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Bohrmaschine mit zumindest einer mehrere parallele Bohr-
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spindeln aufweisenden Bohreinheit Die Erfindung betrifft eine Bohrmaschine
mit zumindest einer mehrere parallele Bohrspindeln aufweisenden Bohreinheit, welche
relativ zu einem zu bearbeitenden Werkstück, insbesondere quer zu einem Profilträger
od. dgl. und etwa parallel zu der jeweils zu beaufschlagenden Oberfläche dieses
Trägers verschiebbar ist.
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Profilträger für Stahlkonstruktionen müssen in unterschiedlicher Weise
mit Bohrungen versehen werden. Entweder sind die Bohrungen unregelmäßig angeordnet
und können nur mit einer Bohrspindel angebracht werden; oder sie haben unter~ schiedliche
Durchmesser, so daß im Verlauf der Bearbeitung die Bohrer gewechselt werden müssen;
oder sie sind in Gruppen angeordnet und können mit mehr als einer Bohrspindel gleichzeitig
gebohrt werden.
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Dementsprechend sind Bohrmaschinen bekannt, bei denen eine Spindel
je Bohreinheit vorgesehen ist. Andererseits sind Mehrspindel-Bohrmaschinen bekannt,
die beim Bohren von Lochgruppen günstig sind, aber für ein Wechseln der Bohrer und
ein Umstellen der Maschine von einem zu bearbeitenden Profil auf ein anderes wenig
geeignet sind.
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Ferner sind Bohrmaschinen bekannt, bei denen mehrere Spindeln pro
Bohreinheit dazu verwendet werden, einen Bohrerwechsel schnell durchzuführen, indem
jeweils die benötigte Bohrspindel in Arbeitsstellung gebracht wird. Diese Maschine
eignet sich jedoch nicht zum gleichzeitigen Anbringen mehrerer
Bohrungen
nebeneinander.
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Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, eine Bohrmaschine der
eingangs erwähnten Art zu schaffen, mit welcher sowohl Lochgruppen, als auch Einzellöcher
und dabei gegebenenfalls mehrere Einzellöcher mit unterschiedlichem Durchmesser
oder auch Lochgruppen und zusätzlich Einzellöcher gebohrt werden können, ohne daß
aufwendige Umrüstarbeiten zwischen den einzelnen Bohrvorgängen notwendig sind.
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Die Lösung dieser Aufgabe besteht im wesentlichen darin, daß die Bohrspindeln
wenigstens einer Bohreinheit einzeln in ihrer Längsrichtung relativ zu der Bohreinheit
aus ihrer Arbeitsstellung zurückziehbar sind und daß der Abstand zwischen wenigstens
zwei Bohrspindeln verstellbar ist. Dadurch ist eine Änderung einer Lochgruppe oder
auch die wahlweise Verwendung von Bohrern unterschiedlicher Durchmesser sowie die
Herstellung mehr oder weniger beliebiger Einzellöcher möglich, ohne daß aufwendige
Umrüstarbeiten zwischen den einzelnen Bohrvorgängen erforderlich werden.
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Besonders zweckmäßig ist es, wenn die Bohrspindeln einer Bohreinheit
zum Bohren eines wenigstens einen in Bohrrichtung hochstehenden Flansch od. dgl.
Vorsprung aufweisenden Profiles zumindest um die Höhe dieses Flansches od. dgl.
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zurückziehbar sind. Dadurch kann die seitliche Verschiebung der Bohreinheit
auch so weit durchgeführt werden, daß der in Verschieberichtung am weitesten hinten
liegende Bohrer ebenfalls bis nah an einen solchen Flansch herangeführt werden kann,
da die übrigen Bohrer in zurückgezogener Position eine solche Verstellbewegung im
Bereich eines Flansches nicht behindern.
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Für eine gute Anpassung an unterschiedliche Bohrvorgänge ist
es
zweckmäßig, wenn jede der Bohrspindeln einer Bohreinheit in ihrer Drehzahl unabhängig
von den übrigen Bohrspindeln schaltbar und regelbar ist.
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Bei einer Weiterbildung der Erfindung mit zumindest einer Bohreinheit
für vertikale und einer Bohreinheit für horizontale Bohrspindeln können die Bohrspindeln
der horizontalen Bohreinheit aus dem von den Bohrspindeln der vertikalen Bohreinheit
bei deren größter seitlicher Verschiebung erfaßten Bereich zurückziehbar sein, um
Kollisionen zwischen den vertikalen und den horizontalen Bohrern zu vermeiden.
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Für eine möglichst vielseitige und dennoch einfache Anwendung kann
es dabei zweckmäßig sein, wenn die die Bohrspindeln aufweisenden Bohreinheiten als
verschiebbare Schlitten ausgebildet oder von Schlitten getragen sind und so weit
seitlich bzw. in der Höhe verschiebbar sind, daß jede der vorzugsweise in Verschieberichtung
nebeneinander angeordneten und insbesondere einzeln zurückziehbaren Bohrspindeln
auf jede Stelle der in Verschieberichtung liegenden Linie am Werkstück einstellbar
ist. Insbesondere durch eine derartige Ausgestaltung der Erfindung können vielfältige
Lochgruppen, Einzelbohrungen oder Kombinationen davon und dies jeweils auch noch
mit wechselnden Durchmessern auf einfache Weise durch entsprechende Rückzieh- und
Zustellbewegungen gebohrt werden, ohne daß aufwendige Umstellungen an der Bohrmaschine
selbst notwendig werden.
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Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung kann darin bestehen, daß
wenigstens ein Teil der Bohrspindeln zumindest einer Bohreinheit in gegenüber der
Vorschubrichtung eines Werkstückes od. dgl. unterschiedlichen Ebenen hintereinander
angeordnet sind. Dadurch werden die Möglichkeiten, unterschiedliche Lochungen, Lochgruppen
usw. zu bohren, weiter vergrößert. Dabei können vorzugsweise mehrere Bohrspindeln
in
Vorschubrichtung genau hintereinander liegend angeordnet sein und es können gegebenenfalls
mehrere, zumindest zwei insbesondere vertikale Bohreinheiten mit vorzugsweise in
Vorschubrichtung hintereinander liegenden Bohrspindeln parallel zueinander stehen.
Dadurch wird unter anderem ermöglicht, daß zwei in einem gewissen Abstand mit einer
Öffnung nach innen liegende Winkeleisen gegebenenfalls durch zwei horizontale, insbesondere
aber auch durch die vorerwähnten beiden vertikalen Bohreinheiten gleichzeitig und
erforderlichenfalls symmetrisch bearbeitet werden.
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Es sei noch erwähnt, daß die Bohrspindeln der horizontal angeordneten
Bohreinheiten mit wenigstens einem Teil der Bohrspindeln der vertikal angeordneten
Bohreinheit oder -einheiten in der gleichen Ebene quer zur Vorschubrichtung eines
Werkstückes liegen können.
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Weitere Ausgestaltungen der Erfindung von zum Teil eigener schutzwürdiger
Bedeutung sind Gegenstand weiterer Ansprüche.
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Nachstehend ist die Erfindung mit ihren ihr als wesentlich zugehörenden
Einzelheiten anhand der Zeichnung noch näher beschrieben. Es zeigt: Fig. 1 eine
schematisiert dargestellte Bohrmaschine mit drei Bohreinheiten, deren eine in horizontaler
Richtung verschiebbar ist und vertikal wirkende Bohrer aufweist und deren beiden
anderen in vertikaler Richtung verschiebbar sind und horizontal wirkende Bohrer
haben, Fig. 2 eine Seitenansicht einer Bohrmaschine gemäß Fig. 1, wobei die horizontalen
Bohrer und die vertikalen Bohrer in zwei verschiedenen Ebenen liegen,
Fig.
3 eine Seitenansicht einer Bohrmaschine entsprechend Fig. 1, bei der die horizontalen
und vertikalen Bohrer in einer Ebene liegen, Fig. 4 eine Seitenansicht einer abgewandelten
Ausführungsform einer Bohrmaschine gemäß der Erfindung, bei der die horizontalen
Bohrer in einer quer zur Vorschubrichtung und die vertikalen Bohrer in einer in
Vorschubrichtung orientierten Ebene liegen, Fig. 5 in vergrößertem Maßstab den Antrieb
eines in seiner Längsrichtung zurückziehbaren Bohrers, in schematisierter Darstellung
Fig. 6 bis 8 die Anwendung der Erfindung beim Anbringen von drei Löchern unterschiedlichen
Durchmessers, Fig. 9 die Anwendung der Erfindung beim Anbringen einer Lochgruppe
und eines zusätzlichen Loches mit abgewandeltem Durchmesser, Fig. 10 die Anwendung
der Erfindung beim Bohren von jeweils einem Loch in zwei gleichzeitig zugeführte
Profile, Fig. 11 die Anordnung der einzelnen Bohrspindeln beim Bohren einer an einem
Profil hochliegenden Bohrung mit einer an der horizontalen Bohreinheit tief liegenden
beim gleichzeitigen Bohren einer vertikalen Bohrung mit dem von der dargestellten
horizontalen Bohreinheit entferntest liegenden Bohrer, Fig. 12 eine abgewandelte
Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Bohrmaschine insbesondere zum spiegelbildlichen
Bohren von zwei gleichzeitig zugeführten
Winkeleisen mit zwei horizontalen
und zwei vertikalen Bohreinheiten.
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Eine im Ganzen mit 1 bezeichnete Bohrmaschine weist in dem in Fig.
1 dargestellten Ausführungsbeispiel drei Bohreinheiten 2, 3 und 4 auf. Jede der
Bohreinheiten ist für drei Bohrspindeln vorgesehen, da eine solche Ausführung relativ
häufig gebraucht wird. Dabei sitzt jede Bohreinheit 2, 3 und 4 auf einem Positionsschlitten
5, wodurch jede Bohreinheit quer zur Wirkrichtung der einzelnen Bohrer und quer
zur Vorschubrichtung eines Werkstückes 6 verschiebbar ist.
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In gleicher Weise könnten jedoch auch Bohreinheiten mit nur zwei oder
aber auch mit mehr als drei Spindeln vorgesehen sein. Im Ausführungsbeispiel liegen
jeweils alle Bohrspindeln einer Bohreinheit in einer quer zur Längsachse des Werkstückes
6 angeordneten Ebene. Es ist jedoch auch möglich, die noch näher zu beschreibenden
Spindeln einzeln oder in Gruppen zu dieser Ebene versetzt anzuordnen, wie es bei
den ebenfalls noch zu beschreibenden Figuren 4 und 12 angedeutet ist.
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Erfindungsgemäß ist vorgesehen, daß die Bohrspindeln 7 mit den von
ihnen gehaltenen Bohrern 8 aus ihrer Arbeitsstellung in ihrer Längsrichtung zurückziehbar
sind. In Fig. 1 ist beispielsweise bei der Bohreinheit 2 die mittlere Bohrspindel
7 mit ihrem Bohrer 8 zusammen zurückgezogen. Verschiedene Anwendungsmöglichkeiten
dieser Anordnung sind vor allem in den Figuren 6 bis 11 näher dargestellt. Die Figuren
6 bis 8 zeigen dabei, wie mit einer Bohreinheit 3 jeweils unterschiedliche Bohrungen
nacheinander gebohrt werden können. Dabei wird zunächst gemäß Fig. 6 eine erste
Bohrung angefertigt. Nach dem Zurückziehen des entsprechenden Bohrers wird eine
Querbewegung der Bohreinheit und danach das Bohren des zweiten Loches durchgeführt
(Fig. 7). In ähnlicher Weise wird dann noch ein drittes Loch mit einem entsprechend
größerem Durchmesser an einer noch weiter
unten liegenden Stelle
des Profiles 6 angebracht (Fig. 8).
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Man erkennt bei diesem Anwendungsbeispiel, daß die drei Lochungen
größere bzw. kleinere Abstände als die drei Bohrer 8 haben. Das zeitraubende Auswechseln
der einzelnen Bohrer kann in vorteilhafter Weise entfallen.
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In Fig. 9 ist dargestellt, wie mit den in der Zeichnung höher liegenden
beiden Bohrern 8 zunächst eine Lochgruppe und dann mit dem dritten Bohrer noch ein
weiteres Loch mit anderem Durchmesser und größerem Abstand von der Lochgruppe, als
es dem Abstand der Bohrer untereinander entspricht, angebracht werden können. Diese
zweckmäßige Arbeitsweise, welche wiederum keine Umrüstung der Bohreinheit notwendig
macht und dennoch diese Anbringung unterschiedlicher Lochungen erlaubt, beschleunigt
einen derartigen Bohrvorgang gegenüber herkömmlichen Methoden erheblich.
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Auch Fig. 10 zeigt eine vorteilhafte Anwendung der Erfindung, bei
welcher eine Bohrspindel 7 zurückgezogen ist, während mit den beiden anderen jeweils
einzelne Werkstücke 6, im Ausführungsbeispiel Profilträger, gleichzeitig gebohrt
werden können.
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Eine wesentliche Ausgestaltung der Erfindung ist anhand der Fig. 11
erkennbar. Diese Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, daß die vertikalen Bohrspindeln
7 einer Bohreinheit zum Bohren eines wenigstens einen in Bohrrichtung hochstehenden
Flansch 9 aufweisenden Profiles 6 zumindest um die Höhe dieses Flansches 9 zurückziehbar
sind. Dadurch kann der in Ausgangsstellung von diesem Flansch 9 am weitesten entfernt
liegende Bohrer dennoch bis nah an diesen Flansch 9 herangeführt und dort zum Bohren
verwendet werden. Die beiden anderen Bohrer sind entsprechend weit zurückgezogen,
so daß sie die seitliche Verschiebung der Bohreinheit 2 relativ zu dem Flansch 9
nicht behindern können.
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Praktisch kann also jeder Bohrer 8 dieser Bohreinheit 2 selbst beim
Bohren solcher mit#Flanschen 9 versehenen Werk~ stücke 6 jede Stelle des Werkstückes
erreichen. Dadurch läßt sich auch in diesem Bereich eines Werkstückes 6 jede beliebige
Kombination von einzelnen Bohrungen oder Bohrungen mit Bohrlöchgruppen anbringen.
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Fig. 11 zeigt ferner noch, wie die Bohrspindeln 7 der horizontalen
Bohreinheit aus dem von den Bohrspindeln 7 der vertikalen Bohreinheit bei deren
größter seitlicher Verschiebung erfaßten Bereich zurückziehbar sind, wenn gleichzeitig
die horizontale Bohreinheit nach oben in den Bereich der vertikalen Bohrer 8 verschoben
ist. Durch die Zurückziehbarkeit der horizontalen Bohrspindeln wird also erreicht,
daß trotz der Anordnung aller Bohrspindeln in einer Ebene diese sich auch bei diesen
extremen Verstell-Positionen gegenseitig nicht stören.
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Auch die übrigen Bohreinheiten sind als verschiebbare Schlitten ausgebildet
oder von solchen Schlitten 5 getragen und so weit seitlich bzw. in der Höhe verschiebbar,
daß jede der in Verschieberichtung vorzugsweise nebeneinander angeordneten und insbesondere
einzeln zurückziehbaren Bohrspindeln 7 auf jede Stelle der in Verschieberichtung
liegenden Linie am Werkstück 6 einstellbar ist. Dies ist vor allem an der in Fig.
1 rechts liegenden Bohreinheit 4 angedeutet, deren oberster Bohrer 8 an einer unten
liegenden Stelle des Flansches 9 des Werkstückes 6 im Einsatz ist.
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Vor allem anhand der Fig. 5 erkennt man, daß jede rückziehbare Bohrspindel
7 über eine teleskopartig zusammenschiebbare Welle 10, vorzugsweise eine eine Einzelverschiebung
einer Bohrspindel 7 auch in seitlicher Querrichtung ermöglichende Kardanwelle oder
Kugelgelenkwelle, angetrieben ist.
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Diese Welle 10 kann also alle Verstellbewegungen der Bohrspindel 7
gut mitmachen.
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An der Bohrspindel 7 greift außer der Antriebswelle 10 noch ein Arbeitszylinder
11 zur Durchführung der Längsverschiebung in Spindelrichtung an. Im Ausführungsbeispiel
ist dabei dieser Arbeitszylinder 11 mit der-aus ihm herausragenden Kolbenstange
12 schräg zur Verschieberichtung der Bohrspindel angeordnet und dementsprechend
jeweils an dem verschiebbaren Teil und an dem feststehenden Gegenteil gelenkig gelagert.
In Fig. 5 ist das an der Bohrspindel befindliche Gelenk mit 13 und das an der Bohreinheit
befindliche Gelenk mit 14 bezeichnet. Auch bei diesen Gelenken 13 und 14 handelt
es sich um solche Gelenke, welche den Längs- und Querbewegungen der Bohrspindel
7 folgen können.
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Durch diese zweckmäßige Konstruktion des Rückzieh-Antriebes für die
Bohrspindeln ist es gleichzeitig auf einfache Weise möglich, daß der Abstand der
jeweils parallelen Bohrspindeln 7 zueinander von Hand, motorisch und/oder hydraulisch
und gegebenenfalls über eine programmierbare Steuerung od.
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dgl. verstellbar ist. Dementsprechend können beliebige Lochgruppen
zusammengestellt werden, weil die einzelnen Bohrspindeln zurückziehbar sind.
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Es wurde bereits erwähnt, daß die Bohrspindeln 7 in Richtung eines
an einem Werkstück vorhandenen Vorsprunges mindestens um dessen Maß zurückziehbar
sind, um über dessen obersten Punkt gelangen zu können. Auch die Bohrspindeln der
horizontalen Bohreinheiten können so weit zurückziehbar sein, daß sie den in Fig.
11 dargestellten Platz für seitliche Verschiebungen der vertikalen Bohreinheiten
und deren Bohrspindeln ermöglichen.
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Um auch mit den die horizontalen Bohrspindeln 7 aufweisenden Bohreinheiten
3 und 4 alle Stellen eines Werkstückes auf dem Wege der Verstellbewegung mit allen
Bohrern 8 dieser Bohreinheit erreichen zu können, sind diese Bohreinheiten
3
und 4 im Ausführungsbeispiel so weit absenkbar, daß sich die obere horizontale Bohrspindel
jeweils etwa in Höhe der Oberkante der Zuführbahn 15 für das Werkstück 6 befindet.
Dies ist im Ausführungsbeispiel durch die Anordnung der Bohreinheit 4 in Fig. 1
angedeutet. Deren in Funkrionsstellung oberster Bohrer befindet sich praktisch an
der tiefsten Stelle des Flansches 9.
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Es sei noch erwähnt, daß die einzelnen Bohrer 8 in nicht näher dargestellte
Stellhülsen mit Längenausgleich einsetzbar sind, so daß die Spitzen der Bohrer eine
definierte Lage relativ zu den Bohrspindeln und deren Halterungen erhalten.
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Ein wesentlicher Vorteil der Erfindung besteht noch darin, daß sie
eine Ausgestaltung ermöglicht, bei welcher der Arbeitszylinder 11 zum Zurückziehen
der einzelnen Bohrspindeln 7 gleichzeitig den vom Bohrer 8 ausgehenden Druck und
Stoß beim Auftreffen auf das Werkstück und Umschalten vom Eilvorschub auf den Arbeitsvorschub
abfangen kann. Die stoßdämpfende Wirkung kann dabei durch ein Drosselventil am Arbeitszylinder
verbessert und eingestellt werden.
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Eine Weiterbildung kann dabei noch darin bestehen, daß der Zylinderraum
des Arbeitszylinders 11 zum Zurückziehen der Bohrspindel 7 mit einem den Anstieg
des Druckes, insbesondere des Öldruckes, in diesem Raum beim Auftreffen des Bohrers
8 auf das Werkstück 6 registrierenden, in der Zeichnung nicht näher dargestellten
Fühler zum Umschalten des Vorschubes insbesondere vom Eil- auf den Normalgang und
gegebenenfalls auch zum Ausschalten versehen ist. Trifft der Bohrer auf das Werkstück,
wird also ohne besondere zusätzliche konstruktive Maßnahmen automatisch der Eilvorschub
in den Norr malvorschub umgeschaltet, während außerdem nach dem Durchstoßen des
Werkstückes der Vorschub abgeschaltet und der
Rückwärtsgang eingeschaltet
werden kann. Die sonst bei solchen Bohrmaschinen notwendigen Einrichtungen für solche
automatischen Schaltvorgänge des Vorschubes können also durch die vorliegende Erfindung
eingespart werden. Hierbei ist es besonders vorteilhaft, daß der entstehende Stoß
im Zylinder 11 abgefangen und dadurch eine besonders schonende Behandlung des Bohrers
8 gewährleistet werden kann.
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Dabei ist weiterhin vorteilhaft, daß der Arbeitszylinder zum Zurückziehen
der einzelnen Bohrspindeln nicht nur den Druck aufnimmt, sondern insbesondere vermeidet,
daß beim Umschalten vom Eilvorschub der Bohreinheit auf den Bohrvorschub durch die
Masse der abzubremsenden Bohreinheit während des Abbremsens ein zu starker Druck
auf den Bohrer ausgeübt wird, der zur Überlastung der Bohrspitze führen könnte.
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Fig. 12 zeigt in Verbindung mit der ihr zugehörigen Seitenansicht
gemäß Fig. 4, daß wenigstens ein Teil der Bohrspindeln 7 zumindest einer Bohreinheit,
in Fig. 12 der beiden vertikalen Bohreinheiten 20 in gegenüber der Vorschubrichtung
eines Werkstückes od. dgl. unterschiedlichen Ebenen hintereinander angeordnet sein
können. Dabei sind mehrere Bohrspindeln 7 in Vorschubrichtung genau hintereinander
liegend angeordnet und es stehen zwei vertikale Bohreinheiten 20 mit jeweils in
Vorschubrichtung hintereinander liegenden Bohrspindeln parallel zueinander. Dadurch
ist es vor allem möglich, Winkeleisen, die relativ hohe Flansche bzw. Schenkel besitzen,
wie in Fig. 12 dargestellt spiegelbildlich nebeneinander anzuordnen und gleichzeitig
zu bohren. Gleichzeitig können in den vertikalen Flanschen der erwähnten Winkeleisen
mit Hilfe der horizontalen Bohreinheiten weitere Bohrungen angebracht werden.
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Vor allem erlaubt die Erfindung jedoch in vorteilhafter
Weise
eine Rationalisierung und Beschleunigung unterschiedlicher Bohrvorgänge, da sie
im wesentlichen alle mit der gleichen Bohrmaschine 1 durchgeführt werden können.
Die An-Ordnung mehrerer Bohrspindeln erlaubt dabei das Bohren sich wiederholender
Lochgruppen. Durch die besondere Gestaltung des Bohrspindelantriebes und durch die
Möglichkeit, jede einzelne Spindel unabhängig in und außer Arbeitsstellung zu bringen,
wird außerdem erreicht, daß die durch das gleichzeitige Bohren mehrerer Bohrungen
erzielten Vorteile sich nicht als Nachteil auswirken, wenn beim gleichen oder einem
nachfolgenden Werkstück auch mit einzelnen Bohrern gearbeitet werden muß. Ferner
erlauben die einzelnen Spindeln alternativ das mehrspindlige Arbeiten und den selbsttätigen
Wechsel des jeweils einzusetzenden Bohrers.
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Alle in der Beschreibung, den nachfolgenden Ansprüchen und der Zeichnung
dargestellten Merkmale und Konstruktionsdetails können sowohl einzeln als auch in
beliebiger Kombination miteinander wesentliche Bedeutung haben.
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-Ansprüche-