-
In eine Drehbank od. dgl. Maschine einspannbare Bohrstange Die Erfindung
bezieht sich auf in Drehbänke od..dgl. Maschinen einspannbare Bohrstangen, auf denen
der Werkzeugträger durch eine oder mehr als eine Schraubenspindel axial verschiebbar
ist, die durch Schaltgetriebe in Drehung versetzt wird.
-
Um solche und wesensgleiche Bohrstangen, die nur wenig länbeer zu
sein brauchen als das zu erzeugende Bohrloch, unter sehr verschiedenen Betriebsbedingungen
Bohrarbeit verrichten lassen zu können, also z. B. :den Vorschub der Bohrwerkzeuge
innerhalb weitester Grenzen verändern und dadurch ganze Sätze von Bohrstangen durch
eine einzige Stanbge ersetzen zu können und diese außerdem auch noch zum Gewindeschneiden
verwenden zu können, bei dem bekanntlich die Schneidstähle häufig verstellt werden
müssen, ist erfindungsgemäß ,das Schaltgetriebe, vorzugsweise ein Planetengetriebe,
mit Bezug auf Geschwindigkeit bzw. Geschwindigkeit und Drehsinn veränderlich gestaltet.
Dadurch ist ein mit gleich gutem Erfolg zum Bohren und Gewindeschneiden verwendbares
Universalgerät geschaffen, dessen Schaltgetriebe seinen Antrieb von der Maschine,
in die die Bohrstange eingespannt ist, erhält und dessen Schneidwerkzeuge z. B.
nach Beendigung ihres Schneid-Weges entweder, nach entsprechender Verstellung des
Werkzeugträgers .sowie Umstellung des Schaltgetriebes, auch auf dem Rückwege arbeiten
oder sich mittels einer Handkurbel, die z. B. an die Verschiebeschraubenspindel
angesetzt wird, auf
schnellem Wege in die Ausgangsstellung zurückführen
lassen.
-
Weitere- Einzelheiten der Erfindung sind hierunter an Hand der Zeichnung
beschrieben, die ein" -lediglich als Beispiel anzusehende Ausführung der Erfindung
mit einigen Abänderungen darstellt. ' Fi:g. i ist eine Bohrstange :gemäß der Erfindung
in Ansicht in eine Drehbank :eingespannt; Fig. 2 -ist ein vergrößerter Teilschnitt
nach der Linie 2-2 .in Fig. i, der das Schaltgetriebe in Rücklaufstellung zeigt;
Fig.3 ist Leine der Fig.2 entsprechende Darstellung, :die ,das Schaltgetriebe in
Arbeitsstellung zeigt; Fig.4 ist ein vergrößerter Schnitt nach der Linie 4-4 in
Fi:g. 3 ; Fig. 5 ist :ein Schnitt nach der Linie 5-5 in Fi:g. 4 und Fing. 6 :eine
der Fig. 4 entsprechende Darstellung einer abgeänderten Ausführung; Fig. 7 zeigt
einen Schnitt nach der Linie 7-7 in Fig. 6, Fig.8 einen vergrößerten Teilschnitt
nach der Linie 8-8 in Fig. i und Fig. 9 :einen Teilschnitt nach der Linie 9-9 in
Fig. B.
-
Ihrem Wesen nach kennzeichnet sich .die neue Boh-rstang e durch eine
an ihren beiden Enden mit Mitteln (Zapfen 14 und 2o) zum Einspannen in eine Drehbank
12 o:d. dgl. Maschine versehene Welle 18, einen auf diese Welle axial verschiebbaren,
vorzugsweise ringförmigen Tragkörper -24 für -die Schneidwerkzeuge 26 und ein zum
Verschieben ,dieses Tragkörpers 24 dienendes Schaltgetriebe, das hierunter in seinen
Einzelheiten beschrieben ist.
-
Fig. i zeigt die auf eine Drehbank 12 aufgespannte Bohrstange 18,
deren zugespitztes Ende 14 im Spindelkasten 16 -der Drehbank festgehalten wird.
Das andere Stangenende besitzt einen zylindrisohen Fortsatz 2o zum Einspannen in,den
Reitstock 22 der Drehbank. Der z. B. ringförmige Schneidwerkzeugträgger 24 ist mit
seiner Bohrung auf der Bohrstange 18 längs verschiebbar.
-
An seinem Umfange trägt er eine Anzahl von Schneidstählen 26, :die
beim Umlaufen des Trägers 24 in das durch :eine Gurtung oder ein Band 30 auf der
Drehbank festgehalten,-, Werkstücke 28 eine Bohrung einschneiden. Der Träger 24
wird auf der Bohrstange 18 .durch eine sich drehend:, GewindesPin:del 3a verschoben,
die in einer Längsnut 33 der Bohrstange 18 gelagert ist und auf der sich eine Gewindemutter
verschraubt, die den Zapfen 34 trägt, der in einer radialen. Bohrung des Trägers
24 ruht. An Stelle einer Spindel 32 können auch zwei oder mehr auf den Umfang
verteilte Spindeln Verwendung finden.
-
Die Spindel.drehung ist abgeleitet von der Bohrstange 18, die ihrerseits
in üblicher Weise von der Drehbank .aus in Umdrehung versetzt wird. Ein beispielsweises
Mittel zur Übertragung der Drehbewegung ,der Bohrstange i8 auf .die Spindel 32 ist
in den Fig. 2 bis 5 dargestellt. Danach ist vordem dem Reitstock 22 zugekehrten
Stirnende der Bohrstange i8 mittels Schrauben 38 eine ahne hmbare Kappe 36 befestigt,
die zweckmäßi:gerweise das Bohrstangenende kapselartig übergreift. Durch eine mittige
Bohrung 42 dieser Kappe 36 tritt,der Fort Satz 2o der Bohrstange 18 hindurch. Durch
eine außermittige Kappenbohrung 44 ragt ein Treibzapfen 46 der Spindel 32 nach außen,
auf dem mittels Bolzens 5o ein Stirnzahnrad 48 befestigt ist, durch dessen Umlauf
die Spindel 32 gedreht wird. Eine sich auf dem Bohr.sta@ngenfo@rtsatz 2o
friei drehende Hülse 52 trägt an ihrem :einen Ende eine Stirnradzahnung 54 und am
anderen Ende einen Flanseih 58. Ein Ringabsatz 56 begrenzt die axiale Verschiebung
der Hülse 52 auf dem Zapfen 210 in Richtung auf die Bohrstange 18. Solange die Hülse
52 an diesem Absatz 56 anliegt (Fig. 2), greifen :die Zahnungen 54 und 48 ineinander,
so daß :durch Abwälzen .des Zahnrades 48 auf der Hülsenzuhnung 54- die Schraubenspindel
32 angetrieben wird.
-
Der Flansch 58 der Hül:s:e 52 ist durch ein Glied 64, das irgendwie
auf dem Drehbanksupport ortsfest ist und mittels Zapfen 62 in eine Bohrung 6o des
Flansches eingreift, gegen Drehung gesichert.
-
Wird :die Bohrstange 18 mit ihrer Kappe 36 durch die Drehbank in Umlauf
gesetzt, so kreist mit ihr das Zahnrad 48 als Planetenrad um das mit der Hülse 52
unverdrehbare Sonnenzahnrad 54, wodurch die Spindel 32 in Umdrehung versetzt und
damit der Werkzeugträger 24 mit den Schneidwerkzeugen 26 axial verschoben wird,
und zwar je nach der Drehri:chtung der Bohrstange in der einen oder ,anderen Richtung.
Wird sie im Uhrzeigersinne gedreht, so dreht sich auch das sich auf :dem Sonnenrad
54 abwälzende Zahnrad 48 im Uhrzeigersinne. Eine rechtsgängige Spindel
32, wird hierbei gemäß Fig. i den Schneidwerkzeugträger 24 von ,links nach
rechts an den Reitstock 22 der Drehbank heranbewegen; dies kann z. B. beim Betätigen
durch Handkurbel der Leergang zwischen zwei Arbeitsgängen ;sein.
-
Bei der Schneidarbeit selbst bewegt sich der Werkzeugträger 24 von
rechts nach links (Fig. i). Hierzu .dient ein Stirnzahnrad 68, das besonders deutlich
aus Fi:g. 5 zu ersehen .ist. Es kann auf einer Hülse 70 angeordnet sein,
auf der ein zweites Stirnzahnrad 72 befestigt ist, .das mit Zahnrad 48 in Eingriff
gebracht werden kann, wodurch die Spindel 32 dem Uhrzeigersinne entgegen
angetrieben wird. Zü,diesem Zwecke wird die Hülse 52 von der Kappe 36 weggezogen
in :die Stellung nach Fi:g. 3, in der .die Zahnung 54 in das Zahnrad 68 eingreift
und :dieses antreibt. Der Werkzeugkörper 24 bewegt sich hierbei, wie :gesagt, von
rechts nach links, wie aus Fi:g. i zu ersehen ist, und schneidet .eine Bohrung in
das Werkstück 28.
-
Zweckmäßigerweise ist an der Kappe 36 auf einem Schraubenzapfen 76
ein Anschlag 74 schwenkbar so angeordnet, daß er zwischen Hülse 52 und Kappe 36
,geschwenkt werden kann, .um die Hülse 52 in der .erwähnten Arbeitsstellung zu erhalten,
d. h. jene Stellung, bei der die Zahnräder 54
und 68 im Eingriff
stehen (Fig.4 und 5). Die Geschwindigkeit der Spindeldrehung und, damit auch die
der Schneidstahlbewegung ist abhängig von der Zähnezahl und der Zahnteilung des
Übertragungsgetriebes. Dadurch, daß das Zahnrad 48 mit mehr Zähnen versehen wird
als das Rad 5.4, kann die Drehgeschwindigkeit der Bohrstangenwelle 18 auf die Vorschubspindel
untersetzt üb--rtragen werden. Eine weitere Untersetzung für den Schneidarbeitsgang
kann dadurch erzielt werden, daß das Zahnrad 68 größer als das Zahnrad 54 und das
Zahnrad 72 kleiner als Zahnrad 48 gewählt wird. Auf diese Weise lassen sich durch
Veränderung der Größe der Zahnräder zahlreiche unterschiedliche Untersetzungen schaffen.
-
Bei der beschriebenen Ausführungsform ist die Drehung der Spindel
32 im Uhrzeigersinne eine schnellere als entgegengesetzt, da beim Rückgang
der Antrieb über ein einfaches Paar von Zahnrädern, beim Schneidgang dagegen über
zwei Sätze von Zahnrädern erfolgt.
-
Die Hülse 7o kann in beliebiger Weise an der Kappe 36 befestigt sein;
es wird jedoch die dargestellte Anordnung bevorzugt. Danach ist die Hülse 7o auf
einen Zapfen 78 geschoben, der an seinem der Kappe zugekehrten Ende einen exzentrischen
Ansatz 8o besitzt, in den eine die Kappenbohrung 83 durchdringende Halteschraube
82 eingeschraubt wird. Durch Lösen der Schraube 82 und Verdrehen des Exzenters 8o
kann der Abstand der Achsen von Hülse 7o und Zahnrad 48 etwas verändert werden.
Diese Veränderung bietet die Möglichkeit, die gezeichneten Zahnräder .durch kleinere
oder größere zu ersetzen und auf diese Weise die Drehgeschwindigkeit des Rades 4.8
und der Spindel 32 zu verändern. So z. B. wird :durch radiales Abbewegen des Stirnrades
72 vom Stirnrad 48 eine kleine Geschwindigkeitsminderung erzielt. Es empfiehlt sich,
die Hülse 70 gleitend auf demZapfen78 anzuordnen, damit sie fürReparaturzweck
e oder für den Fall des Ersatzes durch ein Zahnrad anderer Größe, durch das eine
abweichendz Geschwindigkeit für die Spindel 32 erzielt wird, leicht entfernt
werden kann. Zum Sichern der Hülse 7o auf ihrem Zapfen 78 kann eine Scheibe 79 mit
Splint dienen.
-
Die Ausführung nach den Fig. 6 und 7 unterscheidet sich von der nach
Fig. i bis 5 nur durch Hinzufügung eines dritten Räderpaares, nämlich eines Stiriizahnrade@s
8.a., das in das Zahnrad 54a eingreift, und eines Stirnzahnrades 86, das auf der
Rückseite des Zahnrades 84 mit diesem verbunden ist. Diese zusätzlichen Zahnräder
84 und 86 können, ähnlich wie die Räder 68 und 72 nach Fig. 5, an der Kappe 3611
gelagert sein. Diese ermöglichen eine größere Untersetzung der Bohrstangengeschwind'igkeit
auf die Spindel 32, da das Zahnrad 84 größer ist und mehr Zähne besitzt als
das Rad 5.4a und Zahnrad 86 kleiner ist und weniger Zähne besitzt als das Rad 68a.
-
Wenn das Zahnrad 54a in Rad 84, Zahnrad 86 in Zahnrad 6811 und Zahnrad
72a in Rad 4811 @eingreifen, dreht sich die Spindel 32 im Uhrzeigersinne, so daß
der Werkzeugträger 24 sich gemäß Fig. i von links nach rechts bewegt, wenn die niedrige
Untersetzung Anwendung findet. Durch Auswärtsschieben der Hülse 52 auf dem Fortsatz
20 können die Zahnräder 54a und 84 miteinander in Eingriff gebracht werden. Vorzugsweise
aber wird die Hülse 52 durch eine Hülse 88 ersetzt (Fig. 7), auf der d:ie Zahnung
5411 ein beträchtliches Stück vorn Ende 9o entfernt angeordnet ist, um eine stabilere
Verbindung zu erzielen und eine übermäßige Länge des Fortsatzes 2o zu vermeiden.
Die Hütse 88 ist an ihrem Flansch mit einer Anzahl von Löchern versehen, ,die den
Löchern 6o des Hülsenflansches 58 entsprechen, so d.aß der Zapfen 62 des Haltegliedes
64 in .diese Löcher eingreift und .dadurch beim Umlauf der Bohrstange 18 die Drehung
der Hülse 88 verhindert.
-
Die Kappe 36 bzw. 36a kann natürlich auch fehlen; in diesem Falle
werden die benötigten Zahnräder unmittelbar an der Bohrstange 18 gelagert. Die Anwendung
der Kappe bietet jedoch den Vorteil, :daß .dadurch ;eine Baueinheit geschaffen ist,
die nach :dem Lösen der Schrauben 38 leicht als Ganzes von der Bohrstange 18 abgenommen
und durch eine Baueinheit mit abweichenden Sätzen von Zahnrädern ersetzt werden
kann.
-
Die Fig. 8 und 9 zeigen in einem Aus fü'hrungsbeispiel die, Anordnung
der Schneidstähle 26. Danach besitzt der Schneidstahlträger 24 in seinem Flansch
io2eine Anzahl radialer Bohrungen 92 zur Aufnahme der Stähle 26. In jedie Bohrung
ist eine Feder 94 eingesetzt, die den Schneidstahl nach außen zu treiben sucht.
Jeder Stahl besitzt eine Querbohrung 96, der entsprechende Bohrungen 98 und ioo
des Schneidstahltragfiansches io2 gegenüberstehen. Durch diese Bohrungen 96, 98,
ioo tritt ,ein Zapfen io4 'hindurch, dessen mittlerer Teil einen exzentrischen Hals
io6 bildet. Die Länge dieses Halses entspricht der Dicke des Schneidstahl:es 26,
dessen Bohrung 96 der Hals io6 durchdringt. Durch Drehen des Zapfens io4 wird mittels
des Exzenters io6 der Schneidstah.l vor- oder zurückgeschoben, d. h. auf den jeweilig
gewünschten B.o'hrdu:rchmesser eingestellt. Durch Stellschrauben io8 und iio kann
der Schneidstahl in seiner eingestellten Lage am Tragkörper 24 festgestellt werden.
-
Die beschriebene Bohrstange arbeitet folgendermaß-en: D,ie Bohrstange
wird in an sich bekannter Weise auf die Drehbank aufgespannt und durch diese in
Umdrehung gesetzt. Wenn diese Drehung im Uhrzeigersi:nne erfolgt, wird die Hülse
52 auf dem Fortsatz 20 so eingestellt, daß Zahnrad 54 in Zahnrad 48 @ein:greift.
Die Spindel 32 dreht sich dann ebenfalls im Uhrz:eigersinn@e. Wenn die Spindel
322 Rechtsgewinde besitzt, bewirkt ihre Drehung im Uhrzeigersinne die Verschiebung
des mit der Stange umlaufenden Schneidstahlträgers 24 nach rechts.. Sobald die Schnei:dstähle
26 am rechten Randdes zu bearbeitenden Werkstückes 28 angelangt sind, wird die Drehbank
angehalten und die Hülse 52 so weit von der Kappe 36 abgerückt, bis Rad 54 und Rad
68 im Eingriff stehen (Fig. 3).
Der Halteanschlag 74. wird -eingeschwenkt,
damit .er die Hülse 52 in ihrer Außenlage sperrt. Der Support 66 wird auf der Drehbank
so, weit seitlich verstellt, daß Zapfen 62 des Stoppgliedes 64 in eines der Flanschlöcher
6o der Hülse 52 eingreift. Bei dieser Stellung :der Teile bewirkt eine Drehung der
Bohrstange. im Uhrzei,gersinne die Krei.sung des Zahnrades 68 um das feststehende
Zahnrad 54. Die dabei dem Rad 68 erteilte Drehbewegung wird auf das fest mit ihm
verbundene Rad 72 übertragen, :das mit Zahnrad 48 im Eingriff steht, so.daß dieses
und die Spindel 32 sich entgegen dem Uhrzeiger drehen. Dadurch wird der Sehneidstahlträger
24 nach links bewegt, wobei :seine Stähle 26 die gewünschte Bohrung in das Werkstück
28 einschneiden. Sobald diese Bohrung fertig geschnitten ist, kann :der Halteanschlag
74 nach auswärts in die gestrichelte Linie nach Fi:g. 4 zurückgeschwenkt und die
Hülse 52 an die Kappe 36 heran@geschoben werden, bis Zahnrad 54 mit Zahnrad 48 kämmt,
wonach durch Drehung der Bohrstange im Uhrz:eigersinne die Schneidwerkzeuge 26 nach
dem Reitstock 22 hin, d. h. in ihre Ausgangslage bewegt werden.
-
Gemäß der Ausführungsform nach Fig. 6 und 7 sind zwei Schneidgeschwindigkeiten
und eine Rückholgeschwindigkeit vorgesehen. Danach ist beim Ineinandergreifen der
Räder 54 und 68 der Schneidvorgang der Werkzeuge :der gleiche wie bei der Ausführung
nach Fi.g. 2 und 5. Wenn Rad 54 mit dem zusätzlichen Rad 48 kämmt und, die Bohrstange
18 sich im Uhrzeigersinne dreht, so ist d amit eine verminderte Geschwindigkeit
:des Werkzeugträgers 24 nach rechts hin vorbereitet. Es ist natürlich klar, daß
weitere Radsätze, wie die Räder 86 und 84, vorgesehen werden können, um zusätzliche
Geschwindigkeiten der Schneidwerkzeuge zu erzielen.
-
Die Sehnei:dstähle 26 können auch @durch geeignete Gewindeschneidwerkzeuge
ersetzt werden, so, @daß die erfindungsgemäße Bohrstange auch zum Einschneiden von
Gewinde in .das Werkstück 28 verwendet werden kann. Die Geschwindigkeit der Spindel
32 kann dabei entsprechend herabgesetzt werden.
-
Der Schneidstahlträger 24 läßt sich nach dem Herausnehmen der Mutter
34 mühelos von der Bohrstange 18 abnehmen und umgekehrt wieder aufbringen, um z.
B. bei Drehung der Drehbank entgegen dem Uhrzeiger eine Bohrung schneiden zu können.