DE618132C - Auf einen Zylinderblock aufsetzbare kraftangetriebene Zylinderausbohrmaschine - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine auf einen Zylinderblock aufsetzbare kraftangetriebene Zylinderausbohrmaschine mit einer senkrechten Bohrspindel, welche drehbar in einem drehbaren Lager angeordnet ist.

Erfindungsgemäß besteht das drehbare Lager aus einer langen Lager- und Führungshülse, in welcher die Bohrspindel unverschiebbar gelagert ist und durch ein von dieser Lagerhülse angetriebenes Getriebe gedreht wird, während die Lagerhülse längs verschiebbar in dem -Gestell der Bohrmaschine gelagert ist. Ein an dem Gestell der Bohrmaschine angeordneter Motor dient dazu, die Lagerhülse in langsame Drehung zu versetzen, während das von der Lagerhülse angetriebene Getriebe die Bohrspindel in schnelle Umdrehung· versetzt. Durch diese Drehbarkeit von Lagerhülse und Bohrspindel soll die Genauigkeit der Arbeit erhöht werden.

Zwecks Hineinbewegung des an der Bohrspindel sitzenden Bohrkopfes in den auszubohrenden Zylinderraum wird das von der Lagerhülse angetriebene Getriebe auch zum Antrieb einer Vorschaltvorrichtung benutzt, welche die Lagerhülse und damit die darin unverschiebbar gelagerte Bohrspindel wähihrer Drehung in Längsrichtung verstellt.

Die Lagerhülse selbst ist von einem an sich bekannten' unverschiebbar im Gestell der Bohrmaschine gelagertem Zahnrad umgeben, welches von dem Motor angetrieben wird und- die Lagerhülse dreht.

Die Zeichnungen stellen ein Ausführungsbeispiel dar.

Abb. ι ist ein Aufriß der gesamten Maschine in Arbeitsstellung auf einem Gußblock, der mehrere Zylinder enthält.

Abb. 2 ist ein Schnitt durch die Befestigungsvorrichtung an dem Gußblock nach 2-2 der Abb. 1. ·

Abb. 3 ist ein" senkrechter Mittelschnitt nach 3-3 der Abb. 1.

Abb. 4 und 5 sind Schnitte nach 4-4 und 5-5 der Abb. 3, wobei in 5-5 einzelne Teile in Draufsicht gezeigt sind.

Abb. 6 ist ein Schnitt nach 6-6 der Abb. S durch das Vorgelege.

Abb. 7 ist ein waagerechter Schnitt durch den oberen Teil der Maschine nach 7-7 der Abb. 3.

Der in Abb. 1 im Schnitt dargestellte Gußblock 12 enthält eine Anzahl von Zylindern,

und in Achsdeckung mit einem dieser Zylinder ist dieiMaschine. auf dem Block abnehmbar durch die Klemmbacke 13 befestigt.

Nach Abb. 3 hat die" Maschine eine nach unten offene Grundplatte 15, durch welche sich ein verhältnismäßig breiter Kanal 16 erstreckt. Der Mittelteil dieses Kanales ist bei 17 erweitert und stellt dort eine Kammer dar, in welcher jener Teil 18 der Maschine, der in Abb. 3 im Innern des Zylinders 14 gezeigt ist, Platz finden kann, wenn eben dieser Teil 18 so weit angehoben worden ist, daß er über der Oberfläche des Güßblockes liegt. Die ausgehöhlte Grundplatte 15 hat in der Mitte einen nach oben ragenden stumpfkegelförmigen oder zylindrischen Aufsatz 19, in dessen Achse die erweiterte Kammer 17 gelegen ist. In der Höhenmitte dieses Aufsatzes 19 ist eine von dem unteren Teil des Aufsatzes getrennte Kammer 20 für ein Vorgelege angeordnet, wie in Abb. 4 dargestellt. Um diesen Aufsatz zur Zentrierung anderer Teile der Maschine benutzbar zu machen, ' ragen in verschiedenen Höhenlagen Vor- ?5' Sprünge von der Außenwand des Aufsatzes nach einwärts, so daß dort die Walzlagerflächen 21 gebildet werden. Die eine dieser bearbeiteten Lagerflächen befindet sich ganz oben an de'm Aufsatz, die andere nahe der unteren Abschlußwand der Platte.

In Eingriff mit jeder dieser Lagerflächen ist im Innern dieses Aufsatzes eine längsweise geteilte Buchse 22 angeordnet. Die Lagerflächen 21 und die betreffenden Ein-³S griffsflächen der Buchse sind schwach nach aufwärts verjüngt, und wenn demnach diese Buchsen in den Sitzflächen 21 etwas angehoben werden, so werden sie zusammengezogen und Abnützung wird dadurch ausgeglichen. Jede der Lagerbuchsen 22 wird jedoch für gewöhnlich gegen Verschiebung in der Längsrichtung durch einen mit Innengewinde versehenen Ring 23 gehalten, der mit einem nach außen gerichteten. Umfangsflansch auf einer Schulter des Aufsatzes 19 aufruht. Außerdem sind Stellschrauben 24 angeordnet, die eine Drehung der Lagerbuchsen 22 nach ihrer Einstellung an den Lagerflächen verhindern. . ' In diesen Lagerbuchsen sitzt nun drehbar und in, der Längsrichtung verschiebbar eine über die ganze Höhe der Maschine hingehende Lager- oder Führunigshülse 25, in welch letzterer die Bohrspindel 26 selbst wieder angeordnet ist.

Die Bohrspindel 26 hat an ihrem unteren Ende einen Kopf 18, welcher mit der Spindel durch den Schraubenstutzen 27 (Abb. 3) vereinigt werden kann. Rollenlager 28 sind zwischen den Kopf 18 und die äußere Hohlstange 25 unten .eingelegt, und andere Rollenlager 29 befinden sich oben zwischen der Bohrspindel 26 und einem gezahnten Ring 30, dessen Nabe mit der Lagerhülse 25 nahe dem oberen Ende durch das Gewinde 31 verschraubt ist. Die Rollenlager 28, 29 halten demnach die Bohrspindel 26 in genauer Achslage mit der hohlen Lagerhülse 25, um eine Drehung der beiden Teile zuzulassen.

Die Lagerhülse 25 wird mit beträchtlich geringerer Geschwindigkeit in Drehung versetzt als die Spindel 26. Sie erhält ihren Antrieb von dem in Abb. 1 dargestellten Motor 32, der auf einen Lagerstuhl 33 gestellt ist. Der Lagerstuhl hat einen schräg nach abwärts gehenden Flansch 34 zur Verschiebung in einer entsprechend verlegten Führung 35 an dem Aufsatz 19 des Untergestelles. Eine Stellschraube 36 hält den Lagerstuhl in der gewünschten Höhe fest, und eine andere unten an der Führung verlegte Schraube 37, . die auch einen Ansatz des Flansches 34 durchsetzt, kann dazu dienen, eine genaue Einstellung des Lagerstuhles 33 nach Lösung der Schraube 36 herbeizuführen. Auf diese Weise kann der Riemen 38 des Motors beständig in dem gespannten Zustand erhalten werden.

Dieser Riemen oder die Antriebsschnur 38 läuft über eine entsprechende Scheibe 39* an dem Motor und eine Stufenscheibe 40 auf einer Welle 41 (Abb. 4), die in den Rollenlagern 42 an dem Aufsatz 19 drehbar gelagert ist. Diese Welle 41 treibt ein Schnekkenvorgelege, bestehend aus der Schnecke 43 auf der Welle 41 in Eingriff mit dem Schneckenrad 44, welch letzteres in der mittleren Kammer 20 des Aufsatzes 19 verlegt ist. Dieses Schneckenrad 44 hat als Nabe eine auf der unteren Lagerbuchse 22 ruhende Lagerbuchse 45 (Abb. 3). Diese Nabe 45 dreht sich mit der hohlen Lagerhülse 25 infolge der Anordnung eines Keiles 46, der sich nach Abb. 3,4 in eine Längsnut 47 der Hohlstange 25 hineinerstreckt, dabei jedoch so ausgebildet ist, daß eine Verschiebung der Hülse 25 in der Achsrichtung ohne Verschiebung des Schneckenrades 44 in der gleichen Richtung möglich ist. Die Nabe 45 wird gegen Verschiebung in der Achsrichtung im no Aufsatz 19 durch den Ring 23 einerseits und durch Anliegen gegen eine innere Schulter des Aufsatzes 19 anderseits gehalten. Zugang zu diesem Schneckenradbzw. zur Kammer 20 erfolgt durch eine seitliche Öffnung des Aufsatzes 19, die nach Abb. 4 für gewöhnlich durch eine entfernbare, entsprechend gekrümmte Blechplatte 48 abgeschlossen ist.

Die Drehung der Bohrspindel 26 im Innern der hohlen Lagerhülse25 findet mit größter Geschwindigkeit statt, und zwar wird diese Drehung von dem Zahnrad 30 am oberen

Ende der Lagerhülse 25 abgeleitet. Dieses Zahnrad 30 befindet sich in einem Vorgelegekasten 49 (Abb. 3, 5 und 6) und steht in Eingriff mit einem Zwischenrad 50 auf einer kurzen Welle 51, die in diesem Gehäuse drehbar unterstützt ist. Das Ritzel 50 an dem Kopfende der Welle 51 greift auch in ein Zwischenrad 52 dm, und letzteres steht in Zahnverbindung mit einem Ritzel 53 auf einer Welle 54, welch letztere nach Abb. 3, 5 und 6 an dem Kopfende ein großes Zahnrad SS trägt. Dieses Zahnrad treibt anderseits das Ritzel 56, welches nahe dem Kopfende der Bohrspindel 26 mit der letzteren verkeilt ist.

An dem Vorgelegegehäuse 49 befindet sich ein Kreuzkopf 57, in dem das obere Ende der hohlen Lagerhülse 25 sich dreht, der jedoch die Axialbewegung dieser Lagerhülse mitmachen muß. Das Schneckenrad 44 übermittelt durch die beschriebene Verbindung der Lagerhülse 25 eine Drehung in einer bestimmten Richtung, z. B. in Uhrzeigerrichtung, und das zusätzliche Vorgelege, nämlich der Zahnkranz 30, und die Zwischenräder 50, 52, 53, 55 und 56 treiben auch die Bohrspindel 26 in der gleichen Richtung an.

Um nun die Lagerhülse 25 und die Bohrspindel 26 gleichzeitig in der Achsrichtung so zu verschieben, daß der das Werkzeug tragende Kopf 18 allmählich tiefer in den auszubohrenden Zylinder eingeführt wird, ist eine Zahnstange 58, 60 und ein mit dieser Zahnstange in Eingriff stehendes Ritzel 59 angeordnet. Nach Abb. 1 und 7 erstreckt sich die Zahnstange durch den Stutzen 61 des Kreuzkopfes 57. Das Ritzel 59 ist auf eine kurze Welle 62 aufgesetzt oder in diese eingeschnitten, und diese Welle befindet sich ebenfalls in Lagern in dem Kreuzkopf. Das äußere Lager dieser Welle ist nach Abb. 7 in einem abnehmbaren Deckel 63 eines Vorgelegegehäuses 64 angeordnet, welches einen Teil des Kreuzkopfes 57 bildet.
Zum Antrieb des den Vorschub besorgenden Ritzels 59 wird ebenfalls die in Abb. 6 gezeigte Welle ζΐ benutzt. Auf dieser Welle befindet sich eine Schnecke 65 in Eingriff mit einem Schneckenrad 66 in einem Vorgelegekasten 67. Auch dieser Vorgelegekasten IdII-det einen Teil des Kreuzkopfes 57. Das Schneckenrad 66 sitzt auf einer Welle 68, die nach Abb. 7 einerseits in dem Gußteil des Kreuzkopfes und anderseits in einer abnehmbaren Deckelplatte 69 gelagert ist.

Neben der Schnecke 66 oder selbst einheitlich mit ihr ausgebildet, ist auf der Welle 68 das Stirnrad 70 angeordnet. Nach Abb. 7 treibt dieses Stirnrad die Hohlkegelhälfte 72 einer Kupplung dadurch an, daß dieser Hohlkegelstumpf an dem Umfang eine Verzahnung 71 aufweist. Mit der Hohlkegelfläche 73 kann der Vollkegel 74 der Kupplung in Eingriff gebracht werden. Die mit dem Zahnkranz Ji versehene Kupplungshälfte 72 sitzt fest auf dem inneren Ende einer Spindel 75, die ihrerseits in einer langen Buchse 76 drehbar ruht, dabei jedoch auch in der Achsrichtung in geringem Maße verschiebbar ist, so daß eine Ein- und Ausrückung der Kupplung erfolgen kann. Der Vollkegel 74 der Kupplung befindet sich fest an dem inneren Ende dieser Hohlwelle 76. An einer anderen Stelle der Hohlwelle 76 für die Kupplung, die ihre Lagerung in dem Kreuzkopf 57 findet, ist ein Ritzel 77 angeordnet, und dieses Zahnrad steht in Eingriff mit dem größeren Zahnrad 78, das fest mit der Welle 62 verkeilt ist. Der Vollkegel 74 und das Ritzel 77 halten nun für gewöhnlich die Hohlspindel 76 gegen Endverschiebung in ihren Lagern. Die innere Vollspindel 75 und die Hohlspindel 76 ragen jedoch durch den Deckel 63 dieses Vorgelegegehäuses 64 nach auswärts, und auch das Ritzel 77 hat eine lange Nabe, die zusammen mit den beiden Spindeln ein ziemlich großes Stück aus dem Deckel 63 heraussteht. Dieser herausragende Teil der Nabe des Ritzels 77 ist mit der Hohlspindel 76 durch die Setzschraube 79 lösbar verbunden. Die gleiche Setzschraube kann auch lösbar die Nabe eines go Handrades 80 mit der Hohlspindel 76 verbin-" den. Anderseits ist auf dem herausstehenden Ende der Vollspindel 75 vor diesem Handrad

80 ein Kupplungsknopf 81 angeordnet, und zwar umgibt dieser Knopf lose die Vollspindel, führt sich jedoch durch Gewinde auf der Hohlspindel 76. Wenn man also den Knopf

81 mit Bezug auf diese Hohlspindel verschraubt, so wird dadurch die Vollspindel 75 längsweise in die Hohlspindel 76 verschoben, und es findet dadurch auch gleichzeitig die Verschiebung des Stirnzahnkranzes 7τ der Kupplungshälfte 72 statt. Es kann dadurch also die Kupplung mittels des Knopfes ein- oder ausgerückt werden. Ist sie eingerückt, so wird die Hohlspindel 76 gedreht, und durch das mit ihr verbundene Ritzel 77 werden das Zahnrad 78 und das Ritzel 59 die Drehung mitmachen. Das Ritzel 59 wird dann den Kreuzkopf 57 auf der Zahnstange 60 nach abwärts verschieben und dadurch den Vorschub ' der Bohrspindel mit dem Werkzeug bewirken.

Ist jedoch die Kupplung ausgerückt, so kann man das Handrad 80 drehen, so daß durch das Vorgelege 77, 78 das Zahnrad 59 gedreht wird und damit eine Hebung oder Senkung der Bohrspindel 26 herbeigeführt werden kann.

Nach Abb. 3 ist die hohle Lagerhülse 25 in der Nähe der Nabe des Schneckenrades 44 von einem Ring 82 umgeben. Dieser Ring hat eine hemmende Wirkung auf die hohle Lager-

hülse und verhindert, daß sich letztere unter ihrem Eigengewicht und ,dem Gewicht der daran hängenden Teile in dem Aufsatz 19 von selbst nach abwärts verschiebt, wodurch die Weiterschaltung des Werkzeuges während der Bohrung leicht aus der Überwachung geraten könnte.

In einer Haltevorrichtung 85 ist der Bohrstahl 84 festgelegt. Der Halter 85 (Abb. 1 und 11) sitzt in radialer Richtung verschiebbar in der Führung 86 des Bohrzeugkopfes 18. Dieser Halter 85 kann in seiner Radialrichtung in dieser Führung durch eine Schraube 87 verstellt werden, und dadurch wird auch der Stahl 84 zum richtigen Abstand von der Achse des Kopfes 18 gebracht, um den gewünschten Durchmesser der Bohrung zu er- . zeugen.

Eine Klammer dient zur Befestigung der Bohrmaschine auf dem Zylinderblock und besteht aus einem gegabelten Balken 13, dessen Gabel gemäß Abb. 1 und 3 auf der Grundplatte 15 aufliegt, während am äußeren Ende des Balkens 13 eine Klemmschraube 106 mit Widerlager 108 angeordnet ist. Der Balken 13 ist zwischen seinen Enden mit einer Verankerungsvorrichtung, bestehend ,aus einer Schraubspindel 105 und einem Schraubsockel 103 mit angelenkten Querhaupt 104, versehen, welcher in eine benachbarte Zylindeirbohrung zu liegen kommt, wie die Abb. 1 und 2 zeigen. Die Betriebsweise der Maschine ist ungefähr folgende:

Von dem Motor 32 aus wird die Lagerhülse 25 in langsame Umdrehung versetzt, und das zwischen diese Hülse und die Bohrspindel eingeschaltete Vorgelege nach Abb. 5 bis 7 erteilt der Bohrspindel 26 eine verhältnismäßig große Drehgeschwindigkeit. Der Zweck der beiden verschiedenen Drehgeschwindigkeiten . der Lagerhülse und der Spindel ist der, die Genauigkeit der Arbeit der Maschine zu erhöhen. Es muß infolge dieser Anordnung der Werkzeugstahl seine Bewegung stets um die Achse fortsetzen, und eine Bewegung ohne Drehung darf nicht stattfinden. Wird ein Bohrer oder ein anderes ähnlich arbeitendes Werkzeug nicht gleich bei Beginn der Arbeit richtig in der Mitte der Bohrstelle erhalten, so besteht immer Gefahr, daß der Bohrer seitwärts schlüpft. Das Bohrloch ist dann nicht genau axial zur Achse des Bohrers. Dadurch, daß man. nun die Lagerhülse 25 in Drehung versetzt, also das Lager der Bohrspindel 26 dreht, und zwar mit einer von der Geschwindigkeit der Spindel abweichenden Geschwindigkeit, wird jede Ungenauigkeit, die das Bestreben hätte, dem Werkzeug eine solche Schlüpfbewegung zu "erteilen, gewissermaßen beständig geändert, und infolge dieser beständigen Veränderung dieses Bestrebens des Schlüpfens wird die Bohrung tatsächlich genau in der Achsrichtung der Bohrspindel ausgeführt.

Die Lagerhülse 25 wird in der Achsrichtung durch die Zahnstange 58 verschoben. Diese Zahnstange erhält ihren Antrieb durch das Ritzel 59, und letzteres wird seinerseits dadurch in Drehung versetzt, daß der Motor der Lagerhülse 25 selbst eine Drehbewegung übermittelt. Der Zweck des Schlepp- oder Hemmringes 82, welcher unter Reibung dieses Lager 25 der Bohrspindel 26 umschließt, ist, jede Ungleichheit in der Weiterschaltung dieses Lagers auszuschalten und damit auch jede Ungleichheit in der Axialbewegung der Bohrspindel 26 zu vermeiden. Eine derartig ungleichförmige Vorwärtsschaltung wäre bei- · spielsweise infolge eines Spielraumes zwischen den Zähnen der Zahnstange 58 und den Zähnen des Ritzels 59 möglich. Gerade wenn ein Zahn des Ritzels 59 außer Eingriff mit Zähnen der Zahnstange 58 gerät, würde während der Abwärtsbewegung der Lagerhülse 25 das Gewicht dieser Hülse und der davon getragenen Teile statt der zwangsläufigen Fortschaltung eine unter dem Gewicht dieser Teile notwendige raschere Schaltung herbeiführen. Diese Gewichtsschaltung wäre demnach unabhängig von der zwangsläufigen Schaltung, go und man würde auf diese Weise dem Bohrstahl eine Bewegung ungleichmäßiger Geschwindigkeit in der Achsrichtung übermitteln. Dadurch, daß nun ein Hemmring 82 unter Reibung die Lagerhülse 25 umschließt, und dieser Hemmring anderseits in einem Lager des Aufsatzes oder eines davon getragenen Teiles angeordnet ist, kann diese auf das Gewicht der Lagerhülse 25 zurückführende Schaltung nicht stattfinden, und es wird. demnach die Schaltung stets zwangsläufig unter dem Einfluß des Ritzels 59 bewirkt werden. Bei jedem Bestreben der Lagerhülse 25, frei nach abwärts zu fallen, wird der Reibungseingriff zwischen Schleppring 82 und Lagerhülse 25 verstärkt, während bei einer Aufwärtsverschiebung dieser Hülse dieser Reibungseingriff abgeschwächt wird.

Es sei bemerkt, daß eine Drehung der Lagerhülse mit Bezug auf die Bohrspindel auch in einer der Drehung der Bohrspindel entgegengesetzten Richtung stattfinden kann und daß das Ergebnis der Drehung dieser Bohrspindel das gleiche wäre wie bei der beschriebenen Anordnung.

Claims (6)

1. Patentansprüche:

   i. Auf einen Zylinderblock aufsetzbare kraftangetriebene Zylinderausbohrmaschine mit einer senkrechten Bohrspindel, welche drehbar in einem drehbaren

   Lager angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß das drehbare Lager aus einer langen Lager- und Führungshülse (25) besteht, in welcher die Bohrspindel (26) unverschiebbar gelagert ist und durch ein von dieser Lagerhülse angetriebenes Getriebe (50 bis 56) gedreht wird, und daß die Lagerhülse (25) längs verschiebba.r in dem Gestell (15, 19) der Bohrmaschine gelagert ist.
2. 2. Zylinderausbohrmaschine nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagerhülse (25) von einem an sich bekannten unverschiebbar im Gestell (15,19) gelagerten Zahnrad (44) umgeben ist, welches von einem Motor (32) angetrieben wird und die Lagerhülse (25) dreht.
3. 3. Zylinderausbohrmaschine nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß das

   ao von der Lagerhülse (25) angetriebene Getriebe (50 bis 56) eine Vorschaltvorrichtung (66 bis 78) antreibt, welche die Lagerhülse (25) und damit die darin unverschiebbar gelagerte Bohrspindel (26) während ihrer Drehung in Längsrichtung verstellt.
4. 4. Zylinderausbohrmaschine* nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorschaltvorrichtung (66 bis 78) eine von Hand bedienbare Kupplung (71 bis 74) enthält, deren angetriebener Teil (71, 72) dauernd drehbar mit dem Getriebe (50 bis 56) verbunden ist.
5. 5. Zylinderausbohrmaschine nach Anspruch ι bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das die Bohrspindel (26) antreibende Getriebe (50 bis 56) sowie die von dem letzteren angetriebene Vorschaltvorrichtung (66 bis 78) in einem an dem oberen Ende der drehbaren Lagerhülse (25) drehbar angeordneten Gehäuse (57, 64, 6y) angeordnet sind.
6. 6. Zylinderausbohrmaschine nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (57, 64, 67) auf einer parallel zur Bohrspindel (26) angeordneten gezahnten Führungsstange (58, 60) gleitbar geführt ist, welche mit einem Zahnrad (59) der Vorschaltvorrichtung (66 bis 78) in Eingriff steht und mit ihrem unteren Ende starr an dem Bohrmaschinengestell (1S, 19) befestigt ist.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen