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Bohrmaschine Die Erfindung bezieht sich auf eine Bohrmaschine mit
einem oder mehreren gleichzeitig arbeitenden Bohrern. Es sind Bohrmaschinen bekannt,
bei welchen eine bewegliche, selbsttätig sich einstellende Führung dem Bohrer ermöglicht,
beim Berühren des Arbeitsstückes eine der Körnerung desselben sich anpassende Arbeitsstellung
und beim Abheben vom Arbeitsstück die normale senkrechte Achsenstellung wieder einzunehmen.
Diesen Maschinen gegenüber, welche lediglich eine parallele Verschiebung des Bohrers
bzw. Bohrfutters gegenüber der Antriebsspindel ermöglichen, wobei der Bohrer bei
jeder Drehung der Bohrspindel in bezug auf diese sich hin und her verschiebt, hat
die Erfindung . die Aufgabe, eine gewisse, nach Art der auszuführenden Arbeit noch
zulässige Winkelstellung des Bohrers zur festgelagerten Bohrspindel zu ermöglichen
und bei Überschreitung der zulässigen Winkelstellung die Maschine auszurücken.
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Erfindungsgemäß ist diese Aufgabe, was ihren ersten Teil anlangt,
dadurch gelöst, daß die am Antrittsende axial verschieblich in einer Kugelverbindung
geführte Bohrspindel am Bohrfutterende durch ein der Arbeitsstellung der Bohrspindel
selbsttätig sich anpassendes Zwischenlager geführt ist, das in der eingenommenen
Stellung durch vom Bohrdruck erzeugten Reibungsdruck gehalten wird.
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Die selbsttätige Ausrückung der Bohrmaschine bei unzulässig großer
Schrägstellung der Bohrspindel ist erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß durch das
Aufsetzen des Bohrers auf das Werkstück einerseits und die Berührung der Bohrspindel
finit einem die zulässige Abweichung begrenzenden ringförmigen Kontaktstück andererseits
ein elektrischer Stromkreis geschlossen wird, wodurch in an sich bekannter Weise
die Maschine ausgerückt bzw. der aufwärts und abwärts bewegliche Bohrkopf oder Arbeitstisch
verriegelt wird. Maschinen mit selbsttätiger Entkupplung des Bohrfutters von der
Antriebsspindel zur Verhütung von Bohrerbruch bzw. bei Überlastung des Bohrers sowie
eine elektrische Umschaltung zur Erzielung einer Wechselvorschubgeschwindigkeit
des Werkzeuges in belastetem und unbelastetem Zustande sind an sich bekannt.
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Von diesen: bekannten Vorrichtungen unterscheidet sich der Erfindungsgegenstand
schon in bezug auf die zu' lösende Aufgabe, nämlich bei einer Maschine, welche eine
schräge Selbsteinstellung des Bohrers zuläßt, eine unzulässig große Schrägstellung
zu verhüten.
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In dem Überwachungsstromkreis ist erfindungsgemäß eine beim Aufsetzen
des Bohrers auf das Werkstück sich selbsttätig schließende Kontaktvorrichtung vorgesehen,
wodurch erreicht ist, daß der Prüfvorgang in einem bestimmten Augenblick nach dem
Aufsetzen des Werkstückes sich: abspielt und nicht eine unvorhergesehene oder unbeabsichtigte
Schließung des Ausrückstromkreises eintreten kann, die den Betrieb sehr stören würde,
Die
Zeichnung veranschaulicht ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes, und
zwar zeigt Fig. i einen Achsenschnitt des Oberteiles einer Bohrmaschine und das
- Schaltungs@ schema, Fig.2 eine Ansicht der Oberseite ch:@ Arbeitstisches in verkleinertem
Maßstabe, ' Fig.3 eine Ansicht der Bohrspindel mit dem Drucklager im Schnitt.
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Mit i ist der Maschinensockel bezeichnet, in dessen senkrechten Bohrung
sich der Bohrkopf 2 vermittelst des Zapfens 21 in der Längsrichtung gleitend führt.
Der Bohrkopf 2 ist in Form von drei übereinander angeordneten runden Scheiben hergestellt
und weist unregelmäßig verteilt vier senkrecht stehende Bohrwerke auf, die in der
Hauptsache aus einer Antriebsspindel 3 und einer Bohrspindel 4 bestehen.
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Eine Tischplatte 5 ist durch einen aufwärts gerichteten ringförmigen
Vorsprung il am Maschinensockel i drehbar geführt und stützt sich auf einen Ringvorsprung
1= des Sockels i. Diese Tischplatte ist an ihrem Umfang mit vier genau geteilten
Schaltzähnen und ebensoviel Teilzähnen versehen. Ein geeignetes, nicht gezeichnetes
Schaltgetriebe greift in diese Zähne ein und dreht die Tischplatte periodisch j
e um eine Vierteldrehung in der gleichen Richtung um ihre Achse weiter.
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Auf der oberen Tischplattenfläche sind genau regelmäßig verteilt vier
Arbeitsstücke 6 gelagert, je mit ihrer Achse ztt der Achse der Tischplatte radial
gerichtet und alle gleich weit von derselben abstehend. Auf der Tischplatte festgemachte
Spannbacken 7 und 71 .führen die Arbeitsstücke und halten sie fest.
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Jedes der vier Bohrwerke ist auf eine bestimmte, von den anderen Bohrwerken
verschiedene Stelle (Körnerpunkt) gerichtet (Fig.2). Der Bohrkopf 2, welcher gegen
Drehen gesichert ist, wird durch nicht gezeichnete Getriebe periodisch in der Richtung
seiner Achse und abwechslungsweise mit der Weiterschaltung der Tischplatte nieder
und auf bewegt. Die vorgenannten Getriebe sowie die Schaltgetriebe der Tischplatte
werden von einer nicht gezeichneten Nockenwelle bewegt, welche wiederum für jede
Arbeitsperiode eine Umdrehung macht und für jede Arbeitsperiode eingeschaltet wird.
Infolge dieser Bewegungen wird jedes Bohr-,verk ein Loch an einer eigens für dasselbe
bestimmten Stelle in das vorher unter das Bohrwerkgeschaltete Arbeitsstückbohren,
so daß ein Arbeitsstück, welches alle vier Bohrwerke durchlaufen hat, vier verschiedene
Bohrungen erhalten hat. Ein Arbeitsstück ist demnach während vier Schaltperioden
und Umdrehungen der Nockenwelle auf der Maschine verblieben.
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Die Antriebsspindel 3 ist in einer Hülse 8 tl;ebar gelagert und trägt
oben eine Schnur-,td1PL3 g. Die Hülse 8 ist in die obere Platte :.s:s=@ Bohrkopfes
2 eingepreßt. An ihrem unteren Ende besitzt die Antriebsspindel 3 eine Kugelhaube
31, welche das kugelförmige obere Ende der Bohrspindel 4 aufnimmt und mit ihm zusammen
ein Kugelgelenk bildet. Eine Schraube io, welche in das kugelförmige Ende der Bohrspindel
4 eingeschraubt ist und mit dem äußeren Ende in eine Längsnut der Kugelhaube 31
eingreift, überträgt die Drehbewegung der Antriebsspindel 3 auf die Bohrspindel
4. Am unteren Ende trägt die Bohrspindel 4. vermittelst eines nicht gezeichneten
Spannfutters den Bohrer i i. Gegen das untere Ende weist die Bohrspindel 4 eine
ringförmige Verstärkung 41 auf, die unten konisch und oben kugelsegmentförmig ausgebildet
ist. Die Bohrspindel 4 stützt sich durch ihr Eigengewicht und unter der Wirkung
der Druckfeder 12 vermittelst der Ringverstärkung 41 gegen die als Spurlager ausgebildete
und durch Isolierringe 13 vom Bohrkopf 2 isolierte Platte 14 ab. Eine die Bohrspindel
4 mit Spiel umgebende Schraube 15 ist in der Scheibe 29 des Bohrkopfes 2 axial verstellbar
und unten zu einer runden Scheibe 151 ausgebildet. Ein Ring 16 ist auf der Scheibe
151 festgeklemmt und trägt vermittelst eines nach innen vorspringenden Randes mit
Spiel eine weitere Scheibe 17, die auf der Oberseite mit einem ringförmigen Gummibelag
versehen ist. Auf der Unterseite besitzt die Scheibe 17 um die von der Bohrspindel
.4 durchquerte Bohrung herum einen Ringvorsprung mit kugeliger Ausdrehung, welche
die obere kugelig gestaltete Hälfte der Ringverstärkung 41 der Bohrspindel aufnimmt
und als Drucklager der Bohrspindel 4 dient. Die Schraube 15 bildet zusammen mit
der Scheibe 17 einen regelbaren Anschlag für die Bohrspindel 4. Die Scheibe 17 hat
in dem Ring 16 Spiel, damit sie sich auf dessen Rande verschieben kann. Die Bohrspindel
4 hat in der Platte 14 und gegen die Scheibe 17 Spiel, das geringer sein muß als
der Durchmesser der Körnerung des Arbeitsstückes.
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Eine Tafel 18 weist vier elektrische Fallklappen ig auf, welche einerseits
je mit einer Platte 14 der vier Bohrwerke elektrisch verbunden und andererseits
gemeinsam an eine elektrische Stromquelle 2o angeschlossen sind. Eine Magnetspule
21 besitzt einerseits einen Kontakt 22 und ist andererseits mit der zweiten Klemme
der Stromquelle 20 elektrisch verbunden. Auf der nicht gezeichneten
Nockenwelle
ist ein von der Maschine nicht isolierter elektrischer Kontakt 23 befestigt, welcher
durch die Umdrehung der Nockenwelle-einen Kreis beschreibt und unter der Wirkung
der Feder 24 bei jeder Umdrehung den Kontakt 22 streift. Die Berührung dieses Kontaktes
tritt in dem Augenblick ein, in welchem der Bohrkopf die Bohrwerke gegen die Arbeitsstücke
schiebt und die Bohrerspitzen das Arbeitsstück bereits berührt haben, wie es in
Fig. i und 3 dargestellt ist.
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Bei der. Berührung des Kontaktes 22 wird der Stromkreis: Arbeitsspindel
4, Bohrkopf 2, Kontakte 23, -22, Magnetspule 21, Stromquelle 2o, Fallklappen ig,
Platte 14 geschlossen, wenn in diesem Augenblick die Arbeitsspindel 4 die Platte
14 berührt (Fig.3). Durch das Schließen des Stromkreises wird eine Fallklappe i
9 herunterfallen und die Magnetspule 2i eine nicht gezeichnete Verriegelung auslösen,
welche den Antrieb sofort anhält.
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Der Arbeitsgang der Maschine ist folgender: Die Antriebsspindel 3
hält die Bohrspindel 4 in ständiger Drehung. Es wird ein urgebohrtes Arbeitsstück
6 auf die Tischplatte 5 aufgesteckt mit der Annahme, es seien schon drei solcher
Arbeitsstücke auf der Platte, welche entsprechend ihrer Lage zum Teil gebohrt sind.
Hierauf wird die Nockenwelle für eine Arbeitsperiode (eine Umdrehung) in Drehung
versetzt. Die umlaufende Nockenwelle bewegt sodann vermittelst bekannter Getriebe
den Bohrkopf und schiebt letzteren zusammen mit den Bohrwerken nach unten gegen
die Arbeitsstücke.
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Trifft nun die Bohrerspitze nicht genau auf die Körnerung (Fig. i),
jedoch nur soviel daneben, daß die zulässige Grenze nicht überschritten ist, so
wird, sobald die Bohrerspitze die Körnerung des Arbeitsstückes berührt und der Bohrkopf
weiter gegen letzteres geschoben wird, vorerst die Bohrspindel 4 mit ihrem Eigengewicht
und dem Druck der Feder 12 auf dem Bohrer ruhen. Dieser Druck ist aber nicht ausreichend,
wie ihn der Bohrer i i benötigt, um ein Loch zu bohren. Durch das Weiterschieben
des Bohrkopfes gegen die Arbeitsstücke wird die Bohrspindel 4 im Bohrkopf in die
Höhe gehoben; wodurch der Kranz 41 der Bohrspindel 4 von der Platte 14. abgehoben
wird. Dadurch ist die Bohrerspitze in die Körnerung hineingeglitten, und die Bohrspindel
.4 ist nur noch vor ersterer und denn Kugelgelenk 31 geführt, wobei die Bohrspindel
4 die Platte 14 an keiner Stelle berührt, wie es in Fig. i dargestellt ist. In diesem
Augenblick berührt nun der mit der Nockenwelle umlaufende Kontakt a3 . den Kontakt
22 und bewerkstelligt somit die elektrische Kontrolle durch die Verbindung der Maschine
mit der Stromquelle 2o.
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Angenommen, der Bohrer sei abgebrochen oder es sei ein gebohrtes oder
gar kein Arbeitsstück am Platz, so wird sich die Bohrspindel 4 in dem Konus der
Platte 14 abstützen. Dadurch wird der Stromkreis geschlossen, und die Magnetspule
2i setzt die Verriegelung des Antriebes in Tätigkeit.
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Ist der Unterschied zwischen Bohrachse und Körnerung so groß, daß
das Spiel zwischen -Bohrspindel q. und Platte 14 nicht mehr ausreicht, damit die
Bohrerspitze dem Zentrum der Körnerung vollständig folgen kann (Fig. 3), so wird
die Bohrspindel 4 seitlich-mit der Lochwandung der Platte 14 in Berührung kommen.
Dadurch wird wieder der vorbeschriebene Stromkreis geschlossen. Dieser letzte Fall
tritt auch dann ein, wenn der Bohrer die Körnerung überhaupt nicht trifft, wobei
die Bohrerspitzei auf dem flacher Arbeitsstück verläuft, dadurch die Bohrspindel
4 gegen die Wand der Platte 14 bewegt und der Stromkreis geschlossen wird.
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Mit dem Weiterschreiten des Bohrkopfvorschubes hebt nun der Kranz
41 der Arbeitsspindel 4 die Scheibe 17 von ihrer Unterlage (Ring 16) ab, so daß
diese vorerst von der Bohrspindel 4 geführt und dann gegen die Scheibe 151 gepr
eßt wird. Die Scheibe 17 kann dadurch auf der Scheibe 151 nicht mehr gleiten,
so daß erstere vermittelst des Drucklagers die Arbeitsspindel 4 so lange führt,
bis der Vorschub des Bohrkopfes zu Ende ist, wonach Scheibe 17 und Arbeitsspindel
4 wieder frei werden.
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Durch weiteres Vorschieben des Bohrkopfes werden alle vier Bohrspindeln
bzw. Bohrer je ein Loch bohren. Ist der Bohrkopf wieder in die Höhe gehoben worden,
wird die Tischplatte um einet/ iertelumdrehung weitergeschaltet, womit eine Arbeitsperiode
beendet ist.
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Mit vorgeschriebener Maschine können mit gleichen Vorteilen auch Arbeiten
mit Zapfenfräsern aller Art gemacht werden.
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Bei zweckentsprechender Ausführung ist die Maschine auch. zum Gewindebohrer
verwendbar.