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Horizontalbohrmaschine mit einem quer zur Bohrspindel beweglichen
Bettschlitten Die Erfindung betrifft Horizontalbohrmaschinen mit einem quer zur
Werkzeugspindel auf waagerechten Führungen beweglichen Bettschlitten, auf dem ein
in Richtung der Werkzeugspindel beweglicher, kraftgetriebener Aufspanntisch auf
waagerechten Führungen angeordnet ist, der in einer ausgewählten Stellung automatisch
durch Inberührungkommen paralleler, senkrecht angeordneter Anschlagflächen eines
am Aufspanntisch befindlichen Anschlages und eines am Bettschlitten einstellbar
angeordneten Anschlaggliedes zum Stillstand gebracht werden kann.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, durch besondere neuartige
Blockierungseinrichtungen mit Feineinstellung den Aufspanntisch bei seinen das Werkstück
zum Werkzeug, beispielsweise nach Vornahme von Messungen und nach einem Werkzeugwechsel,
führenden Bewegungen mit außerordentlich großer Genauigkeit in der gewünschten Stellung
automatisch zum Stillstand zu bringen.
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Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß die Anschlagflächen
des Anschlags des Aufspanntisches und des Anschlaggliedes des Bettschlittens in
unter einem Winkel zu den waagerechten Führungen angeordneten Ebenen liegen, wobei
mindestens eine der Führungen etwa in der Mitte des Aufspanntisches liegt und wenigstens
eine hinterschnittene Führungsfläche hat, gegen welche der
Aufspanntisch
beim Inberührungkommen der geneigten Flächen angedrückt wird.
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Diese Präzisionsblockierung zusammen mit der starren Abstützung des
Werkstückes und der genau eingehaltenen Lage der Werkstückhalterung gegenüber der
Werkzeughalterung erhöhen die Leistung von Maschinen dieser Bauweise.
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Die Einstellungs- und Blockierungsvorrichtungen können auch an Werkzeugmaschinen
anderer Art Verwendung finden.
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Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich für den Fachmann aus der
Beschreibung und den Zeichnungen, von denen Fig. i ein Aufriß einer Bohrmaschine
mit den erfindungsgemäßen Merkmalen ist; Fig. 2 ist der zu der Fig. i gehörige Grundriß
; Fig. 3 zeigt die obenerwähnten Einstellvorrichtungen, und Fig. q. und 5 sind senkrechte
Schnitte gemäß den Schnittebenen 6-6 und 7-7 der Fig. 3.
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Fig. i und 2 zeigen das horizontale Bett i i und die senkrechte Säule
12, die verhältnismäßig schwer und massiv gebaut sind und zusammen ein starres Bauteil
bilden. Bett und Säule können als ein Stück hergestellt werden, sind aber zur Erleichterung
der Fabrikation einzeln hergestellt und an ihrer Berührungsfläche 13 fest verschraubt.
Die Berührungsfläche erstreckt sich vorzugsweise über die Oberseite des Bettes hinaus.
Die senkrechten Führungen 1q. und 15 an der Säule sind mit der Säule aus einem Stück
hergestellt und erstrecken sich von unterhalb der Bettoberfläche bis zum oberen
Ende der Säule. Ein Spindelschlitten 16 läßt sich auf diesen Führungen auf und ab
bewegen. Die dem Bett am nächsten liegende Führung 1q. ist V-förmig (s. i7), und
die Führung 15 ist rechteckig ausgeführt. Die Führung 1q. liegt gegenüber der Führung
15 weiter vorn. Die entsprechende V-Führung am Spindelschlitten 16 ist aus diesem
herausgearbeitet. Nachstellbare Führungsleisten 18 und ig sind am Spindelschlitten
vorgesehen, um diesen an den Führungen der Säule zu halten. Das Bett i i hat die
Führungen 21 und 22, die sich über die ganze Länge desselben erstrecken und deren
Konstruktion der der Säulenführungen ähnlich ist. Die V-förmige Führung 2 1 liegt
hier an der Bettseite, die der Säule am nächsten liegt. Der Bettschlitten 23 ist
an seiner Oberseite mit waagerechten Führungen versehen, die parallel zur Spindel
24 des Spindelschlittens 16 verlaufen. Auf den Führungen des Bettschlittens ist
der Aufspanntisch 25 angebracht, der in Längsrichtung der Führungen des Bettschlittens
hin- und herbewegt werden kann. Die Einstelleinrichtungen für den Tischantrieb sind
weiter unten beschrieben. Die Führungen des Bettschlittens bestehen aus zwei Flachführungen
26 und 27, von denen sich je eine an den beiden Enden des Bettschlittens befindet
und aus einer Zwischenführung 28, deren eine Seite 29 V-förmig ausgebildet und einer
entsprechend ausgebildeten Führung des Tisches angepaßt ist. Eine nachstellbare
Führungsleiste 3 i des Tisches liegt an der anderen Seite der Führung 28 an, und
die L-förmigen, am Bettschlitten befestigten Führungsleisten 33 umgreifen die entsprechend
ausgeführten Seitenführungen des Tisches. In der Oberfläche des Tisches sind in
Längsrichtung des Bettes i i verlaufende Auf spannnuten 34 eingeschnitten.
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Bei Horizontalbohrmaschinen, bei denen die Tischbewegung nur eine
Transportbewegung und keine Vorschubbewegung ist und bei denen die Vorschubbewegung
durch eine Längsbewegung der Bohrspindel vorgenommen wird, ist die Erfindung von
besonderem Vorteil. Der vor dem Spindelschlitten bzw. vor den in Fig. i gezeigten
Bedienungsorganen stehende Arbeiter kann mit Leichtigkeit durch Druckknopfschaltung
oder andere geeignete handbetätigte Steuerorgane den Aufspanntisch j schnell vom
Werkzeug zum Zweck des Messens der Schnittiefe weg bewegen, um dem Meßergebnis entsprechend
das Werkstück oder das Werkzeug neu einzustellen, oder zu einer Vielzahl anderer,
jedem Fachmann geläufigen Zwecken. Durch Druckknopfschaltung kann dann der Tisch
mit großer Genauigkeit in eine vorher bestimmte Stellung gebracht und in dieser
Stellung automatisch blockiert werden. Da bei Maschinen dieser Bauweise ein großer
Teil der vorkommenden Arbeiten von einer maschinell angetriebenen Spindel mit selbsttätigem
Längsvorschub und Höhenvorschub durch Bewegung des Spindelschlittens verrichtet
wird, sind die Vorteile eines. derartig angeordneten Tisches und seines selbsttätigen
Antriebs ersichtlich.
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Die Erfindung kommt bei Maschinen zur Anwendung, bei denen der Bettschlitten
durch einen Kraftantrieb beliebiger Art in Längsrichtung mit verschiedenen Geschwindigkeiten
und Vorschüben, z. B. mittels einer bei Fräsmaschinen üblichen Zugspindel und Mutterantrieb
bewegt wird und bei denen durch einen Kraftantrieb beliebiger Art der Spindelschlitten
auf und ab bewegt wird, die Bohrspindel mit verschiedenen Vorschüben und Geschwindigkeiten
axial bewegt und ihr eine Drehbewegung erteilt wird.
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Im vorliegenden Falle besitzt die Maschine die folgenden Steuerorgane:
Handkurbel 41 mit Einstellanzeiger für Längsbewegung des Bettschlittens; Handkurbel
q.2 mit Einstellanzeiger für Höhenverstellung des Spindelschlittens (diese Kurbel
ist der Kurbel 41 ähnlich und liegt in Fig. i hinter dieser Kurbel) ; Handhebel
43 mit drei Einstellmöglichkeiten, d. h. »Längsvorschub des Bettschlittens«, »Senkrechtvorschub
des Spindelschlittens« und »Ausgeschaltet«; Einstellscheibe 44 zur schnellen Änderung
des Bettschlittenvorschubs; Handrad G},5. zur axialen Einstellung der Spindel in
Zusammenarbeit mit dem Mikrometeranzeiger 46; Handhebel 47 für Vorschub und Schnellgang
der Bohrspindel; Handhebel 48 für Änderung des Spindelvorschubs; Handhebel 49 für
Änderung der Geschwindigkeit der Bohrspindel; Druckknöpfe 5 1 bis 59, 61
und 6q., mittels deren die nicht durch die vorher beschriebenen Steuerorgane geschalteten
Vorschub- und andere in Eil- und Langsamgang ausgeführten Bewegungen der Spindel,
des Spindelschlittens und des Aufspanntisches gesteuert werden.
Der
Handhebel 65 dient zum Blockieren des Spindelschlittens, und ein in ähnlicher
Weise handbetätigtes Steuerorgan kann auch zur Blockierung des Bettschlittens am
Bett vorgesehen werden, obwohl der zwischen Bett und Bettschlitten angeordnete Vorschubantrieb
so konstruiert ist, daß in bekannter Weise beim Aufhören des Vorschubs der Bettschlitten
am Bett verriegelt wird.
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Die F ig. 3, 4 und 5 zeigen Einrichtungen zum Einstellen und Blockieren
des Tisches. Hierfür sind folgende Bauelemente vorgesehen: Kraftantrieb für die
Tischbewegung; ein mit einer Anschlagfläche des Tisches zusammenarbeitender, einstellbarer
Anschlag zum Einstellen des Tisches und zu seiner Blockierung an seinen Führungen,
eine handbetätigte Feineinstellung zum Einstellen des Anschlags. Die Konstruktion
und die Anordnung dieser Elemente ermöglichen es, das Werkstück mit großer Schnelligkeit
von seiner Arbeitsstellung fort und wieder in diese zurückzubewegen, wobei eine
Genauigkeit von 0,0025 mm eingehalten werden kann. In dem in den Zeichnungen dargestellten
Ausführungsbeispiel wird der Tisch durch eine Zugspindel 66 bewegt, die mit einer
starr an der Unterseite des Tisches (Ansatz 68) neben der V-Führung befestigten
Mutter 67 zusammenarbeitet, wobei die Zugspindel ohne axiales Spiel gelagert und
kein toter Gang im Antrieb vorhanden ist. Ein für diesen Zweck geeignetes Lager
69 mit einer Einrichtung für axiale Nachstellung ist schematisch in der Zeichnung
dargestellt. Die Spindel 66 wird über ein Vorgelege 71 von einer in einem
Gehäuse am Ende des Tisches gelagerten kurzen Welle 72 angetrieben. Die Welle 72
wird mittels Kette 74 von einem Elektromotor 73 angetrieben. Die zur Übertragung
der zum Transport des Tisches benötigten Drehkraft dienende Rutschkupplung 75 kann
beliebiger Bauart sein und muß beim Auflaufen des Tisches auf den obenerwähnten
Anschlag nachgeben. Am Tisch 25 ist eine flache, gegenüber der Zugspindelachse geneigte
Anschlagfläche 76 angebracht, die mit einer entsprechenden Anschlagfläche 77 zusammenarbeitet,
die am Bettschlitten 23 angeordnet ist und in Längsrichtung der Spindel 66 verstellbar
ist. Die Anschlagfläche 7 6 befindet sich an einer Büchse 78 aus gehärtetem Stahl,
die in dem Ansatz 68 des Tisches eingepreßt ist. Die Anschlagfläche 77 ist an einem
Gleitstück 79 angeordnet, das auf einer Führung 81 des Bettschlittens 23 parallel
zur Tischbewegung verschoben werden kann. Eine im Tisch in geeigneter Weise gelagerte
Spindel 82 ist in das Gleitstück eingeschraubt, so daß durch Drehen der Spindel
82 das Gleitstück in Längsrichtung bewegt werden kann, um die Stellung der Anschlagfläche
77 zu ändern. Die Spindel 82, kann zu diesem Zweck in geeigneter Weise angetrieben
werden, wie z. B. durch die Wellen 83 und 84, die so angeordnet sind, daß die an
der einen Seite des Tisches liegende Welle 84 an einer für ihre Betätigung durch
das Bedienungspersonal geeigneten Stelle endet. Zu ihrer Betätigung ist an dem Ende
der Welle 84 die Handkurbel 85 angebracht, ebenfalls eine Feineinstellung 86, sowie
ein Zeiger 87, der an einer auf das Gewinde 89 der Spindel 84 aufgeschraubten Mutter
88 angeordnet ist. Der Zeiger 87 arbeitet mit einer auf den Tisch bezogenen Zentimeterskala
9i zusammen. Es ist ersichtlich, daß bei dieser Konstruktion der die Maschine bedienende
Arbeiter den Anschlag schnell und genau innerhalb des Bereichs der Tischbewegung
einstellen kann. Dieser Bereich beträgt 36 cm bei dem hier beschriebenen Horizontalbohrwerk
mit dreizölliger Spindel. Die Einstelleinrichtung ist so konstruiert, daß sie in
ihrer eingestellten Lage verbleibt. Zusätzlich ist aber noch eine Feststelleinrichtung
in Form der Feststellschraube 92 vorgesehen (Fig. 5), die, wenn festgeschraubt,
die Welle 84 in der vorgesehenen Stellung hält.
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Der vorzugsweise am Bettschlitten angeordnete Antriebsmotor 73 (Fig.
i) wird durch Druckknöpfe am Schaltbrett gesteuert. Durch die Betätigung dieser
Knöpfe durch den die Maschine bedienenden Arbeiter wird der Tisch im Eilgang vorwärts
oder rückwärts bewegt. Die Tischbewegung dient nicht zum Vorschub, sondern nur dazu,
das Werkstück aus der Schneidstellung zurückzuziehen, um Messungen vorzunehmen,
um Werkzeug oder Werkstück auszuwechseln oder um das Werkstück in eine vorher eingestellte
Anschlagstellung zu bringen. Der Tisch kann daher durch Druckknopfschaltung in Arbeitsstellung
zurückgeführt, angehalten und automatisch blockiert werden, und diese Vorgänge können
laufend mit einer Einstellgenauigkeit von o,0025 mm wiederholt werden. Der Motor
73 wird vom Arbeiter abgestellt, wenn nach dem Auflaufen des Tisches auf den Anschlag
die Rutschkupplung überfahren wird. Es ist ersichtlich, daß durch die Berührung
der Anschlagflächen 76 und 77 eine Keilwirkung hervorgerufen wird, die in Fig. 3
den Tisch nach links zu drücken sucht und dadurch die V-Führung des Tisches an die
entsprechende Führung des Bettschlittens drückt. Diese Art des kombinierten Stoppens
und Blockierens kann an jedem beliebigen Punkt des Einstellbereichs vorgenommen
werden, der bei dieser Maschine 36 cm beträgt. Die beschriebene Transportbewegung
und Blockierung ergeben eine große Genauigkeit in der Rückführung des Werkstücks
in seine vorherige Arbeitsstellung, wobei die Genauigkeit der Einstellung und Bearbeitung
durch den beschriebenen starren Aufbau günstig beeinflußt wird. Es ist ebenfalls
ersichtlich, daß die Schneidkräfte die Schlitten in den V-förmigen Teil ihrer Führungen
drücken und dadurch die Bearbeitungsgenauigkeit erhöhen. An der Bohrspindel befindet
sich ein Spannfutter üblicher Art. Planfräser können in bekannter Weise an der Spindelhülse
2q.' befestigt werden. Ein am Spindelschlitten befestigter Motor 95 dient zum Antrieb
der Hülse und der Bohrspindel. Im vorliegenden Fall hat die Bohrspindel sechs Vorschübe
(von 0,075 bis 0,75 mm pro Umdrehung), einen Eilgang in beiden Richtungen
und einen langsamen Handantrieb für genaue Einstellung. Zwölf schnell einstellbare
Spindelgeschwindigkeiten von 32 bis 8oo Umdrehungen
pro Minute sind
vorgesehen. Der Spindelantrieb erfolgt durch einen reversierbaren 5-PS-Motor mit
konstanter Drehzahl von i2oo Umdrehungen pro Minute. Ein von einem besonderen Motor
angetriebenes Getriebe im Bett der Maschine ermöglicht einen Eilgang und zwölf schnell
einstellbare Vorschübe für den Bettschlitten 23 und eine Vertikalbewegung des Spindelschlittens
16. An den Vorschubspindeln im Bett und in der Säule sind in bekannter Weise Einrichtungen
zur Beseitigung von totem Gang vorgesehen. Die Bohrspindel hat einen axialen Bewegungsbereich
von 38 cm, der um weitere 13 cm durch Nacheinstellung vergrößert werden kann.
Die hier gemachten Angaben über Dimensionen, Geschwindigkeiten, Vorschübe usw. beziehen
sich nur auf die hier beispielsweise beschriebene Ausführung der Maschine und sollen
die Erfindung nicht darauf beschränken.
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Viele von dem Ausführungsbeispiel abweichende Ausführungen der erfindungsgemäßen
Maschine sind möglich, und der Patentschutz soll sich auf alle Ausführungen erstrecken,
die in den Bereich des Erfindungsgedankens fallen.