DE921547C

DE921547C - Feed device for the drilling spindle of drilling machines

Info

Publication number: DE921547C
Application number: DEK10711A
Authority: DE
Inventors: Otto Kugler
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1951-07-24
Filing date: 1951-07-24
Publication date: 1954-12-20

Description

Vorschubvorrichtung für die Bohrspindel von Bohrmaschinen Vorliegende Erfindung betrifft eine Vorschubvorrichtung für die Bohrspindel von Bohrmaschinen. Sie geht von .der Überlegung aus, daß 'bei Verwendung eines Umlaufgetriebes die Ausbildung des Getriebes als Reibgetriebe möglich ist.Feed device for the drilling spindle of drilling machines The invention relates to a feed device for the drilling spindle of drilling machines. It is based on .the consideration that 'when using an epicyclic gear Training of the transmission as a friction transmission is possible.

Die drei Hauptbewegungen der Bohrspindel sind: erstens Schnellgang des Bohrers von der Anfangsstellung bis zur Berührung mit dem zu bohrenden Werkstück; zweitens der Bohrgang selbst mit einem bestimmten BohrvorschubproUmdrehung der Bobrspindel; drittens Schnellrücklauf vom gebohrten Loch zurück zur Anfangsstellung; viertens bei tiefen Löchern ist noch Späneentleerung nötig, d. h. der Bohrer m@uß nach einer gewissen gebohrten Lochtiefe aus dem Bohrloch herausgezogen werden, damit die Bohrspäne entleert werden :können. Alle diese Bohrspindelbewegungen können durch die Einrichtung nach vorliegender Erfindung automatisch erfolgen. Die Erfindung liegt im wesentlichen darin, daß die Bohrspindel auf ihrer ganzen Länge mit Außengewinde versehen ist und auf diesem Gewinde eine im Bohrspindellagerkörper drehbare, jedoch gegenüber dem Boihrspindellagerkörper nur um einen geringen Betrag axial verschiebbare Vorsch:ubmutter sitzt, die ihren Antrieb von .der sich drehenden Bohrspindel über ein Umlaufgetriebe erhält, dessen Umlaufkörper durch Kugeln oder Kegelrallen gebildet werden, die, von einer mit der Bohrspindel auf Drehung gekuppelten, jedoch im Bohrspindellagerkörper nicht längs verschiebbaren Mitnahmehülse durch Reibung mitgenommen, auf einer mit dem Böhrspindellagerkörper fest verbundenen Fläche abrollen und beim Arbeitsvorschub der Bohrspindel derart in Berührung mit der Vorschu'bmutter sind, daß letztere durch die von den Rollkörpern übertragene Reibungskraft in Drehung versetzt wird.The three main movements of the drill spindle are: First, overdrive of the drill from the initial position to contact with the workpiece to be drilled; secondly, the drilling process itself with a certain drilling feed per revolution of the bobbin spindle; third, fast reverse from the drilled hole back to the starting position; fourth swarf evacuation is still necessary in the case of deep holes, d. H. the drill must after one certain drilled hole depth can be pulled out of the borehole so that the drilling chips be emptied: can. All of these drill spindle movements can be carried out by the device take place automatically according to the present invention. The invention lies essentially in that the drill spindle is provided with an external thread along its entire length and on this thread a rotatable in the drill spindle bearing body, but opposite the boring spindle bearing body can only be moved axially by a small amount seated, which is driven by the rotating drilling spindle via an epicyclic gear whose recirculating bodies are formed by balls or tapered ratchets that, from one coupled to rotate with the drilling spindle, but in the drilling spindle bearing body not longitudinally displaceable driving sleeve carried along by friction, on one with the bore spindle bearing body unroll firmly connected surface and in this way in contact with the feed nut during the working advance of the drilling spindle are that the latter in rotation by the frictional force transmitted by the rolling elements is moved.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung .dargestellt.An exemplary embodiment of the invention is shown in the drawing.

Fig. i zeigt die Bohrmaschine im Schnitt, und zwar zeigt die linke Seite die Bohrmaschine im Arbeitsgang, während die rechte Seite dieselbe im Schnellvorlauf bzw. Rücklauf zeigt; Fig. 2 zeigt die Eingriffsverhältnisse der Kugeln und Fig. 3 .die Eingriffsverhältnisse der Kegelrollen. Eine Bohrspindel i mit einem linksgängigen Gewinde und einer durchgehenden Federnut trägt den Bohrer 2.Fig. I shows the drill in section, namely shows the left Side the drill in operation, while the right side the same in fast forward and Reverse shows; Fig. 2 shows the engagement conditions of the balls and Fig. 3. The engagement conditions of the tapered rollers. A drilling spindle i with a left-handed one The drill 2 is supported by a thread and a continuous keyway.

Auf der Bohrseite ist ein Antriebsrad 3 für Zahnrad-, Keilriemen-, Ketten- .oder Flachriemenantrieb im Bohrspin:dellagerkörper q. drehbar gelagert. Die Bohrspindel i ist von dem Antriebsrad 3 durch einen Federkeil s axial verschiebbar mitgenommen.On the drilling side is a drive wheel 3 for gear, V-belt, Chain or flat belt drive in the drill spin: dellager body q. rotatably mounted. The drilling spindle i is axially displaceable from the drive wheel 3 by means of a spring wedge s taken away.

Auf der entgegengesetzten Seite .des Lagerkörpers.3 ist die Bohrspindel i in einer zweiten, drehbaren Lagerhülse, der Mitnahmehülse 6, axial verschiebbar geführt und durch einen Federkeil? mit letzterer auf Drehung gekuppelt.The drilling spindle is on the opposite side of the bearing body i in a second, rotatable bearing sleeve, the driving sleeve 6, axially displaceable guided and by a feather wedge? coupled with the latter on rotation.

Zwischen der Antriebshülse 3 und der Mitnahmehülse 6 ist eine Vorschubmutter 8 auf die Spindel i aufgeschraubt. Zwischen dieser Vorsch übmutter 8 und der M:itnahmehülse 6 ist ein Rollkörperkranz, bestehend aus einer Anzahl von Stahlkugeln 9 oder Kegelrollen 9A, eingelegt, und zwar so",daß dieselben auf zwei Laufkanten io, i i eines mit dem Lagerkörper .4 fest verbundenen Ansatzes 12 abrollen können. Die einzelnen Rollkörper 9 des Rollkörperkranzes werden durch eine Laufkante i3 .der Mitnabmehülse 6 angetrieben.Between the drive sleeve 3 and the driving sleeve 6 is a feed nut 8 screwed onto the spindle i. Between this advance nut 8 and the drive sleeve 6 is a rolling element ring consisting of a number of steel balls 9 or tapered rollers 9A, inserted, in such a way "that the same on two running edges io, i i one with the bearing body .4 firmly connected approach 12 can roll. The individual rolling bodies 9 of the rolling element ring are driven by a running edge i3 of the Mitnabmehülse 6.

Eine vierte, vorzugsweise durch eine mit: der Vorschubmutter 8 verbundene Vorschulhülse 1q. gebildete Laufkante überträgt die Drehung der Rollkörper auf die Vorschubmutter, und da die Punkte der Kugeloberflächen, an denen die Laufkante 13 der Mitnahmehülse 6 einerseits und die Laufkante 14 der Vorschuhmutter 8 andererseits jeweils anliegen, voneinander verschiedene Umfangsgeschwindigkeiten haben, ist es möglich, die Vorschubmutter 8 relativ zur Bohrspindel, im vorliegenden Fall der Bohrspindel vorauseilend, zu verdrehen.A fourth, preferably connected to the feed nut 8 by one Preschool sleeve 1q. formed running edge transmits the rotation of the rolling elements to the Feed nut, and since the points of the spherical surfaces at which the running edge 13 the driving sleeve 6 on the one hand and the running edge 14 of the guide nut 8 on the other hand in each case, have different peripheral speeds from one another, it is possible, the feed nut 8 relative to the drilling spindle, in the present case the Drilling spindle rushing ahead, to be turned.

Um verschiedene Vorschu.bgeschwindigkeiten erreichen zu können, ist auf dem Telleransatz 15 der Vorschubmutter 8 eine Plannockenscheibe, 16 angeordnet, durch die jeweils eine von zwei oder mehr konzentrischen Vorschulhülsen i¢ gegen .den Rollkörperkranz geschoben werden kann. Die Vorschubhülsen 14 sind durch einen Mitnehmerstift 17 Mit der Vorschubmutter 8 gekuppelt, der in Langlöcher der Vorschubhülsen 1q, eingreift, so daß letztere in Achsrichtung gegenüber der Vorschulmutter verschiebbar sind. Durch eine Stellschfraube 18 werden die Vorschulmutter 8 und die Nockenscheibe 16 gegeneinander fixiert. Konzentrisch zur Spindel i liegt zwischen der Vorschubmutter 8 und der Mitnahmehülse 6 eine Anzafhl von Konussegmenten i9, die durch eine Spiralblattfeder 2o an eine Konusfläche 21 der Vorschubmutter angedrückt werden. Dadurch wird beim Aufhören des Bohrspindeldrucks einerseits die an den Rollkärpern 9, 9A angreifende Vorschubhülse 1q. von den Rollkörpern abgehoben, andererseits werden die Konussegmente i9 an die Rollkörper angedrückt, und zwar -an der Stelle der Rollkörper, wo@ die Drehgeschwindigkeit am größten ist. Dieser Vorgang spielt sich beim Anfang des Bohrvorganges (Schnellvorlauf) ab. und ist auf der rechten Seite der Fig. i dargestellt.In order to be able to achieve different feed speeds on the plate attachment 15 of the feed nut 8 a cam disk 16 is arranged, by each one of two or more concentric preschool sleeves i ¢ against .the rolling element rim can be pushed. The feed sleeves 14 are through a Driving pin 17 Coupled with the feed nut 8, which is in the elongated holes of the feed sleeves 1q, engages so that the latter can be displaced in the axial direction relative to the preschool mother are. By means of an adjusting screw 18, the preschool nut 8 and the cam disk 16 fixed against each other. Concentric to the spindle i lies between the feed nut 8 and the driving sleeve 6 a number of cone segments i9, which by a spiral leaf spring 2o be pressed against a conical surface 21 of the feed nut. This will result in the On the one hand, the pressure acting on the roller bodies 9, 9A ceases to apply to the drilling spindle pressure Feed sleeve 1q. lifted off the rolling elements, on the other hand, the cone segments i9 pressed against the rolling elements, namely -at the point of the rolling elements where @ the Rotation speed is greatest. This process takes place at the beginning of the drilling process (Fast forward). and is shown on the right-hand side of FIG.

Wenn der Bohrer auf dem Werkstück aufsitzt, werden durch den Bohrdruck des Bohrers .2 die Segmente i9 von dem Kugelkranz 9 abgehoben, und die eingestellte Vorschubhülse 14 wird an den! Rollkörperkranz. 9 angedrückt. Die linke Seite. der Fig. i zeigt die entsprechende Lage.When the drill rests on the workpiece, the drilling pressure of the drill .2 the segments i9 lifted from the spherical rim 9, and the set Feed sleeve 14 is attached to the! Rolling element ring. 9 pressed. The left side. the Fig. I shows the corresponding situation.

Ist der Arbeitsgang beendet, wird durch den Schaltteller 22 am Ende der Bohrspindel i ein Umschaltbolzen 23 vorgeschoben, der sich vor einen der Sperrnocken 2q. der Nockenscheibe 16 legt, so daß dadurch auch die Vorschubmutter 8 festgehalten wird. Durch den Rechtslauf der Bohrspindel i und den Linksgang des darauf geschnittenen Gewindes wird die Bohrspindel i schnell zurückgeschraubt, bis der Schaltbolzen 23 durch den Schaltteller 22 nach dem Anlaufen des letzteren an.den Endanschlag 25 des Schaltbolzens die Vorschübmutter 8 wieder freigibt und das Spiel von neuem beginnt. Es laufen also Vorlauf, Arbeitsgang und Rücklauf ununterbrochen automatisch ab. Damit sind auch die Bedingungen gegeben für automatischen Späneauswurf (Stufenbohren). Der Umschaltbolzen 23 .hat zwei Einkerbungen 26, in die ein federbelasteter Stift 27 eingreift und den Umschaltbolzen 23 in seiner oberen lzw. unteren Lage festhält. Der Umschaltbolzen ist an seinem oberen Ende verzahnt und trägt zwei Auslösekö,rper 28, 29, die durch eine Einstellschraube 30 und eine Zugfeder 31 miteinander verbunden sind. Die AuslöseköTper 28, 29 tragen Wippen 32, 33 mit einer glatten und einer verzahnten Fläche. Die Wippen werden durch Zugfedern 34., 35 in einer ihrer beiden Endlagen festgehalten. In einer Endlage befinden sich die Zähne der Wippen im Eingriff mit den Zähnen des Umschaltbolzens, in der anderen liegt die glatte Seite der Wippen an dem Umschlagbolzen an, so daß die Wippen. auf dem Umschlagbolzen gleiten können. Beim Vorlauf der Bohrspindel i drückt .der Schaltteller 22 die :obere Wippe 33 nach abwärts. Dadurch werden die Zähne mit den: Zähnen der Schaltstange 23 in Eingriff gebracht und durch die Wippenzugfeder 35 in dieser Lage festgehalten. Beim weiteren Vorlauf trifft der Schaltteller 22 auf die untere Wippe 32, legt dieselbe um, bringt dadurch die Zähne, dieser Wippe außer Eingriff mit dem Schaltbolzen :23 und nimmt den Schaltkörper 28 so, lange mit, bis der Kopf der Einstellschraube 30 :auf dem oberen Schaltkörper 29 aufsitzt und über die Wippe 33 den Schaltbolzen 23 niederdrückt. Die Zugfeder 31 wird dadurch gespannt. Der Schaltbolzen 23 'kommt dabei in Eingriff mit den Sperrnocken 24 der mit der Vorschubmutter 8 verbundenen Plannocken.scheibe 16. Infolge der Sperrung der Vorschubimutter durch den Schaltholzen 23 läuft die Bohrspindel i nach oben, wobei der Schaltteller 22 die untere WiPpe 32 wieder in die Verzahnung des Schaltbolzens 23 zurückdrückt.When the operation is finished, a switching pin 23 is advanced by the indexing plate 22 at the end of the drilling spindle i, which is in front of one of the locking cams 2q. the cam disk 16 so that the feed nut 8 is thereby also held in place. By clockwise rotation of the drilling spindle i and the counterclockwise rotation of the thread cut on it, the drilling spindle i is quickly screwed back until the switching pin 23 through the indexing plate 22 after the latter has reached the end stop 25 of the shifting pin releases the feed nut 8 again and the game again begins. The forward, work cycle and return run automatically and without interruption. This also provides the conditions for automatic chip ejection (step drilling). The switching pin 23 .has two notches 26 in which a spring-loaded pin 27 engages and the switching pin 23 in its upper lzw. the lower layer. The switching bolt is toothed at its upper end and carries two Auslösekö, rper 28, 29, which are connected to one another by an adjusting screw 30 and a tension spring 31. The release bodies 28, 29 carry rockers 32, 33 with a smooth and a toothed surface. The rockers are held in one of their two end positions by tension springs 34, 35. In one end position the teeth of the rockers are in engagement with the teeth of the switching bolt, in the other the smooth side of the rockers rests against the pivot bolt so that the rockers. can slide on the envelope bolt. As the drilling spindle i moves forward, the indexing plate 22 presses the: upper rocker 33 downwards. As a result, the teeth are brought into engagement with the teeth of the shift rod 23 and held in this position by the rocker tension spring 35. As the forward movement continues, the indexing plate 22 hits the lower rocker 32, turns it over, thereby disengaging the teeth of this rocker with the switching pin: 23 and takes the switching body 28 with it until the head of the adjusting screw 30: on the upper switch body 29 is seated and the switch pin 23 is depressed via the rocker 33. The tension spring 31 is thereby tensioned. The switching bolt 23 'comes into engagement with the locking cams 24 of the plan cam disk 16 connected to the feed nut 8 Toothing of the shift pin 23 pushes back.

Beim weiteren Rücklauf der Bohrspindel wird die obere Wippe 33 umgelegt und damit deren Ver-,zahnung von dem Umschaltbalzen gelöst. Die gespannte Zugfeder 31 bringt dann den oberen AuslösekörpeT 29 in Anlage mit dem unteren Auslösekörper 28.When the drilling spindle continues to return, the upper rocker 33 is turned over and thus their toothing released from the switch bar. The tensioned mainspring 31 then brings the upper release body 29 into contact with the lower release body 28.

Wenn der Umschaltbolzen 23 nach dem Anlaufen des Schalttellers 22 an den Endanschlag 25 wieder nach oben gedrückt worden ist, läuft die Spindel i wieder vor, und das Arbeitsspiel beginnt von neuem. Es kann. so oft wiederholt werden, bis der untere Auslösekörper 28 auf dem Lagerkörper 3 aufsitzt.If the switching bolt 23 after the indexing table 22 has been pushed back up against the end stop 25, the spindle runs i again and the work cycle begins again. It can. be repeated so often until the lower release body 28 rests on the bearing body 3.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Feed device for the drilling spindle of drilling machines, characterized in that the drill spindle has an external thread over its entire length is provided and on this thread a in the drill spindle bearing body (4) rotatable, bare, however, axially displaceable only by a small amount compared to the drill spindle bearing body The feed nut (8) is seated, its drive from the rotating drilling spindle Receives via an epicyclic gear, the circulating body of which is provided by balls (9) or tapered rollers (9A) are formed, which, by a rotatably coupled to the drilling spindle, but in the locker: bearing body not longitudinally displaceable driver sleeve (6) through Friction taken along, on a firmly connected to the Bohrspindellagerrkörper Roll off the surface and come into contact with the drilling spindle during the working feed rate the feed nut so that the latter .by the .on it from the rolling elements (9, 9A) transmitted series force is set in rotation.

2. Feed device after Claim i, characterized in that the switching on of the running edge of the feed nut (8) takes place on the rolling elements (9, 9A) under the influence of the drilling pressure.

3. Feed device according to claims i and 2, characterized in that several optionally usable Running edges (14) of the feed nut (8) by several on the feed nut arranged concentric sleeves are formed, each one of which for the required feed rate according to the operation, by means of a cam disk (16) can be brought into engagement with the ball or tapered roller ring.

4. Feed device according to claims i to 3, characterized in that the feed nut for the fast forward movement (8) with the. the working edge (i4), form the sleeves by resilient segments (19), which bear against a conical surface (21) of the feed nut, are axially displaced and is lifted from the rolling elements (9, 9A) and the running edge of the segments (i9) engages the rolling elements to overdrive.

5. Shoe device according to claims i .to 4, characterized in that the Feed nut (8) by a controlled reversing bolt (23) on the rotation is inhibited and the drilling spindle, (i) As a result of its right-hand rotation and: the left-hand rotation of the cut thread runs back, analogously with counterclockwise rotation of the drilling spindle vice versa.

6. Feed device according to claim i to 5 with a device automatic chip removal, characterized in that the switch pin (23) is controlled by the fact that when the drilling spindle is advanced, one at the end of the drilling spindle seated indexing plate (22) a rocker (33) .umschalten that a toothing the same engages in a toothing of the switching bolt (23) when passing on a second rocker (32) takes along until a tension spring (31) is tensioned and a passed through a hole in the upper rocker support (29) and into the lower one Rocker support (28) screwed adjustment screw (3o) on the upper rocker support (29) seated, the switching bolt (23) in engagement with the locking cam (24) of the cam plate (16) presses and thereby initiates the return of the drilling spindle.

7. Feed device according to claims i to 6, characterized in that when the drilling spindle is running backwards (i) the indexing plate (22) first the lower W: ipPe (32) with the adhesive pin (23) blocked, then loosen the upper rocker (33) from the gearshift pin toothing, see above that the tensioned tension spring (31) pulls the upper rocker bracket (29) to the lower one (28) and finally by running against an end stop seated on the switching bolt (23) (25) pushes the switching bolt (23) into its starting position.