Ständerbohrmaschinen

Ständer- und Säulenbohrmaschinen zeichnen sich durch eine einfache Bedienbarkeit, kurze Rüstzeiten und eine mittlere Belastbarkeit hinsichtlich Werkstückgewicht und Antriebsleistung aus.

Einzelteile können mit Ständer- und Säulenbohrmaschinen ebenso gefertigt werden, wie Kleinserien mit einzelnen Bohrungen oder einfachen Bohrbildern. Die Maschinen eignen sich daher gut für den Einsatz im Werkstattbereich.

Mit Bewegungen in jeweils nur einer rotatorischen und translatorischen Richtung sowie mit ihrer senkrechten Spindelanordnung stellen Ständer- und Säulenbohrmaschinen eine einfache Form vertikaler Werkzeugmaschinen dar. Die mit ihnen zu fertigenden Geometrien werden durch die Gestalt des Werkzeugs und die Bohrtiefe bestimmt (Abb. 6.61).

Zwischen Ständer- und Säulenbohrmaschine gibt es ein wichtiges bauartbedingtes Unterscheidungsmerkmal. Dieses liegt in der jeweiligen Art der Einbindung des Tisches in den geschlossenen Kraftfluss der Bearbeitung. Bei der Säulenbohrmaschine ist der Tisch über eine klemmbare Führungshülse an einer Säule aus dickwandigem Stahlrohr angebunden. Die Übertragung der Bearbeitungskräfte erfolgt überwiegend kraftschlüssig. Eine Höhenverstellung des Tisches ist in der Regel mittels eines Ritzel-/Zahnstangegetriebes über eine Handkurbel möglich. Darüber hinaus kann der Tisch in horizontaler Richtung um die Säule geschwenkt werden und erlaubt so eine flexible Positionierung des Werkstücks.

Bei Ständerbohrmaschinen werden zwei Ausführungen unterschieden, deren kennzeichnendes Element ein kastenförmiger Maschinenständer mit meist rechteckigem Querschnitt ist. Bei der Ständerbohrmaschine im eigentlichen Sinne ist auf der Oberseite des Maschinenunterbaus oder Fußes eine genutete Aufspannfläche angeordnet (vgl. Abb. 6.61 rechts).

Der Ständer selbst steht ebenfalls im hinteren Bereich des Unterbaus der Maschine. Die Einstellung des Abstands zwischen Werkstück und Tisch sowie die eigentliche Vorschubbewegung erfolgen über den Bohrschlitten, der über Linearführungen vertikal verschiebbar an der Vorderseite des Ständers angebunden ist. Bei der Halbständerbohrmaschine ist dagegen der Tisch über Linearführungen an der Vorderseite des Ständers vertikal verschiebbar angeordnet (vgl. Abb. 6.61 links). Die Halbständerbohrmaschine wird daher auch als Pultbohrmaschine bezeichnet. In der Regel stützt sich der Tisch zusätzlich über eine Stützspindel auf dem Fuß oder Unterbau der Maschine ab. Im Vergleich zur Säulenbohrmaschine eignen sich Ständerbohrmaschinen für höhere Bauteilgewichte und Bearbeitungskräfte. Die Übertragung der Bearbeitungskräfte erfolgt überwiegend formschlüssig. Sowohl bei Ständer- als auch bei Halbständerbohrmaschinen sind Fuß, Unterbau, Tisch und Ständer meist als Gusskonstruktionen ausgeführt.

Bei einfacheren Maschinen wird die Spindel über einen ungeregelten Drehstrommotor sowie ein mehrstufiges Riemengetriebe angetrieben. Durch händisches Umlegen des Riemens können feste Drehzahlbereiche vorgewählt werden. Eine stufenlose Feineinstellung der Drehzahl innerhalb dieser Bereiche erfolgt häufig durch eine CVT (Continuously Variable Transmission). Hierbei läuft ein weiterer Riemen über An- und Abtriebsscheiben mit stetig variablen Durchmessern, die über einen Handhebel manuell verändert werden können. Ein optionales, zusätzliches Vorgelege gewährleistet für jede eingestellte Drehzahl eine optimierte Leistungsanpassung. Bei aufwändigeren Maschinenausführungen werden die Drehzahlbereiche mit einer elektrisch betätigten Schaltkupplung vorgewählt. Die stufenlose Feineinstellung der Drehzahl erfolgt wie oben beschrieben über eine CVT. Abweichend davon jedoch bilden An- und Abtriebsscheiben einen Regelscheibensatz, dessen Durchmesser über einen Stellmotor verändert werden kann. Üblich sind auch Bauformen bei denen der Spindelantrieb mit DrehstromAsynchronmotoren und die Drehzahlanpassung über Frequenzumrichter erfolgt.

Bei Halbständerbohrmaschinen wird die Vorschubbewegung meist über eine Pinole ausgeführt, in der die Spindel axial verschiebbar und drehbar gelagert ist. Die axiale Bewegung kann entweder manuell mit einem Hebel oder durch den Hauptantrieb über ein Schaltgetriebe erfolgen. Üblich sind auch separate, geregelte Vorschubeinheiten, bei denen die Pinole über einen Kugelgewindetrieb von einem Schrittmotor bewegt wird. Die in Abbildung 6.62 dargestellte exemplarische Antriebseinheit beinhaltet den oben beschriebenen Regelscheibensatz sowie einen geregelten Vorschub.