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Spindellagerung für Bohr- und Fräswerke Das Patent 969 992 bezieht
sich auf eine Spindellagerung für Bohr- und Fräswerke od. dgl., insbesondere für
Horizontalbohrwerke, bei denen die Bohrspindel in einer im Spindelkasten drehbar
gelagerten, den Antrieb der Bohrspindel vermittelnden Pinole längs verschiebbar
geführt ist. Nach dem Hauptpatent ist die Bohrspindel in einer in der Pinole längs
verschiebbaren, aber gegenüber letzterer uridrehbaren, eine durchgehende Führungsbohrung
aufweisenden Hülse längs verschiebbar, aber relativ zu dieser undrehbar geführt.
Die Hülse, die die Bohrspindel mit nur geringem Spiel umschließt, bildet eine zusammen
mit ihr umlaufende Verstärkungshülse, die bei Biegungsbeanspruchungen der Bohrspindel
gleichfalls auf Biegung beansprucht wird und so etwa entstehende Durchbiegungen
ganz erheblich herabsetzt.
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Nach dem Hauptpatent ist die Hülse an ihrem äußeren Ende auf der Bohrspindel
festklemmbar. Auf diese Weise kann die Hülse zugleich mit der Bohrspindel ausgefahren
bzw. von dieser beim Ausfahren selbsttätig mitgenommen werden.. Außerdem ist bei
der Spindellagerung nach dem Hauptpatent eine Festspannvorrichtung vorgesehen, durch
die die Hülse in gewollter Lage festgestellt werden kann, wobei aber die Drehung
der Hülse durch die Festspannvorrichtung nicht behindert wird. Unter abwechselnder
Benutzung der Klemmvorrichtung und der Festspannvorrichtung kann die Hülse gegenüber
der Bohrspindel in Achsrichtung verschoben werden., indem die Bohrspindel zwischen
dem Anziehen. der einen und Lösen der anderen Vorrichtung und dem Lösen der einen
und Anziehen der anderen Vorrichtung entsprechend vorgeschoben oder zurückgezogen
wird. Diese Art der Verschiebung der Hülse ist recht umständlich und erfordert eine
Unterbrechung der Bohrarbeit.
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Durch die Erfindung soll die Spindellagerung nach dem Hauptpatent
so verbessert und vervollkommnet werden, daß die Hülse unabhängig von der Verschiebung
der Bohrspindel, insbesondere auch während eines Bohrvorganges, vorgeschoben werden
kann. Die Erfindung bezieht sich daher auf eine Spindellagerung für Bohr- und Fräswerke
od. dgl., insbesondere für Horizontalbohrwerke, bei denen die Bohrspindel in einer
im Spindelkasten drehbar gelagerten, den Antrieb der Bohrspindel vermittelnden Pinole
längs verschiebbar geführt ist, wobei die Bohrspindel in einer in der Pinole längs
verschiebbaren, aber uridrehbaren Hülse längs verschiebbar ist, aber uridrehbar
geführt ist, nach Patent 969 992. Gemäß der Erfindung steht die Hülse drehbar, aber
axial nicht verschiebbar mit einem Rohrkörper in Verbindung, der im Spindelkasten,
vorzugsweise in dessen Ausleger, uridrehbar geführt und durch einen Vorschubantrieb
axial verschiebbar ist. Vorteilhaft wird der Vorschubantrieb für den Rohrkörper
so ausgeführt, daß sich genau der gleiche Vorschub ergibt, wie er bei -der Bohrspindel
vorhanden ist. Eine günstige raumsparende Bauart ergibt sich, wenn der Rohrkörper
außen mit Gewinde versehen und für seine Verschiebung eine darauf verschraubbare,
ortsfest drehbar gelagerte Mutter vorgesehen wird. Die Muter wird vorteilhaft mit
einer Stirnradverzahnung versehen, in die ein Ritzel des Vorschubantriebes eingreift.
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Das Feststellen des Rohrkörpers und damit der Hülse kann gemäß der
Erfindung in der Weise durchgeführt werden, daß ein- mit Muttergewinde versehener,
auf den Rohrkörper aufgeschraubter Ring über eine Klauenkupplung od. dgl. mit der
Mutter-in Verbindung steht und -mit dieser zwecks Feststellung des Rohrkörpers axial
verspannbar ist. Für das Verspannen des Ringes gegenüber der Mutter wird vorteilhaft
eine auf den Ring wirkende, in einem ortsfesten Gewinde verschraubbare Druckhülse
vorgesehen. Wenn die Druckhülse mit einer Verzahnung versehen wird, in die ein von
Hand drehbares Stellglied, z. B. ein Ritzel oder eine Schnecke, eingreift, kann
die Festspannvorrichtung in einfacher Weise mittels eines Hebels, einer Kurbel oder
eines Handrades betätigt werden.
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Um zu verhindern, daß die Hülse vorgeschoben werden kann, ohne daß
die Bohrspindel zugleich vorgeschoben wird bzw. bereits vorgeschoben ist, werden
gemäß der Erfindung die Nuten-und Keile der zwischen Bohrspindel und Hülse vorgesehenen
Keil-Nut-Verbindung in solcher Lage und- Länge angeordnet, daß die
Hülse
bei in zurückgezogener Lage befindlicher Bohrspindel nur zusammen mit dieser vorgeschoben
werden kann. Auf dieseWeise ist es ausgeschlossen, daß durch alleiniges Ausfahren
der Hülse deren Bohrung frei wird und Schmutz und Metallspäne in diese gelangen,
die beim späteren Durchfahren der Bohrspindel durch die Hülse zur Bildung von Freßriefen
führen könnten.
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Die Erfindung sei an Hand der Zeichnung, in der ein Ausführungsbeispiel
dargestellt ist, näher erläutert.
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Fig. 1 zeigt einen Längsschnitt durch einen Teil einer Spindellagerung
eines Horizontalbohrwerkes, während Fig. 2 die Verbindung zwischen der Hülse und
dem Rohrkörper sowie den Antrieb für dessen Vorschub in größerem Maßstab im Schnitt
wiedergibt.
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In der Zeichnung ist die Bohrspindel mit 1 bezeichnet. Sie ist in
einer Hülse 2 längs verschiebbar, aber undrehbar geführt, die ihrerseits in einer
Pinole 3 längs verschiebbar, jedoch undrehbar geführt ist. Zum Antrieb der Bohrspindel
1 dient ein Zahnrad 4, das über in Duschbrechungen der Pinole 3 vorgesehene Keile
5, die in Längsnuten der Hülse 2 eingreifen, mit dieser gekuppelt ist.
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An ihrem rechten Ende weist die Hülse 2 gemäß der Erfindung einen
Ringansatz 2a auf, der in eine entsprechende Ringnut eines Rohrkörpers 6 eingreift.
Auf diese Weise ist die Hülse 2 mit dem Rohrkörper 6 drehbar, jedoch nicht axial
verschiebbar verbunden. Der Rohrkörper 6 ist außen mit Gewinde versehen und in der
Bohrung eines Auslegers 7, der an der Wand 8 des Spindelkastens befestigt ist, längs
verschiebbar, aber undrehbar geführt. Der Ausleger 7 weist einen durch die Wand
8 des Spindelkastens hindurchsagenden, rohrartigen Ansatz auf, in dem eine auf dem
Gewinde des Rohrkörpers 6 verschraub-bare Mutter mittels zweier Kugellager 10 drehbar
gelagert ist. Die Mutter 9 ist als Stirnrad ausgebildet und kann mittels eines (nicht
dargestellten) Ritzels durch den Vorschubantrieb der Maschine gedreht werden. Da
die Mutter 9 durch die beiden Kugellager 10 ortsfest gelagert ist,
ergibt sich bei ihrer Drehung eine Vorschubbewegung des Rohrkörpers 6 und damit
der Hülse 2.
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Während in Fig. 1 die Verbindung zwischen der Hülse 2 und dem Rohrkörper
6 nur schematisch dargestellt ist, zeigt Fig. 2 eine Konstruktion:, bei der das
in Fig. 1 dargestellte Prinzip verwirklicht ist. Die Hülse 2 ist an ihrem Ende stufenförmig
abgesetzt. Auf ihr rohrartiges Ende sind zwei Plankugellager 11 und ein zwischen
diese greifender, mit Außengewinde versehener Ring 12 aufgeschoben. 13 ist ein Zwischenring
und 14 eine Ringmutter, mit der die Kugellager 11 und der Ring
12 so verspannt werden können, daß kein axiales Spiel mehr vorhanden ist.
Der Ring 12
ist mit seinem Gewinde in das mit entsprechendem Muttergewinde
versehene Ende des Rohrkörpers 6 eingeschraubt und in eingeschraubter Lage gesichert.
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Auf das Gewinde des Rohrkörpers 6 ist in diesem Fall außer einer Mutter
15, die mit einer Stirnrad-%-erzahnung versehen ist, noch ein mit gleichere Muttergewinde
versehener Ring 16 aufgeschraubt, der mit der Mutter 15 über Bolzen 17 so gekuppelt
ist, daß er sich gegenüber der Mutter 15 nicht drehen, jedoch axial verschieben
kann. Die Mutter 15 und der Ring 16 sind mittels zweier Plankugellager 18 in dem
durchsagenden Ende des Auslegers 7 drehbar gelagert. Dabei sitzt der äußere Ring
des linken Planlagers 18 in einer Druckhülse 19, die mit ihrem linken, mit Gewinde
versehenen Ende in eine Ringmutter 20 eingeschraubt ist. Die Ringmutter 20 ist an
dem Ausleger 7 undrehbar befestigt, also ortsfest. Die Druckhülse 19, die in der
Bohrung des Auslegers 7 drehbar geführt ist, weist eine Stirnradverzahnung 21 auf,
in die ein (nicht dargestelltes) Ritzel eingreift, das z. B. mittels eines Handhebels
oder Handrades gedreht werden kann.
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Durch Drehung der Druckhülse 19 kann über das linke Planlager 18 der
Ring 16 in Richtung auf die Mutter 15 gedrückt werden. Auf diese Weise kann das
Gewinde des Rohrkörpers 6 mittels der Teile 15, 16 so verspannt werden, daß der
Rohrkörper 6 in dem Ausleger 7 unverrückbar festgehalten wird. Soll die Hülse 2
vorgeschoben werden, so wird die Verspannung durch Rückdrehung der Druckhülse 19
gelöst und sodann der Vorschubantrieb für die als Stirnrad ausgeführte Mutter 15
eingeschaltet.
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Die Erfindung bietet die Möglichkeit, die Hülse 2 unabhängig von der
Bohrspindel 1 durch den V orschubantrieb vorzuschieben. und zuriickzuziehen. Wird
beispielsweise eine große Bohrung mit verhältnismäßig großer Ausladung bearbeitet
und zeigt sich dabei, daß die Bohrspindel 1 infolge zu starker Duschbiegung rattert,
so ist es möglich, die Hülse 2 während der Bohrarbeit oder bei kurzzeitiger Stillsetzung
des Vorschubes der Bohrspindel im Eilgang nachzuschieben und so die Bohrspindel
1 abzustützen, so daß die Bohrung fliegend ohne Rattern weiterbearbeitet werden
kann. Ebenso kann, die Traghülse auch durch den Vorschubantrieb wieder zurückgezogen
werden.
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Die Erfindung bietet neben der Möglichkeit, die Hülse 2 durch einen
Vorschubantrieb unabhängig von der Bohrspindel vorzuschieben und zurückzuziehen,
den Vorteil, daß die Hülse 2 für das Aufsetzen von Bohr- oder Fräswerkzeugen benutzt
werden kann. Es ist also beispielsweise möglich, auf die Hülse, deren vorderes Ende
mit einer entsprechenden Werkzeugaufnahme versehen werden kann, einen Bohrkopf oder
Messerkopf aufzusetzen und die Hülse so zum Bohren oder Fräsen zu verwenden. Auf
diese Weise können dann zwei hintereinanderliegende Bohrungen zugleich ausgebohrt
oder Bohr- und Fräsarbeiten abwechselnd ausgeführt werden..
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Da beide Teile, Bohrspindel 1 und Hülse 2, einen unabhängigen Vorschub
besitzen, ist es möglich, mit Bohrspindelvorschub allein oder Traghülsenvorschub
allein oder mit beiden Vorschüben gleichzeitig zu arbeiten. Bei gleichzeitigem Vorschub
von Bohrspindel und Traghülse kann während des Arbeitsprozesses der eine oder der
andere Vorschub abgeschaltet werden., so daß dann nur noch der andere Vorschub weiterarbeitet.
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Bei Verwendung eines mit einer durchgehenden zentrischen Bohrung versehenen
Messerkopfes auf der Traghülse kann der Bedienungsmann, wenn er eine Fräsarbeit
mit dem Messerkopf durchgeführt hat, die Traghülse mit dem Messerkopf zurückfahren
und dann die Bohrspindel in Arbeitsstellung bringen, ohne daß der Messerkopf von
der Traghülse abgenommen werden muß. Die Erfindung bietet also die Möglichkeit,
sehr viel Arbeitszeit einzusparen und so die Fertigung erheblich wirtschaftlicher
zu gestalten.
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Damit nicht etwa beim Einschalten des Vorschubantriebes der Hülse
2, wenn der Rohrkörper 6 noch festgespannt ist, Bruch irgendwelcher Teile entstehen
kann, empfiehlt es sich, in den Vorschubantrieb eine Sicherheitskupplung einzubauen.
Eine gleiche Kupplung wird zweckmäßig auch in dem Vorschubantrieb der Bohrspindel
1 vorgesehen, damit beim Zurückziehen der Bohrspindel 1 bei noch vorgeschobener
Traghülse
2 keine Überbeanspruchungen einzelner Teile auftreten können.