DE4039345A1 - Bohrmaschine zur herstellung von gleichen lochabstand aufweisenden lochreihen in werkstuecken - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Bohrmaschine zur Herstellung von gleichen Lochabstand aufweisenden Lochreihen in Werkstücken, mit den Merkmalen des Oberbegriffs von Patentanspruch 1.

Bei einer bekannten Bohrmaschine dieser Ausbildung (DE-OS 35 31 988) ist der Zentrierkopf der Fixiervorrichtung am Traggestell der Bohrmaschine derart festgelegt, daß sich dessen in vertikaler Richtung gegen die Wirkung einer Rück­ stellfeder axial verstellbarer Zentrierstift seitlich des Bohrkopfes in der dessen Bohrspindeln enthaltenden Vertikal­ ebene befindet.

Der Abstand des Zentrierstiftes von einer außenliegenden Bohrspindel der Spindelreihe des Bohrkopfes, in Richtung eines mittels des Bohrkopfes in ein Werkstück einzubringenden Lochreihenabschnittes gesehen, entspricht dabei einem Tei­ lungsabstand der Bohrspindeln.

Der Zentrierstift ist an seinem, dem Bohrkopf zugekehrten Umfangsabschnitt dem nach unten ragenden Stiftende zu abge­ schrägt.

Mit Hilfe der Fixiervorrichtung ist für die Werkstückeinstel­ lung zum Einbringen mehrerer, sich aneinander anschließender Lochreihenabschnitte folgendermaßen zu arbeiten: In ein mit einer Lochreihe auszustattendes, platten- oder leistenförmiges Werkstück ist nach Anlegen desselben an eine zur Spindelreihe parallel verlaufende Anschlagkante und Fest­ legen desselben auf dem Werkstückauflagetisch mittels des Bohrkopfes ein erster Lochreihenabschnitt, beispielsweise durch Einbringen von fünf gleichartigen Bohrungen, herzustel­ len. Danach ist das Werkstück entlang der Anschlagkante ma­ nuell derart zu verschieben, daß vier Bohrungen unterhalb des gegen eine Rückstellfeder axial verschiebbaren Zentrier­ stiftes vorbeibewegt werden und dieser anschließend in die dann folgende fünfte, bzw. letzte Bohrung des betreffenden Lochreihenabschnittes zur teilungsgenauen, erneuten Fixierung des Werkstückes relativ zum Bohrkopf auf dem Werkstückauf­ lagetisch einfallen kann.

Sodann ist das Werkstück festzuspannen und zu bohren. In der Folge schließt sich das vorstehend erläuterte Arbeitsspiel wiederum an, wobei dies so lange zu wiederholen ist, bis sämtliche, für eine gewünschte Anzahl von Bohrlöchern einer Lochreihe erforderlichen Lochreihenabschnitte hergestellt sind.

Infolge von Durchmessertoleranzen zwischen dem Durchmesser hergestellter Bohrungen und demjenigen des Zentrierstiftes ist ein Aneinanderreihen von Lochreihenabschnitten, das über die gesamte Länge einer herzustellenden Lochreihe ein Höchst­ maß an Teilungsgenauigkeit gewährleistet, kaum zu erreichen. Dabei hat die betreffende Bedienungsperson stets darauf zu achten, daß beim erneuten Fixieren des Werkstückes relativ zum Bohrkopf der Zentrierstift in exakten Eingriff mit dem hierfür auszuwählenden Bohrloch gelangt und das Werkstück vor dem Festspannen auf dem Werkstückauflagetisch über seine ge­ samte Länge an der Anschlagkante anliegt.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Bohrmaschine der im Oberbegriff des Patentanspruches 1 erläuterten Art derart zu verbessern, daß über die Gesamtlänge einer aus einer Vielzahl von aneinanderzureihenden Lochreihenabschnit­ ten hergestellten Lochreihe ein Höchstmaß an Genauigkeit der Lochteilung gewährleistet ist und sich die Werkstückhand­ habung zum Aneinanderreihen der Lochreihenabschnitte einfach und problemlos gestaltet.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand von Unteransprüchen.

Bei der erfindungsgemäßen Konstruktion befinden sich die beiden Zentrierstifte der Fixiervorrichtung nach Einstellen ihres Zentrierkopfes in dessen eine Anschlagstellung fluch­ tend zu zwei Bohrungen eines zuvor hergestellten Lochreihen­ abschnittes.

Nach Ineingriffbringen der Zentrierstifte in diese Bohrungen ist damit das Werkstück in seiner auf den Werkstückauflage­ tisch aufgespannten Anschlagstellung am Zentrierkopf festge­ legt, da die beiden Zentrierstifte ein Verschwenken des Werk­ stückes in der Werkstückauflageebene relativ zum Zentrierkopf nicht mehr zulassen, sobald die Aufspannung des Werkstückes gelöst wird. Dabei kann der Abstand der beiden Zentrierstifte einem Mehrfachen des Teilungsabstandes der Bohrlöcher ent­ sprechen. Bevorzugt wird man jedoch die Zentrierstifte mit zwei einander benachbarten Bohrlöchern zum Eingriff bringen.

Nach Lösen des Werkstückes vom Werkstückauflagetisch läßt sich dann der Zentrierkopf samt Werkstück parallel zur An­ schlagkante in dessen andere Anschlagstellung verschieben, in der dann das dem Bohrkopf nächstliegende Bohrloch des Loch­ reihenabschnittes sich in einem dem Teilungsabstand der Bohr­ spindeln entsprechenden Abstand von der Achse der zu diesem nächstliegenden Bohrspindel befindet. Damit entspricht dann nach Einbringen eines weiteren Lochreihenabschnittes der Abstand beider Lochreihenabschnitte zueinander exakt einem Teilungsabstand der Bohrlöcher.

Anschließend ist der Zentrierkopf in die anfängliche An­ schlagstellung zurückzusteuern, wonach sich die Zentrierstif­ te wieder fluchtend über entsprechenden Bohrungen des zuvor erneut hergestellten Lochreihenabschnittes befinden und zum Weitertransport bzw. zur Neueinstellung des Werkstückes mit diesen in Eingriff zu bringen sind. Danach wiederholt sich das zuvor erläuterte Arbeitsspiel so lange, bis sämtliche Bohrlöcher einer Lochreihe in das Werkstück eingebracht sind.

In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Es zeigen:

Fig. 1 einen Querschnitt durch eine erste Bauart eines Zentrierkopfes, der in seine Werkstück­ mitnahmestellung verschwenkt ist,

Fig. 1a einen Teilschnitt entlang der Linie 1a-1a der Fig. 1,

Fig. 2 eine Vorderansicht eines Teils der Bohrmaschine, deren Zentrierkopf in seine Zentrierstellung zur Mitnahme des Werkstückes in Richtung der Bohrlochreihe eingestellt ist, stark schema­ tisiert dargestellt,

Fig. 3 eine Darstellung gemäß Fig. 2, wobei der Zentrierkopf in die andere Anschlag- bzw. Mitnahmeendstellung gebracht ist,

Fig. 4 eine Darstellung ähnlich Fig. 1 durch eine zweite Bauart eines in seine Werkstückmitnahme­ stellung verschwenkten Zentrierkopfes.

Gemäß Fig. 2 ist die Bohrmaschine mit einem Werkstückauflage­ tisch 10 ausgestattet, dessen Werkstückauflagefläche 12 ent­ lang ihrer einen, von der Bedienungsseite aus gesehen, hinte­ ren Längsseite von einer Anschlagkante 14 begrenzt ist.

Mit 16 ist als Ganzes ein Bohrkopf bezeichnet, der an seiner Unterseite eine Vielzahl von Bohrspindeln 18 trägt, die in einer zur Werkstückauflagefläche 12 senkrechten Ebene in gleichen Teilungsabständen a voneinander vorgesehen sind. Der Bohrkopf 16 ist, was im einzelnen nicht dargestellt ist, ent­ lang eines Maschinenständers in der Höhe verstellbar geführt, wobei der Vorschub derart einstellbar ist, daß mit entspre­ chenden Bohrwerkzeugen, von denen in Fig. 1 eines dargestellt und mit 20 bezeichnet ist, in ein auf den Werkstückauflage­ tisch 10 aufgelegtes und festgespanntes platten- oder leisten­ förmiges Werkstück 22 in einer Reihe hintereinanderliegende Bohrungen 24 mit einer bestimmten Tiefe und mit gleichem Tei­ lungsabstand a einbringbar sind.

Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel ist der Bohrkopf 16 bei­ spielsweise mit acht Bohrspindeln 18 bestückt, so daß sich mit ihm während eines Arbeitshubes ein Lochreihenabschnitt X mit insgesamt acht Bohrungen herstellen läßt.

Wie aus Fig. 1 ersichtlich ist, ist zwischen dem Werkstück­ auflagetisch 10 und dem Bohrkopf 16 eine als Ganzes mit 26 bezeichnete Fixiervorrichtung vorgesehen, die, von der Bedie­ nungsseite, gemäß Fig. 1 rechte Seite, aus gesehen, hinter der mit b-b bezeichneten, die Bohrspindeln 18 enthaltenden Vertikalebene geführt ist. Diese weist beispielsweise eine sich parallel zur vertikalen Ebene b-b erstreckende, horizon­ tale Führungsstange 28 auf, auf der ein Zentrierkopf 30 längs­ verschiebbar und, wie in Fig. 1 angedeutet, verschwenkbar ge­ führt ist.

Der Zentrierkopf 30 weist im Querschnitt Z-förmige Gestalt auf, wobei sich dessen einer Schenkel 32 vertikal nach oben erstreckt und mittels einer Feststellschraube 34 in der Höhe einstellbar an einem auf der Führungsstange 28 verschiebbar geführten Führungskörper 36 befestigt ist, dessen untere Schwenkendstellung durch eine am Führungskörper 36 einstellbar angeordnete Anschlagschraube 38 einstellbar ist, die an einer Anschlagfläche 40 entlangzugleiten vermag. Vom Schenkel 32 ragt ein beide Schenkel 32 und 42 miteinander verbindender Verbindungssteg 44 senkrecht ab. Dieser ist in seiner Länge so ausgelegt, daß in der in Fig. 1 gezeigten Gebrauchsstellung des Zentrierkopfes 30 der nach unten ragende Schenkel 42 sich in der die Bohrspindeln 18 enthaltenden Vertikalebene b-b be­ findet. 46 bezeichnet einen am zugänglichen vorderen Ende des Verbindungssteges 44 vorgesehenen Handgriff, mit dessen Hilfe der Zentrierkopf 30 durch Nachobenschwenken vom Werkstück 22 abhebbar ist.

An der unteren, vorzugsweise ebenen Stirnfläche 48 des Schen­ kels 42 sind in der Vertikalebene b-b vorzugsweise im Tei­ lungsabstand a der Bohrspindeln 18 zwei Zentrierstifte 50 und 52 vorgesehen, die mit einem spitzwinklig abgeschrägten End­ stück 54 aus der Schenkelstirnfläche 48 derart herausragen, daß sich eine Schrägfläche 56 auf der von der Führungsstange 28 der Fixiervorrichtung 26 abgekehrten Seite befindet. Auf die Funktion dieser Schrägfläche 56 wird weiter unten noch eingegangen.

Wie aus den Fig. 2 und 3 ersichtlich ist, weist die Fixier­ vorrichtung 26 zwei Anschlagvorrichtungen 58 und 60 auf, die jeweils eine Endstellung des Zentrierkopfes 30 fixieren.

Die Anschlagvorrichtung 58 dient dazu, den Zentrierkopf 30 in einer Ausgangsstellung zu fixieren, in der dessen Zentrier­ stifte 50 und 52 mit jeweils einer Bohrung 24 eines zuvor her­ gestellten Lochreihenabschnittes X fluchten. In diese Stellung ist der Zentrierkopf 30 aus seiner in Fig. 3 gezeigten Mitnah­ meendstellung zu verschieben, nachdem die zu dem Lochreihen­ abschnitt X gehörenden Bohrungen 24 in das Werkstück 22 einge­ bracht worden sind. Dabei ist der Zentrierkopf 30, gemäß Fig. 1 in seiner strichpunktiert angedeuteten Abhebestellung, gemäß Fig. 2 so lange nach rechts zu verschieben, bis er mit einer Anschlagschraube 62 der Anschlagvorrichtung 58 in Berüh­ rung kommt. Danach ist der Zentrierkopf 30 nach unten zu ver­ schwenken, wobei, aufgrund der keilförmigen Ausbildung des aus dem Schenkel 42 des Zentrierkopfes 30 herausragenden End­ stückes 54 der beiden Zentrierstifte 50 und 52, ein derartiger Eingriff der Zentrierstifte 50, 52 in die entsprechenden Boh­ rungen 24 ermöglicht wird, daß die freie Schenkelstirnfläche 48 zur Auflage auf dem Werkstück 22 gelangen kann. Zugleich bewirkt diese Schwenkbewegung beim Eingriff der Zentrierstifte 50 und 52 in das Werkstück, daß dasselbe an die Anschlagkante 14 satt angelegt und damit selbsttätig parallel zur Vertikal­ ebene b-b ausgerichtet wird.

Nach erfolgtem Stifteingriff ist der Zentrierkopf, gemäß Fig. 3, in Richtung auf die Anschlagvorrichtung 60 zu verschieben und dort an einer Anschlagschraube 64 zur Anlage zu bringen. Die durch die beiden Anschlagschrauben 62 und 64 definierte Verschiebestrecke entspricht dabei dem Betrag X eines Loch­ reihenabschnittes zuzüglich eines Teilungsabstandes a der Bohrspindeln 18. Dabei sich befindet der Zentrierkopf in einer solchen Stellung seitlich des Bohrkopfes 16, daß mit dessen Hilfe, nach vorherigem Festlegen des Werkstückes 22 auf dem Werkstückauflagetisch 10, die Bohrungen 24 eines weiteren Lochreihenabschnittes X hergestellt werden können. Danach sind der Zentrierkopf 30, nach vorherigem Nachobenschwenken, aber­ mals in seine in Fig. 2 gezeigte Ausgangsstellung zu verschie­ ben und dessen Zentrierstifte 50, 52 mit zu diesen fluchtenden Bohrungen 24 in Eingriff zu bringen, um das Werkstück 22, nach Lösen vom Werkstückauflagetisch 10, wiederum um eine teilungs­ gerechte Strecke X+a gemäß Fig. 3 nach links zu verschie­ ben.

Beide Anschlagvorrichtungen 58 und 60 sind derart ausgelegt, daß das Werkstück 22 zur Neueinstellung entweder von rechts nach links oder in umgekehrter Richtung verschoben werden kann. Im letzteren Falle wird dann die Anschlagstellung des Zentrierkopfes 30 durch eine weitere Anschlagschraube 66 der Anschlagvorrichtung 58 definiert.

Es kommt dabei nicht darauf an, daß die Zentrierstifte 50, 52 in zwei benachbarte Bohrungen 24 eingreifen. Ebensowenig ist es ausschlaggebend, daß in der neu eingestellten Werkstück­ lage der dem Bohrkopf 16 nächstliegende Zentrierstift 50 einen Abstand zur benachbarten Bohrspindel 18 einnimmt, der dem Spindelteilungsabstand a entspricht; es ist nur ausschlagge­ bend, daß nach Verschieben des Zentrierkopfes 30 das Werk­ stück 22 um die Strecke X+a verlagert worden ist, um einen teilungsgerechten Anschluß nacheinander herzustellender Loch­ reihenabschnitte zu gewährleisten.

Die Führungsmittel der Fixiervorrichtung 26 können auch von der erläuterten Ausführungsform abweichen und beispielsweise durch eine durch zwei parallel übereinanderliegende Führungs­ stangen 68 und 70 gebildete Führungsbahn umfassen. Eine solche Zentrierkopfführung empfiehlt sich, falls dessen Zentrierstif­ te 50 und 52 druckmediumbetätigt, beispielsweise pneumatisch auf- und abbewegbar sind (Fig. 4). In diesem Falle bilden die Zentrierstifte 50, 52 die Kolbenstange eines in einer Kolben­ bohrung 74 geführten, doppelt beaufschlagbaren Kolbens 76. Da­ mit beim Eintauchen der Zentrierstifte 50, 52 in die entspre­ chenden Werkstückbohrungen 24 aus diesen Luft entweichen kann, sind die Zentrierstifte, wie bei 78 angedeutet, am Umfang in Längsrichtung geschlitzt.

In weiterer Abwandlung zur vorbeschriebenen Ausführungsform ist der Zentrierkopf mittels eines doppelt beaufschlagten Hub­ zylinders 80 zwischen den Anschlagstellungen hin- und her­ steuerbar.

Diese Konstruktion ermöglicht eine vollautomatische Herstel­ lung von Lochreihen in Werkstücken, sofern auch der Bohrkopf 16 seine Hubbewegungen selbsttätig ausführt.

Claims (8)

1. Bohrmaschine zur Herstellung von gleichen Lochabstand auf­ weisenden Lochreihen in Werkstücken, mit einem eine Viel­ zahl von mit ihrer Achse in einer gemeinsamen Ebene liegen­ den Bohrspindeln aufweisenden Bohrkopf, mit einer Fixier­ vorrichtung mit einem sich in Richtung einer herzustellen­ den Lochreihe erstreckenden Anschlag zum ausgerichteten Verschieben eines Werkstückes nach Einbringen eines durch die Anzahl der Bohrspindeln bestimmten Lochreihenabschnit­ tes in das Werkstück und mit einem in einem Zentrierkopf gehaltenen und mit einem Bohrloch eines Lochreihenabschnit­ tes in Eingriff bringbaren Zentrierstift zum Festlegen des Werkstückes relativ zum Bohrkopf zum erneuten, teilungsge­ rechten Herstellen eines Lochreihenabschnittes, dadurch gekennzeichnet, daß der Zentrierkopf (30; 72) mindestens zwei Zentrier­ stifte (50, 52) aufweist und relativ zum Bohrkopf (16) in Richtung der herzustellenden Bohrlochreihe zwischen zwei Anschlagstellungen verschiebbar ist, daß in der einen An­ schlagstellung die Zentrierstifte (50, 52) mit jeweils einem Bohrloch (24) eines zuvor in das Werkstück (22) ein­ gebrachten Lochreihenabschnittes (X) in Eingriff bringbar sind und daß die Verschiebestrecke (X+a) des mit dem Werkstück (22) in Eingriff gebrachten Zentrierkopfes (30) der Länge eines Lochreihenabschnittes (X) zuzüglich eines Lochteilungsabstandes (a) entspricht.

2. Bohrmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zentrierstifte (50, 52) mit zwei einander benachbarten Bohrlöchern (24) in Eingriff bringbar sind.

3. Bohrmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich­ net, daß die Zentrierstifte (50, 52) mit den beiden, am Ende eines Lochreihenabschnittes (X) liegenden Bohrlöchern (24) in Eingriff bringbar sind.

4. Bohrmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß der Zentrierkopf (30; 72) ent­ lang mindestens einer, in seitlichem Abstand von der die Bohrspindeln (18) des Bohrkopfes (16) enthaltenden Ebene (b-b) vorgesehenen und sich zu dieser parallel erstrecken­ den Führungsbahn verschiebbar angeordnet ist.

5. Bohrmaschine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Zentrierkopf (30) auf einer Führungsstange (28) ver­ schwenkbar und verschiebbar angeordnet ist und daß dessen Zentrierstifte (50, 52) an ihrem mit jeweils einem Bohr­ loch (24) in Eingriff bringbaren Stiftende am von der Füh­ rungsstange (28) abgekehrten Umfangsteil eine Abschrägung (56) aufweisen.

6. Bohrmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Zentrierkopf (30; 72) Z-förmig gestaltet ist, mit seinem einen, nach oben gerich­ teten Schenkel (32) an einem entlang der Führungsbahn ge­ führten Führungskörper (36) höhenverstellbar gehalten ist und an der Stirnseite (48) seines anderen, sich nach unten erstreckenden Schenkels (42) die Zentrierstifte (50, 52) sowie einen Handgriff (46) trägt.

7. Bohrmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Zentrierstifte (50, 52) im Zentrierkopf (72) druckmediumbetätigt axial zwischen einer Freigabestellung und einer Eingriffsstellung ver­ stellbar angeordnet sind.

8. Bohrmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß der Zentrierkopf (72) selbst­ tätig, insbesondere druckmediumgesteuert, zwischen beiden Anschlagstellungen verstellbar ist.