrspindeln 27 gegenüber der
Rotationsachse 23 zu verändern. Um diese Drehung im
Bedarfsfalle zu erreichen, sitzt auf dem zylindrischen
Abschnitt 21 drehfest ein Zahnrad 41 mit einer Außen
verzahnung 42, die wahlweise mit einer Zahnstange 43
in Eingriff gebracht werden kann. Die Zahnstange 43
erstreckt sich rechtwinklig zu der Rotationsachse 23
und ist, was in Fig. 1 der Übersichtlichkeit halber
nicht dargestellt ist, auf dem Maschinensockel 6
aufrechtstehend befestigt. Das Zahnrad 41 und die
Zahnstange 43 können dadurch miteinander in Ein
griff gebracht werden, daß der Spindelstock 1 auf der
Vertikalführung 2 zu der Zahnstange 43 hin verfahren
wird.
Um den Reibeingriff in der Arretierungseinrichtung 35
zu lösen, sitzt an dem Arretierungsglied 36 ein Be
tätigungselement 44, das sich ein Stück weit nach oben
erstreckt. Es ist dazu eingerichtet, mit einer Schräg
fläche 45 in Eingriff zu kommen, die sich längs der
Zahnstange 43 an der dem Betätigungselement 44 zuge
kehrten Seite erstreckt. Die Schräge und die Lage der
Schrägfläche 45 sind so gewählt, daß der Reibeingriff
in der Arretierungseinrichtung 35 erst gelöst wird,
wenn die Zähne der Zahnstange 43 mit den Zähnen 42
des Zahnrades 41 fast vollständig im Eingriff stehen.
Das Zahnrad 41 bildet zusammen mit der Zahnstange 43
eine Betätigungsvorrichtung 46.
Die Verwendung des gezeigten Mehrspindelbohrkopfes 16
in dem Bearbeitungszentrum geschieht wie folgt: Nach
dem durch Drehen des Werkzeugrevolvers 15 der jeweils
gewünschte Mehrspindelbohrkopf 16 zu dem Greifer 17 ge
bracht worden ist, übernimmt der Greifer 17 den ent
sprechenden Mehrspindelbohrkopf 16 aus dem Magazin 13
und führt ihn mit dem Steilkegel 24 voran in die Werk
zeugspindel 8 ein. Beim Einführen des Mehrspindelbohr
kopfes 16 gelangt der Steilkegel 24 in die Werkzeugauf
nahme 12, während gleichzeitig der Zapfen 18 der Dreh
momentstütze den Haltestift 33 in die Drehmomentstütze 31
zurückschiebt. Dadurch wird die Verriegelung zwischen
dem Träger 29 und der Eingangswelle 22 aufgehoben, so
bald der Zapfen 18 vollständig eingedrungen ist. In
dieser Stellung befindet sich eine hinter dem Zapfen 18
befindliche Ausnehmung 47 im Bereich der Sperrscheibe
34, die sich nun frei in der Ausnehmung 47 drehen kann.
Durch Ingangsetzen der Werkzeugspindel 8 wird die Ein
gangswelle 22 angetrieben, die ihrerseits über ein
in dem Gehäuse 19 befindliches, nicht zu erkennendes
Verteilergetriebe, die Bohrspindel 27 in Umdrehungen
versetzt. Es kann nun ein Bohrbild entsprechend der
Lage der Bohrspindeln 27 erzeugt werden. Das entstehen
de Reaktionsdrehmoment wird von dem Gehäuse 19 über
die Arretierungseinrichtung 35 und dem Träger 29 in die
Drehmomentstütze 18 an dem Spindelstock 1 abgeleitet.
Falls es erwünscht ist, ein Bohrbild zu erzeugen, das
eine andere Lage hat als dasjenige Bohrbild, das mit
dem Mehrspindelbohrkopf 16 unmittelbar nach der Ent
nahme aus dem Werkzeugmagazin 13 erzeugt werden kann,
muß das Gehäuse 19 des Mehrspindelbohrkopfes 16 ge
dreht werden. Zu diesem Zweck wird der Spindelstock 1
bei dem erläuterten Ausführungsbeispiel in seine am
weitesten außen liegende Stellung auf der Horizontalfüh
rung 6 gebracht. Im Verlauf dieser Horizontalbewegung
kommt das Betätigungselement 44 mit der Schrägfläche
45 allmählich in Eingriff, während die Zähne der
Zahnstange 43 in das Zahnrad 41 eingreifen. Nachdem
der Eingriff zwischen dem Zahnrad 41 und der Zahnstange
43 vollständig erreicht ist, ist das Betätigungsele
ment 44 von der Schrägfläche 45 in die zugehörige Auf
nahme 37 entgegen der Wirkung der Feder zurückgedrückt.
Dadurch ist der Reibschluß in der Arretierungseinrich
tung 35 aufgehoben. Durch vertikales Verfahren des Spindel
stockes 1 vollführt jetzt das Zahnrad 41 eine Ab
wälzbewegung auf der Zahnstange 43, wodurch das Gehäuse
19 entsprechend dem Betrag der vertikalen Bewegung des
Spindelstockes 1 um die Rotationsachse 23 rotiert wird.
Sobald die gewünschte Winkellage des Gehäuses 19
erreicht ist, wird die vertikale Bewegung des Spindel
stockes 1 angehalten und auf der Horizontalführung 6 fährt
der Spindelstock 1 aus seiner zum Verstellen notwendigen Stellung
wieder in die Mitte bzw. Höhe der Arbeitsstellung zur Bearbeitung des
nicht dargestellten Werkstückes zurück. Beim Zurückfah
ren in die Arbeitsstellung wird zunächst das Arre
tierglied 36 wieder mit der Reibfläche 39 unter der
Wirkung der Feder in Eingriff kommen, da die Schräg
fläche 45 gegenüber dem Betätigungselement 44 all
mählich zurückweicht. Sobald der Reibschluß herge
stellt ist, kommen auch die Zähne des Zahnrades 41
und der Zahnstange 43 außer Eingriff, während ande
rerseits die Winkellage des Gehäuses 19 bezüglich der
Rotationsachse 23 von der im Eingriff befindlichen
Arretierungseinrichtung 35 fixiert wird. Es kann nun
mit einem gegenüber der ersten Einstellung gedrehten
Bohrbild gearbeitet werden.
Vor dem Ablegen des Mehrspindelbohrkopfes 16 in dem
Werkzeugmagazin 13 wird durch die vorher beschriebene
Operation das Gehäuse 19 in die Ausgangsstellung
zurückgedreht, die das Gehäuse 19 hatte, als es aus
dem Magazin 13 entnommen wurde.
Ersichtlicherweise können mit dem dargestellten Mehr
spindelbohrkopf 16 nacheinander sämtliche Bohrbilder
erzeugt werden, die sich durch eine einfache Drehung
des Gehäuses 19 bezüglich der Rotationsachse 23 und
durch eine entsprechende Translation des Werkstückes
ineinander überführen lassen. Das Auflösen eines komplexen
oder räumlich sehr großen Bohrbildes in kleine Teilbohr
bilder mit entsprechend kleinen Mehrspindelbohrköpfen wird
dadurch wesentlich erleichtert.
In Fig. 3 ist ein Mehrspindelbohrkopf 16 dargestellt,
der sich von dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 dadurch
unterscheidet, daß die Arretierungseinrichtung 35 nicht,
wie vorher, reibschlüssig, sondern formschlüssig arbei
tet. Die drehfest auf dem zylindrischen Abschnitt 21
sitzende konische Reibfläche 39 ist bei dem Ausführungs
beispiel nach Fig. 3 durch einen gezahnten Ring 48 er
setzt, der eine Vielzahl äquidistant verteilter Öff
nungen 49 enthält, die in Richtung auf das verschieb
lich geführte Arretierungsglied 36 offen sind. Das
Arretierungsglied 36 enthält ein spielfrei in die
Öffnungen 49 passendes vorderes Ende 51.
Die Benutzung des Mehrspindelbohrkopfes 16 nach Fig. 3
unterscheidet sich von der Benutzung des vorerwähnten
Ausführungsbeispieles dadurch, daß nach dem Lösen der
Arretierungseinrichtung 35 das Gehäuse 19 um einen
der Teilung des Zahnkranzes 48 entsprechenden Winkel
weitergedreht werden muß. Die Verriegelung zwischen
dem Träger 29 und dem Gehäuse 19 ist auf die Lage der
Öffnungen 49 beschränkt.
Eine andere Möglichkeit zur Einstellung des Mehrspindel
bohrkopfes 16 auf ein gewünschtes Bohrbild ist in den
Fig. 4 bis 6 veranschaulicht.
Bei dem Bohrkopf nach Fig. 4 sind im Zusammenhang mit
dem vorherigen Ausführungsbeispiel bereits erläuterte
Bauelemente mit demselben Bezugszeichen versehen und
nicht erneut beschrieben. Der wesentliche Unterschied
besteht darin, daß bei der Arretierungseinrichtung 35
das Arretierungsglied 36 und die damit zusammenwirken
den Gegenmittel 39 bzw. 48 hinsichtlich ihrer Lage an
dem Träger 29 und dem Gehäuse 19 miteinander vertauscht
sind. Der mit den Indexöffnungen 49 versehene Zahnkranz
48 sitzt auf dem Träger 29, und zwar konzentrisch zu
der Rotationsachse 23. Das Arretierungsglied 36 ist da
gegen an dem Gehäuse 19 gelagert. Das Gehäuse 19 trägt
einen radial wegstehenden Ansatz 53, in dem ein Bol
zen 54 des Arretierungsgliedes 36 längsverschieblich
und parallel zu der Rotationsachse 28 verschieblich ist.
An dem dem Träger 29 zugekehrten Ende ist der Bolzen 34,
wie dargestellt, mit einer gabelartigen Anordnung 55
versehen, die eine in Richtung auf die Rotationsachse
28 zu offene Nut 56 enthält. Das Arretierungsglied 36
wird durch eine Druckfeder 57, die auf dem zylindrischen
Bolzen 54 angeordnet ist, in die gezeigte Ruhestellung
vorgespannt, bei der ein Schenkel der gabelartigen An
ordnung 55 in einer entsprechenden Indexausnehmung des
Zahnkranzes 48 zu liegen kommt. Die Axialbewegung der
Druckfeder 57 wird begrenzt durch einen auf dem Bolzen 54
befindlichen Bund 58, der an der benachbarten Seite eines
weiteren Fortsatzes 59 anliegt und an dem sich eine Feder
57 abstützt. Der Fortsatz 59 ist ebenfalls an dem Gehäuse
19 angebracht und befindet sich im Abstand zu dem Fort
satz 53, ist jedoch den Bohrspindeln 27 weiter benachbart.
Der Fortsatz 59 enthält eine Stufenbohrung 61, in deren
Abschnitt mit dem kleineren Durchmesser der Bolzen 57
geführt ist, der bis in den Abschnitt mit dem größeren
Durchmesser hineinragt. Die Stufenbohrung 61 ist achs
parallel zu der Rotationsachse 23.
Um das Gehäuse 31 zu drehen, sitzt gestellfest in dem
Bearbeitungszentrum auf einem entsprechenden Ausleger
62 ein zylindrischer Zapfen 63. Der Ausleger 62 kann
beispielsweise seitlich neben dem Spindelstock 1 auf
einem ortsfesten Gestell des Bearbeitungszentrums an
gebracht werden. Seine genaue Lage ist in weiten Gren
zen beliebig und ergibt sich aus der nachfolgenden
Funktionsbeschreibung.
Nachdem der Bohrkopf 16 nach Fig. 4 in der oben erläu
terten Weise aus dem Werkzeugmagazin 13 entnommen und
in die Werkzeugspindel 8 eingesetzt wurde, wird durch
eine kombinierte Bewegung entlang dreier Achsen der Mehr
spindelbohrkopf 16 zu dem Zapfen 63 hin bewegt, dessen
Längsachse zu der Rotationsachse 23 parallel ist. Durch
eine entsprechende Vorschubbewegung des Spindelstockes
1 parallel zu der Rotationsachse 23 wird der zylindrische
Zapfen 63 in den im Durchmesser größeren Abschnitt der
Stufenbohrung 61 eingeführt. Dabei verschiebt das vor
dere freie Ende des Zapfens 63 das Arretierungsglied
in Richtung auf den Steilkegel 24, wodurch die
Nut 56 in eine Lage kommt, in der sie den
Zahnkranz 48 übergreift. Die Verriegelung zwischen dem
Gehäuse 19 und dem Träger 29 ist dadurch aufgehoben.
In Fig. 5 ist die nach dem Eintauchen des Zapfens 63
in der Bohrung 61 erreichte Stellung schematisiert in
einer Frontalansicht veranschaulicht. Diese Position
ist durch eine durchgezogene Außenumfangslinie des Ge
häuses 19 bei A gezeigt. Durch eine kombinierte seitliche
und Vertikalbewegung des Spindelkopfes 1 gemäß den angezeig
ten Achsen X und Y wird die Rotationsachse 23 des Mehrspin
delbohrkopfes 16 längs einer strichpunktiert angegebenen
Kreisbahn 64 um den Zapfen 63 herumbewegt. Beide Achsen X
und Y verlaufen rechtwinklig zu der Rotationsachse 23. So
bald die gewünschte Drehstellung des Gehäuses 19 erreicht
ist, wird die Bewegung des Spindelstocks 1 längs der beiden
Achsen X und Y angehalten und sodann wird der Spindelstock 1
parallel zur Rotationsachse 23 verschoben, um den Fortsatz 59
von dem Zapfen 63 herunterzuziehen. Gleichzeitig wird unter
der Wirkung der Druckfeder 57 das Arretierungsglied
zurückverschoben, bis der gegabelte Ansatz 55 erneut
in eine entsprechende Indexausnehmung 49 des Zahnkranzes
48 eingreift und die erreichte Drehstellung des Ge
häuses 19 gegenüber dem Träger 29 sichert.
Es kann jetzt in der üblichen Weise mit dem eingestell
ten Bohrkopf gearbeitet werden.
Mit dem gezeigten Ausführungsbeispiel läßt sich, wie die
Fig. 5 unschwer erkennen läßt, das Gehäuse 19 gegenüber
der gezeigten Ausgangslage A nach rechts und links um
jeweils wenigstens 90° verdrehen, wie dies durch
strichpunktierte Kreise B und C veranschaulicht ist.
Anstelle der formschlüssigen Verriegelung zwischen dem
Gehäuse 19 und dem Träger 29 kann, wie Fig. 6 zeigt,
auch eine reibschlüssige Verbindung vorgesehen sein.
Zu diesem Zweck ist an dem Träger 29 die kegelstumpf
förmige Reibfläche 39 angebracht, während das Arre
tierungsglied 36 an seinem der Reibfläche 39 zugekehr
ten Ende einen kerbförmigen Einschnitt 65 enthält,
dessen eine Fläche die Reibfläche 38 darstellt.
Im übrigen ist die Ausgestaltung des Mehrspindelbohr
kopfes 16 nach Fig. 6 wie die des Ausführungsbeispiels
nach Fig. 4.