DE10134928A1 - Drehgriff für einen Vorschubantrieb - Google Patents
Drehgriff für einen VorschubantriebInfo
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Abstract
Die Erfindung betrifft einen Drehgriff für einen Vorschubantrieb, der auf eine Vorschubwelle des Vorschubantriebes zum Antrieb derselben um eine Drehachse aufsetzbar ist. Zur Erzeugung unterschiedlicher Vorschubgeschwindigkeiten wird ein dem Drehgriff nachgeordnetes und abtriebsseitig auf die Vorschubwelle aufsetzbares Planetengetriebe mit mindestens zwei Schaltstufen vorgeschlagen, mittels dessen die Vorschubwelle über den Drehgriff antreibbar ist, wobei der Antrieb in jeder Schaltstufe des Planetengetriebes mit jeweils unterschiedlichem Übersetzungsverhältnis bewirkbar ist.
Description
Die Erfindung betrifft einen Drehgriff für einen Vorschubantrieb, der auf eine
Vorschubwelle des Vorschubantriebes zum Antrieb derselben um eine
Drehachse aufsetzbar ist.
Vorschubantriebe finden beispielsweise an Bohrgeräten, wie Kernbohrgeräten
Verwendung. Die Bohrgeräte sind an einem Bohrschlitten gehaltert, der
entlang einer Führungssäule über eine Zahnstange oder Gewindespindel oder
Seil oder dergleichen in einer Vorschubrichtung und entgegengesetzt zu dieser
bewegbar ist. Die Bewegung des Bohrschlittens entlang der Führungssäule
wird mittels des üblicherweise handbetätigten Vorschubantriebes bewirkt,
indem ein zugehöriger Drehgriff entsprechend des gewünschten Vorschubes
um eine Drehachse gedreht wird.
In der Praxis ist es häufig notwendig, mit beispielsweise zwei verschiedenen
Vorschüben für ein Bohrgerät, insbesondere Kernbohrgerät zu arbeiten. Zu
diesem Zweck ist es bekannt, ein in den Bohrschlitten integriertes schaltbares
Getriebe vorzusehen, was jedoch sehr aufwendig und zudem
gewichtserhöhend ist und nicht ohne Montageaufwand gegen andere manuelle
oder automatische Vorschubantriebe austauschbar ist.
Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, einen Drehgriff für einen
Vorschubantrieb vorzuschlagen, mittels dessen auf einfache Weise zwei
verschiedene Vorschübe realisiert werden können und der auf einfache Weise
an einem Vorschubantrieb montierbar sein soll.
Zur Lösung der gestellten Aufgabe wird ein Drehgriff für einen
Vorschubantrieb gemäß den Merkmalen des Patentanspruches 1
vorgeschlagen.
Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen des erfindungsgemäßen
Drehgriffes sind Gegenstand der Unteransprüche.
Die Erfindung betrifft des weiteren ein Kernbohrgerät, welches an einem
Bohrschlitten auf einer Führungssäule gehaltert ist, wobei die Bewegung des
das Kernbohrgerät tragenden Bohrschlittens mittels eines Vorschubantriebes
mit erfindungsgemäß ausgestaltetem Drehgriff bewirkt wird.
Die erfindungsgemäße Lösung sieht vor, anstelle eines üblichen starr mit einer
Vorschubwelle des Vorschubantriebes verbundenen Drehgriffes diesen
Drehgriff mit einem zusätzlichen Planetengetriebe auszustatten, mittels dessen
die Drehbewegung des Drehgriffes auf die Vorschubwelle des
Vorschubantriebes übertragen wird. Ein solchermaßen ausgestalteter
erfindungsgemäßer Drehgriff kann an dafür vorgerichteten Geräten einfach,
z. B. durch abtriebsseitiges Aufstecken des Planetengetriebes auf die
Vorschubwelle angebracht werden. Auf diese einfache Weise kann der
erfindungsgemäße Drehgriff auch gegen vorhandene üblich ausgestaltete
Drehgriffe oder Automatik-Vorschubantriebe, z. B. von Kernbohrgeräten,
ausgetauscht werden.
Das beim erfindungsgemäß ausgebildeten Drehgriff vorgesehene
Planetengetriebe weist mindestens zwei Schaltstufen auf, mittels dessen die
Vorschubwelle über den Drehgriff antreibbar ist, wobei der Antrieb in jeder
Schaltstufe des Planetengetriebes mit jeweils unterschiedlichem
Übersetzungsverhältnis bewirkbar ist.
Durch entsprechende Auswahl der Schaltstufe des Planetengetriebes des
erfindungsgemäß ausgestalteten Drehgriffes können sodann bei
gleichbleibender Drehung des Drehgriffes um die Drehachse unterschiedliche
Vorschübe auf einfache Weise erzeugt werden.
Eine Ausführungsform der Erfindung sieht vor, daß das Planetengetriebe ein
Gehäuse, ein innenverzahntes Hohlrad, mindestens ein auf einem
innenverzahnten Planetenträger drehbar gelagertes und mit dem Hohlrad in
Eingriff stehendes Planetenrad und eine Antriebswelle mit darauf
angeordnetem Sonnenrad umfaßt, und die Antriebswelle zur Ausbildung der
Schaltstufen axial verschieblich im Gehäuse gelagert ist, wobei in einer ersten
Schaltstufe das Sonnenrad der Antriebswelle mit der Innenverzahnung des
Planetenträgers in Eingriff kommt und in einer zweiten Schaltstellung mit dem
mindestens einen Planetenrad in Eingriff kommt und das Gehäuse gegen eine
Verdrehung um die Drehachse gesichert ist.
Auf diese Weise wird erreicht, daß das Planetengetriebe in der ersten
Schaltstufe, in der das Sonnenrad auf der Antriebswelle mit der
Innenverzahnung des Planetenträgers in Eingriff steht, außer Funktion gesetzt
wird und ein direkter Antrieb im Übersetzungsverhältnis 1 : 1 auf die
Vorschubwelle des Vorschubantriebes erfolgt.
Zur Erzielung einer z. B. langsameren Vorschubgeschwindigkeit wird das
Planetengetriebe in seine zweite Schaltstufe verbracht, etwa durch eine axiale
Verlagerung des Drehgriffes und damit einhergehender axialer Verschiebung
der Antriebswelle mit dem darauf angebrachten Sonnenrad. Nunmehr greift
das Sonnenrad nicht mehr in die Innenverzahnung des Planetenträgers ein,
sondern kämmt mit dem mindestens einen Planetenrad, welches seinerseits in
der Innenverzahnung des Hohlrades abläuft. Hierdurch wird das
Planetengetriebe in an sich bekannter Weise in Funktion gesetzt und es wird
ein Vorschub mit einer Untersetzung, beispielsweise im Verhältnis 1 : 4
ermöglicht.
Auch ist es möglich, eine Übersetzung von z. B. 1 : 4 in dieser Schaltstellung
vorzusehen.
Selbstverständlich sind im Rahmen der Erfindung auch andere konstruktive
Gestaltungen des Planetengetriebes denkbar, mit denen sich unterschiedliche
Schaltstufen und entsprechend unterschiedliche Übersetzungsverhältnisse
zwischen Drehgriff und Vorschubwelle realisieren lassen.
Um die unterschiedlichen Wirkpositionen des Planetengetriebes zu
ermöglichen, kann der Vorschubantrieb vorteilhaft mit Haltemitteln
ausgestattet werden, die mit dem Gehäuse des Planetengetriebes in Eingriff
kommen, wenn dieses auf die Vorschubwelle aufgesetzt bzw. aufgesteckt
wird und es gegen eine Verdrehung um die Drehachse sichern.
Weitere Einzelheiten der Erfindung werden nachfolgend anhand der in den
Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 einen erfindungsgemäß ausgestalteten Drehgriff in der
Explosionsdarstellung,
Fig. 2 einen Vorschubantrieb eines Kernbohrgerätes in schematisierter
Darstellung, an dem der erfindungsgemäß ausgestaltete Drehgriff
angesetzt werden kann,
Fig. 3 den Vorschubantrieb gemäß Fig. 2 in schematisierter Darstellung
mit angesetztem erfindungsgemäßen Drehgriff in der Ansicht
gemäß Pfeil A in Fig. 2.
In der Fig. 2 ist ein Vorschubantrieb 3 für eine Kernbohrmaschine (nicht
dargestellt) gezeigt, der eine Halterung der Kernbohrmaschine und den
Vorschub derselben ermöglicht. Zu diesem Zweck ist der Vorschubantrieb 3
an einer Führungssäule 4 nach Art eines Bohrschlittens gehaltert und kann in
Pfeilrichtung V, die der Vorschubrichtung entspricht, abwärts bewegt werden
bzw. entgegen dieser Richtung aufwärts bewegt werden. Die Führungssäule 4
weist hierzu eine Zahnstange 40 auf, in die ein nicht näher dargestellte
Antriebsritzel des Vorschubantriebes 3 eingreift. Dieses Antriebsritzel wird
über eine sich quer durch den Vorschubantrieb 3 erstreckende Vorschubwelle
31 betätigt, so daß bei entsprechender Drehung der Vorschubwelle 31 der
Vorschubantrieb 3 mit dem Bohrschlitten in Pfeilrichtung V aufwärts bzw.
abwärts bewegt wird. Wenn nun das nicht dargestellte Kernbohrgerät am
Bohrschlitten mit Vorschubantrieb 3 befestigt wird, kann dieses durch
Drehung der Vorschubwelle 31 in Vorschubrichtung V bzw. entgegengesetzt
dazu verfahren werden.
Die Betätigung der Vorschubwelle 31, die beidseits aus dem Vorschubantrieb
3 herausgeführt ist, wird über einen Drehgriff H bewirkt, der entsprechend
wahlweise beidseits auf die Vorschubwelle 31 aufgesetzt werden kann und in
näheren Einzelheiten aus der Fig. 1 ersichtlich ist.
Der Drehgriff H umfaßt eine Nabe 17, an welchem Griffstangen 18 mit
Kugelköpfen 19 befestigt werden können, um eine Drehung von Hand um die
Drehachse D zu bewirken. Es sind auch andere Gestaltungen des Drehgriffes
H, wie z. B. als Kurbel oder Handrad möglich.
Zwischen der Nabe 17 und dem Vorschubantrieb mit Vorschubwelle 31 ist ein
Planetengetriebe angeordnet, welches von einem becherförmigen Gehäuse 1
und einem an der Nabe 17 zur Anlage kommenden Getriebedeckel 13
umgeben wird, die über Schrauben 14 miteinander verschraubt werden.
Innerhalb des Planetengetriebes werden ein mit einer Innenverzahnung
ausgestattetes Hohlrad 8, eine Antriebswelle 9 mit Sonnenrad 90 und
Paßfeder 12, mindestens ein zwischen Sonnenrad 90 und Innenverzahnung
des Hohlrades 8 ablaufendes Planetenrad 10 sowie ein ebenfalls eine
Innenverzahnung aufweisender Planetenträger 6 in an sich bekannter Weise
angeordnet, um das Planetengetriebe auszubilden.
Das Hohlrad 8 ist über die Verbindungsschrauben 14 zwischen Getriebedeckel
13 und Gehäuse 1 starr mit dem Gehäuse 1 verbunden. Die Antriebswelle 9
ist an ihrem die Paßfeder 12 aufweisenden Ende in einer Buchse 16 drehbar
gelagert und aus dem Getriebedeckel 13 herausgeführt und steht über die
Paßfeder 12 formschlüssig mit der Nabe 17 in Eingriff, so daß eine
Drehbewegung der Nabe 17 über die Griffstangen 18 um die Drehachse D auf
die Antriebswelle 9 des Planetengetriebes übertragen wird.
Das Planetengetriebe ist damit dem Drehgriff, bestehend aus Nabe 17 und
Griffstangen 18 nachgeordnet.
Auf der Abtriebsseite des Planetengetriebes ist der das mindestens eine
Planetenrad 10 mittels Zylinderstiften 20 tragende Planetenträger 6 über eine
Buchse 5 mit einer Aufnahmehülse 4 verbunden, in die die Vorschubwelle 31
formschlüssig über eine Öffnung 101 im Gehäuse 1 einsteckbar ist.
Außenseitig der Aufnahmehülse 4 ist noch eine weitere Buchse 3 für die
drehbare Lagerung gegenüber dem Gehäuse 1 vorgesehen. Die Aufnahmehülse
4 ist über Schrauben 7 starr mit dem Planetenträger 6 verbunden, so daß ein
Antrieb der in die Aufnahmehülse 4 eingesteckten Vorschubwelle 31 über das
Planetengetriebe abtriebsseitig erfolgen kann.
Beim Einsatz des Drehgriffes, wie er in der Fig. 3 dargestellt ist, wird dieser
mit seinem Planetengetriebe auf ein aus dem Vorschubantrieb 3
herausgeführtes Ende der Vorschubwelle 31, in der Darstellung gemäß Fig. 3
auf das auf der linken Seite herausragende Ende aufgesteckt, wobei die
Vorschubwelle 31 in der Aufnahmehülse 4 des Planetengetriebes
formschlüssig aufgenommen wird.
Der Vorschubantrieb 3 weist einen sich parallel zur Vorschubwelle 31
erstreckenden vorstehenden Haltebolzen 30a auf, der mit einer
entsprechenden stirnseitig im Gehäuse 1 des Planetengetriebes ausgebildeten
Aufnahmebohrung 100 korrespondiert und in diese eingreift, so daß das
Gehäuse 1 des Planetengetriebes gegen Verdrehung um die Drehachse D
gesichert wird, wenn es gemäß Pfeil P auf die Vorschubwelle 31 des
Vorschubantriebes aufgesetzt wird. Mittels eines Verriegelungsstiftes 2 wird
das Gehäuse 1 des Weiteren in dieser Position auf der Vorschubwelle 31
lösbar gesichert, so daß der Drehgriff H während des Betriebs nicht von der
Vorschubwelle 31 herabfallen kann.
Durch Drehung der Griffstangen 18 um die Drehachse D erfolgt somit ein
Antrieb der Vorschubwelle 31 über das Planetengetriebe, um den
gewünschten Vorschub zu erzeugen.
Das Planetengetriebe ist hierzu in zwei verschiedenen Schaltstufen betreibbar,
in denen verschiedene Übersetzungsverhältnisse zwischen der Nabe 17 und
der Vorschubwelle 31 realisiert werden. Diese Schaltstellungen werden durch
eine manuell herbeizuführende axiale Verlagerung der Nabe 17 mit den daran
angebrachten Handgriffen 18 in Pfeilrichtung P aufgesucht.
Wie insbesondere aus der Fig. 1 ersichtlich, ist die Antriebswelle 9, welche
auch das fest mit dieser verbundene Sonnenrad trägt, über eine Paßfeder 12
mit der Nabe 17 verbunden und darüber hinaus drehbar um die Drehachse D
und in axialer Richtung verschieblich in den Buchsen 16 und 5 innerhalb des
Gehäuses 1 des Planetengetriebes angeordnet.
In einer ersten, der Darstellung in Fig. 3 entsprechenden Schaltstellung liegt
die Nabe 17 unmittelbar am Gehäuse 1 des Planetengetriebes an. Hierbei ist
die entsprechend an der Nabe 17 gehalterte Antriebswelle so angeordnet, daß
das Sonnenrad 90 mit der Innenverzahnung des Planetenträgers 6 in Eingriff
steht, nicht jedoch mit den Planetenrädern 10 und der Innenverzahnung des
Hohlrades 8.
Das Planetengetriebe ist auf diese Weise in der in der Fig. 3 dargestellten
Schaltstellung außer Funktion gesetzt und es erfolgt ein starrer Durchtrieb
durch das Planetengetriebe im Übersetzungsverhältnis 1 : 1 zwischen der Nabe
17 des Drehgriffes H und der Vorschubwelle 31 des Vorschubantriebes 3.
Wird jedoch die Nabe 17 des Drehgriff H entgegen der Darstellung gemäß
Fig. 3 in Pfeilrichtung P nach links in eine zweite Schaltstellung verschoben,
so befindet sich die Nabe 17 in einer vom Gehäuse 1 avial beabstandeten
Position. Entsprechend dieses Verschiebeweges in Pfeilrichtung P wird auch
die in der Nabe 17 gehalterte Antriebswelle 9 axial verschoben. Nunmehr
greift das Sonnenrad 90 nicht mehr in die Innenverzahnung des
Planetenträgers 6 ein, sondern gelangt in Eingriff mit den Planetenrädern 10,
die ihrerseits an der Innenverzahnung des Hohlrades 8 ablaufen.
Dies hat zur Folge, daß das Planetengetriebe in Funktion gesetzt wird und bei
Drehung der Nabe 17 zur Erzeugung des Vorschubes das Planetengetriebe die
gewünschte Unter- bzw. Übersetzung beispielsweise im Verhältnis 1 : 4 bewirkt
und ein entsprechend veränderter Antrieb der Vorschubwelle 31 bei
unveränderter Drehung des Drehgriffes H erfolgt.
Es ist von daher möglich, durch Verschieben des Drehgriffes H aus einer
ersten Schaltstellung gemäß Fig. 3 in eine zweite Schaltstellung das
Planetengetriebe des Drehgriffes H in bzw. außer Funktion zu setzen, wodurch
auf einfachste Weise zwei unterschiedliche Übersetzungsverhältnisse
zwischen Drehgriff und Vorschubwelle 31 des Vorschubantriebes 3 bewirkt
werden können.
Die jeweiligen Positionen der Nabe 17, die für die Verlagerung und den
exakten Eingriff des Sonnenrades 90 der Antriebswelle 9 mit dem
Planetenträger 6 bzw. den Planetenrädern 10 erforderlich sind, können durch
Rasteingriff einer federbelasteten Rastkugel 170 in entsprechenden
Ausnehmungen (nicht dargestellt) sichergestellt werden.
Anstelle einer Verlagerung der Nabe 17 des Drehgriffes H in Pfeilrichtung P,
um zwischen den Schaltstellungen des Planetengetriebes zu wechseln, kann
auch eine entsprechende Verschiebung des Gehäuses 1 des Planetengetriebes
vorgenommen werden, um dieses aus der ersten in die zweite Wirkposition
und umgekehrt zu verbringen, wobei die Nabe 17 ortsfest verbleibt. Das
Gehäuse 1 dient in diesem Fall als Umschalteinheit zwischen der ersten und
zweiten Schaltstellung für die unterschiedlichen mit dem Drehgriff erzeugbaren
Übersetzungen und Vorschübe.
Es ist offensichtlich, daß das Handrad mit integriertem schaltbaren
Planetengetriebe auf einfache Weise gegen ein einfaches Handrad ohne
Planetengetriebe oder auch gegen einen automatisierten Elektroantrieb
ausgetauscht werden kann. Dies ermöglicht, auch an bereits vorhandenen
Vorschubantrieben den erfindungsgemäß ausgebildeten Drehgriff mit
Planetengetriebe nachzurüsten oder wechselweise einzusetzen.
Die Nabe 17 kann lediglich mit einem Drehhebel, mehreren Griffstangen zur
Ausbildung eines Drehkreuzes oder auch mit einem Handrad oder einer Kurbel
zur Erzeugung der Drehbewegung um die Drehachse D ausgestattet werden.
Über eine Schnellverriegelung mittels eines Verriegelungselementes 2 kann der
erfindungsgemäß ausgestaltete Drehgriff auf einfache Weise an beiden Seiten
des Vorschubantriebes 3 verliersicher angesetzt werden. Hierzu ist der
Vorschubantrieb 3 beidseitig mit herausgeführten Enden der Vorschubwelle 31
sowie entsprechend korrespondierenden Haltebolzen 30a bzw. 30b für den
Eingriff in die Aufnahmebohrungen 100 des Gehäuses 1 ausgebildet.
Der erfindungsgemäße Drehgriff ist neben Kernbohrmaschinen zur Anwendung
an Vorschubantrieben für verschiedenste Maschinen mit manuellem Vorschub
geeignet.
Claims (6)
1. Drehgriff für einen Vorschubantrieb, der auf eine Vorschubwelle des
Vorschubantriebes zum Antrieb derselben um eine Drehachse aufsetzbar
ist, gekennzeichnet durch ein dem Drehgriff nachgeordnetes und
abtriebsseitig auf die Vorschubwelle aufsetzbares Planetengetriebe mit
mindestens zwei Schaltstufen, mittels dessen die Vorschubwelle über
den Drehgriff antreibbar ist, wobei der Antrieb in jeder Schaltstufe des
Planetengetriebes mit jeweils unterschiedlichem Übersetzungsverhältnis
bewirkbar ist.
2. Drehgriff nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das
Planetengetriebe ein Gehäuse (1), ein innenverzahntes Hohlrad (8),
mindestens ein auf einem innenverzahnten Planetenträger (6) drehbar
gelagertes und mit dem Hohlrad (8) in Eingriff stehendes Planetenrad (10)
und eine Antriebswelle (9) mit darauf angeordnetem Sonnenrad (90)
umfaßt, und die Antriebswelle (9) zur Ausbildung der Schaltstufen axial
verschieblich im Gehäuse (1) gelagert ist, wobei in einer ersten
Schaltstufe das Sonnenrad (90) der Antriebswelle (9) mit der
Innenverzahnung des Planetenträgers (6) in Eingriff kommt und in einer
zweiten Schaltstellung mit dem mindestens einen Planetenrad (10) in
Eingriff kommt und das Gehäuse (1) gegen eine Verdrehung um die
Drehachse (D) gesichert ist.
3. Drehgriff nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die axiale
Verschiebung der Antriebswelle (9) mittels des Drehgriffes bewirkbar ist.
4. Drehgriff nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet,
daß der Vorschubantrieb Haltemittel aufweist, die mit dem Gehäuse (1)
des Planetengetriebes in Eingriff kommen und gegen Verdrehung um die
Drehachse (D) sichern.
5. Drehgriff nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet,
daß in der ersten Schaltstufe des Planetengetriebes ein
Übersetzungsverhältnis von 1 : 1 zwischen dem Drehgriff und der
Vorschubwelle und in der zweiten Schaltstufe ein
Untersetzungsverhältnis, wie etwa 1 : 4, zwischen Drehgriff und
Vorschubwelle des Vorschubantriebes erzeugbar ist.
6. Kernbohrgerät mit einem entlang einer Führungssäule in
Vorschubrichtung bewegbaren und das Kernbohrgerät tragenden
Bohrschlitten mit einem Vorschubantrieb, gekennzeichnet durch einen
Drehgriff für den Vorschubantrieb gemäß einem der vorangehenden
Ansprüche.
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