DE102009033443A1 - Bohrvorrichtung - Google Patents

Bohrvorrichtung Download PDF

Info

Publication number
DE102009033443A1
DE102009033443A1 DE102009033443A DE102009033443A DE102009033443A1 DE 102009033443 A1 DE102009033443 A1 DE 102009033443A1 DE 102009033443 A DE102009033443 A DE 102009033443A DE 102009033443 A DE102009033443 A DE 102009033443A DE 102009033443 A1 DE102009033443 A1 DE 102009033443A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
drilling device
compressed air
drilling
housing
energy storage
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
DE102009033443A
Other languages
English (en)
Other versions
DE102009033443B4 (de
Inventor
Ilja Apel
Thomas Mauder
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Airbus Operations GmbH
Original Assignee
Airbus Operations GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Airbus Operations GmbH filed Critical Airbus Operations GmbH
Priority to DE102009033443.2A priority Critical patent/DE102009033443B4/de
Publication of DE102009033443A1 publication Critical patent/DE102009033443A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE102009033443B4 publication Critical patent/DE102009033443B4/de
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23BTURNING; BORING
    • B23B45/00Hand-held or like portable drilling machines, e.g. drill guns; Equipment therefor
    • B23B45/04Hand-held or like portable drilling machines, e.g. drill guns; Equipment therefor driven by fluid-pressure or pneumatic power
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25FCOMBINATION OR MULTI-PURPOSE TOOLS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; DETAILS OR COMPONENTS OF PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS NOT PARTICULARLY RELATED TO THE OPERATIONS PERFORMED AND NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B25F5/00Details or components of portable power-driven tools not particularly related to the operations performed and not otherwise provided for
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23BTURNING; BORING
    • B23B2270/00Details of turning, boring or drilling machines, processes or tools not otherwise provided for
    • B23B2270/02Use of a particular power source
    • B23B2270/022Electricity
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23BTURNING; BORING
    • B23B2270/00Details of turning, boring or drilling machines, processes or tools not otherwise provided for
    • B23B2270/32Use of electronics

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Bohrvorrichtung 1 mit einem Bohrantrieb 7 für einen Bohrer 5 und mit einer Vorschubeinheit 9 für den Bohrer 5, wobei der Bohrantrieb 7 mit Druckluft 14 betrieben ist und die Druckluft 14 über eine flexible, im Bedarfsfall lösbare Druckluftzuleitung 18 zuführbar ist, wobei die Bohrvorrichtung 1 manuell an einem Werkstück positionierbar ist und die Bohrvorrichtung 1 mindestens eine elektrisch gespeiste Steuer- und/oder Regeleinrichtung 11 zur selbsttätigen Ablaufkontrolle des Bohrvorgangs aufweist. Erfindungsgemäß ist mindestens ein Energiespeicher zur elektrischen Versorgung der mindestens einen Steuer- und/oder Regeleinrichtung 11 im Bereich eines Gehäuses 2 der Bohrvorrichtung 1 angeordnet, wobei der Energiespeicher eine Entladeschutzschaltung 27 aufweist. Hierdurch ist im Gegensatz zu den vorbekannten mobilen Präzisionsbohrgeräten ein Einsatz ohne die externe Zuführung von elektrischer Energie möglich, wodurch sich eine hohe Betriebs- und Ausfallsicherheit der erfindungsgemäß ausgestalteten Bohrvorrichtung 1 ergibt. Elektrische Wackelkontakte im Bereich der bislang noch erforderlichen multifunktionalen Steckverbindung (Druckluft + elektrische Versorgung) können nicht mehr auftreten, so dass aufwändige Nachbearbeitungsschritt an den zu bohrenden Bauteilen entfallen. Stillstands- und Ausfallzeiten der Bohrvorrichtung 1, beispielsweise durch eine Reparatur der multifunktionalen Steckverbindung und/oder der Zuleitung, entfallen ebenfalls.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Bohrvorrichtung mit einem Bohrantrieb für einen Bohrer und mit einer Vorschubeinheit für den Bohrer, wobei der Bohrantrieb mit Druckluft betrieben ist und die Druckluft über eine flexible, im Bedarfsfall lösbare Druckluftzuleitung zuführbar ist, wobei die Bohrvorrichtung manuell an einem Werkstück positionierbar ist und die Bohrvorrichtung mindestens eine elektrisch gespeiste Steuer- und/oder Regeleinrichtung zur selbsttätigen Ablaufkontrolle des Bohrvorgangs aufweist.
  • Im modernen Flugzeugbau findet die Sektionsbauweise verbreitet Anwendung. Hierbei wird eine Rumpfzelle eines Flugzeugs durch das hintereinander Anreihen und Verbinden mehrerer Rumpfsektionen entlang von Quernähten gebildet. Die Rumpfsektionen entstehen durch das Zusammenfügen von mindestens zwei anderweitig vorgefertigten Schalensegmenten entlang von Längsnähten und der Integration eines Fußbodengerüstes. In weiteren Fertigungsschritten werden die Tragflächen, das Höhenleitwerk sowie das Seitenleitwerk an die Rumpfzelle angefügt und weitere technische Infrastruktur eingebaut. Im Fall der klassischen Aluminiumbauweise muss eine sehr große Anzahl von Bohrungen in die zusammen zu fügenden Bauteile zur Aufnahme von Nieten und Bolzen gesetzt werden, wobei eine Materialstärke der Bauteile in Abhängigkeit von ihrer jeweiligen Position in der Struktur bis zu 50 mm betragen kann. In der Regel müssen in jede Rumpfsektion mehrere 1.000 Bohrungen eingebracht und eine entsprechende Anzahl von Nieten und/oder Bolzen gesetzt werden.
  • Aus dem Stand der Technik sind beispielsweise Nietautomaten bekannt, mit denen das automatisierte Bohren und Setzen einer sehr großen Anzahl von Nieten in kurzer Zeit möglich ist.
  • Im Flugzeugbau finden darüber hinaus verbreitet mobile Präzisionsbohrvorrichtungen Anwendung.
  • Unter anderem aus der DE 43 39 770 A1 ist ein Präzisions-Bohrgerät bekannt, bei dem sowohl der Bohrer als auch die Vorschubeinheit für den Bohrer unabhängig voneinander mittels getrennter Motoren angetrieben werden, die von einem Rechner geregelt bzw. gesteuert werden, so dass ein Arbeitsvorgang mit einer definierten Eindringtiefe nach einmaliger Auslösung durch einen Benutzer vollautomatisch abläuft. Solche mobilen Präzisions-Bohrgeräte werden vor allem in Bereichen eingesetzt, die für Bohr- und Nietautomaten nicht oder nur schwer zugänglich sind. Die Führung der Bohrvorrichtung in Relation zum Bauteil geschieht üblicherweise mittels einer am Werkstück befindlichen Bohrschablone mit einer Vielzahl von Bohrbuchsen. Das Bohrgerät arretiert sich in der Regel selbsttätig mittels einer pneumatisch betriebenen Klemmbuchse in der Bohrschablone, so dass weiteres Halten durch den Benutzer bis zum Ende des Bohrvorgangs nicht mehr erforderlich ist.
  • Die Zufuhr von Druckluft und elektrischer Versorgung erfolgt bei derartigen vorbekannten mobilen Präzisions-Bohrvorrichtungen im Allgemeinen über eine lösbare (Schnell-)Steckverbindung, an die ein multifunktionales Kabel für die Zufuhr der Druckluft und der elektrischen Versorgungsspannung angeschlossen ist. Das Multifunktionskabel ist verschiebbar an einer konstruktiv aufwändigen Bühne im Arbeitsbereich gehaltert, die einen zeitgleichen Betrieb bzw. den Anschluss einer Vielzahl von derartigen Bohrvorrichtungen erlaubt.
  • Der Hauptnachteil der vorbekannten Präzisions-Bohrgeräte ist in der multifunktionalen Steckverbindung zu sehen, wobei insbesondere die Zufuhr der Versorgungsspannung über die Steckverbindung zur Steuer- und/oder Regeleinrichtung häufigen Störungen unterliegt, zum Beispiel in der Gestalt von Wackelkontakten durch verbogene Kontakte, Verschmutzungen, hohe Zugkräfte am Kabel und/oder starke Vibrationen, die zu Stromausfällen im Bohrbetrieb führen. Diese Stromausfälle bedingen oftmals Arbeitsunterbrechungen und machen aufwändige Nacharbeiten an den zu bohrenden Bauteilen und Instandsetzungsarbeiten an den Bohrvorrichtungen notwendig. Ferner wird durch die Stromzufuhr die Beweglichkeit der Bohrvorrichtung beeinträchtigt und dadurch das Einsatzspektrum in der Struktur des Flugzeugs beschränkt.
  • Aufgabe der Erfindung ist es, eine Bohrvorrichtung mit einer kabellosen elektrischen Versorgung der Steuerungseinrichtung und der übrigen elektrisch betriebenen Komponenten zu schaffen, so dass für den normalen Betrieb der Bohrvorrichtung nur noch Druckluft über eine flexible Druckluftleitung mittels einer Standarddruckluftkupplung zugeführt werden muss.
  • Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.
  • Dadurch, dass mindestens ein Energiespeicher zur elektrischen Versorgung der mindestens einen Steuer- und/oder Regeleinrichtung im Bereich eines Gehäuses der Bohrvorrichtung angeordnet ist und der Energiespeicher eine Entladeschutzschaltung aufweist, ist zum Betrieb der mobilen Bohrvorrichtung nur noch die Zufuhr von Druckluft erforderlich. Die Versorgung der in die Bohrvorrichtung integrierten elektrischen und/oder elektronischen Steuer- und/oder Regeleinrichtung sowie gegebenenfalls einer optional nicht pneumatisch sondern elektrisch betriebenen Vorschubeinheit erfolgt allein mittels des elektrischen Energiespeichers. Somit ist auch unter schwersten Einsatzbedingungen der Bohrvorrichtung, wie zum Beispiel starken Vibrationen, Erschütterungen und starkem mechanischen Zug an der erfindungsgemäß nur noch erforderlichen Druckluftzuleitung, eine wackelkontaktfreie, sichere elektrische Versorgung der Steuer- und/oder Regeleinrichtung und damit insgesamt ein ausfallsicherer Betrieb der Bohrvorrichtung gewährleistet. Daneben wird die Handhabbarkeit der Bohrvorrichtung für einen Benutzer, insbesondere die Mobilität der Bohrvorrichtung, verbessert. Die Antriebseinheit für den Bohrer bzw. ein anderes Werkzeug wird bevorzugt mit Druckluft betrieben, wohingegen die Vorschubeinheit pneumatisch mit einem Druckluftmotor oder elektrisch, zum Beispiel mit einem Schrittmotor, angetrieben sein kann. Grundsätzlich kontrolliert die Steuer- und/oder Regeleinrichtung die Antriebs- und die Vorschubeinheit sowie alle weiteren Komponenten innerhalb der Bohrvorrichtung.
  • Durch Störungen in der Versorgung bedingte Ausfallzeiten der Bohrvorrichtung sowie gegebenenfalls hierdurch bedingte, aufwändige Nacharbeiten an den zu bohrenden Bauteilen – wie zum Beispiel das Aufweiten von Bohrungen – werden vermieden. Für den Fall, dass die Bohrvorrichtung beispielsweise aufgrund eines Wackelkontaktes im Versorgungsanschluss nicht anläuft, musste ein Benutzer bisher ein neues, kostenintensives Multifunktionskabel anbauen und/oder die Kontakte neu ausrichten. Trat zum Beispiel während des Bohrvorgangs wegen eines Wackelkontaktes ein, wenn auch nur kurzzeitiger Stillstand der Bohrvorrichtung auf, konnte der Fall eintreten, dass eine später in diese Bohrung gesetzte Nietverbindung einen zu großen Überstand und damit eine unzulässige Toleranzabweichung aufwies. In einer derartigen Konstellation musste das Niet entfernt, die Bohrung nachgearbeitet und anschließend ein neues Niet gesetzt werden, wodurch ein erheblicher Arbeitsaufwand entstand.
  • Ferner vereinfacht sich der konstruktive Aufbau der zur Versorgung einer Vielzahl von Bohrvorrichtungen erforderlichen verschiebbaren Bühne, da hierüber nur noch die Druckluftversorgung der Bohrvorrichtung geführt wird. Alternativ kann auch ganz auf die verschiebbaren Bühnen verzichtet werden. Darüber hinaus sind zur Versorgung der einzelnen Bohrvorrichtungen lediglich einfache und daher kostengünstige flexible Druckluftzuleitungen mit Standard-Schnellkupplungen erforderlich, die im rauen Produktionsalltag zudem eine hohe Ausfallsicherheit gewährleisten. Durch die Entladeschutzschaltung ist sichergestellt, dass der Energiespeicher eine hohe Einsatzdauer bei einer nur minimalen Selbstentladung erreicht, auch wenn die Steuer- und/oder Regeleinrichtung innerhalb der Bohrvorrichtung einen relativ hohen Ruhestromverbrauch aufweist.
  • Nach Maßgabe einer vorteilhaften Weiterbildung der Vorrichtung ist vorgesehen, dass die Entladeschutzschaltung mindestens ein Schaltelement, insbesondere ein Relais oder einen Halbleiterschalter, aufweist, das durch mindestens einen Druckschalter betätigbar ist.
  • Hierdurch wird eine Entladung des Energiespeichers in einem Ruhezustand der Bohrvorrichtung bei abgezogener Druckluftleitung zuverlässig verhindert.
  • Durch den bevorzugt im Bereich einer Druckluftverteilung innerhalb der Bohrvorrichtung vorgesehenen Druckschalter wird jeder Druckabfall, wie zum Beispiel das Abziehen der Druckluftzuleitung von der Druckluftsteckverbindung in Arbeitspausen oder nach der Beendigung der Bohrarbeiten, innerhalb der Bohrvorrichtung erfasst und der Energiespeicher durch die Aktivierung des Schaltelementes elektrisch von der elektrischen und/oder elektronischen Steuer- und/oder Regeleinrichtung der Bohrvorrichtung getrennt. Das Schaltelement kann ein beliebiges elektromechanisches oder elektronisches Bauelement, beispielsweise ein handelsübliches Relais, ein MOSFET oder ein Bipolartransistor sein. Alternativ kann der Druckschalter auch in der Druckluftzuleitung der Bohrvorrichtung angeordnet sein.
  • Eine weitere Ausgestaltung der Bohrvorrichtung sieht vor, dass der Energiespeicher insbesondere ein Lithium-Akkumulator, ein Lithium-Polymer-Akkumulator, ein Nickel-Metallhydrid-Akkumulator, ein Nickel-Cadmium-Akkumulator oder ein Bleigel-Akkumulator mit einer Kapazität von mindestens 800 mAh ist.
  • Durch die Akkumulator-Kapazität von mindestens 800 mAh bei einer Leerlaufspanung von etwa 24 V ist eine hinreichend lange Einsatzdauer der vollpneumatisch betriebenen Bohrvorrichtung, die in etwa der Standzeit der eingesetzten Bohrwerkzeuge bzw. in etwa dem Äquivalent von 1.000 ausgeführten Bohrungen sowie der mit dem Bohrgerät Verwendung findenden Schmiermittelpatrone bzw. Schmiermittelkassette entspricht, gegeben. Ein elektrischer Energiespeicher mit einer Kapazität zwischen 800 mAh und 1.500 mAh ist darüber hinaus in der Lage, auch eine rein elektrisch, zum Beispiel mit einem elektrischen Schrittmotor, betriebene Vorschubeinheit über die typische Einsatzdauer der Bohrvorrichtung hinweg mit elektrischer Energie zu versorgen, da der zum Betrieb der Vorschubeinheit notwendige Energieaufwand deutlich geringer als der für den Bohrantrieb ist.
  • Aufgrund ihrer hohen elektrischen Kapazität bei einem vergleichsweise geringen Gewicht finden in der erfindungsgemäß ausgestalteten Bohrvorrichtung bevorzugt Lithium-Akkumulatoren oder Lithium-Polymer-Akkumulatoren Verwendung. Darüber hinaus erlaubt die geringe Baugröße der genannten Akkumulatortypen bei der zugleich hohen elektrischen Kapazität eine problemlose Integration bzw. äußere Anbindung an eine vorhandene mobile Präzisionsbohrvorrichtung, wie zum Beispiel ein Präzisions-Bohrgerät des Typs ”BVE KL-50” der Herstellerin Johannes Lübbering GmbH.
  • Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Bohrvorrichtung ist vorgesehen, dass der Energiespeicher bevorzugt werkzeuglos aus dem Gehäuse der Bohrvorrichtung entnehmbar oder von dem Gehäuse der Bohrvorrichtung ablösbar ist.
  • Hierdurch ist beispielsweise ein leichter und schneller Austausch des Energiespeichers zum Aufladen und/oder zu Reparaturzwecken oder zum Austausch gegen einen vollgeladenen Energiespeicher gegeben.
  • Nach Maßgabe einer weiteren vorteilhaften Fortbildung der Bohrvorrichtung ist vorgesehen, dass der Energiespeicher unmittelbar im Gehäuse aufladbar ist.
  • Hierdurch erübrigt sich das Entfernen des Energiespeichers von der Bohrvorrichtung für den Ladevorgang. Ferner braucht zwischen dem Energiespeicher und der Bohrvorrichtung keine wiederholt lösbare elektrische Steckverbindung vorgesehen sein, die unter den rauen Einsatzbedingungen ebenfalls anfällig für elektrische Wackelkontakte sein kann. In dieser Konstellation muss jedoch entweder die gesamte Bohrvorrichtung einschließlich des darin integrierten Energiespeichers an das Ladegerät bzw. die Ladestation verbracht werden oder die Ladestation muss zumindest in der Nähe der Bohrvorrichtung positioniert sein, um die Länge eines Ladekabels in vertretbaren Grenzen zu halten. Bevorzugt kommt ein Schnellladegerät, das eine Aufladung des Energiespeichers in weniger als einer Stunde erlaubt, zum Einsatz. In einer alternativen Ausführungsform kann das Ladegerät unmittelbar in die Bohrvorrichtung integriert sein, so dass zum Aufladen des Energiespeichers lediglich eine elektrische Verbindung der Bohrvorrichtung mit einem normalen 230 V Netzanschluss, zum Beispiel über eine kompakte Kaltgeräte-Steckverbindung, ausreichend ist.
  • Eine weitere Ausgestaltung sieht vor, dass der Energiespeicher mit mindestens einem Primärelement, insbesondere mit mindestens einer Alkali-Mangan-Batterie oder mit mindestens einer Lithium-Batterie, gebildet ist.
  • Infolge dieser Ausgestaltung erübrigt sich das Aufladen des Energiespeichers und die volle Kapazität von vorzugsweise mindestens 800 mAh steht sofort zur Verfügung. Dies kann zur Vermeidung von Arbeitspausen von Vorteil sein, wenn die aufladbaren Energiespeicher aufgrund fehlender Ladung noch nicht (wieder) einsatzbereit sind.
  • In der Zeichnung zeigt:
  • 1 Eine Prinzipskizze einer mobilen Präzisionsbohrvorrichtung mit einem erfindungsgemäßen Energiespeicher.
  • Die 1 illustriert eine stark vereinfachte, schematische Darstellung einer erfindungsgemäß ausgebildeten Bohrvorrichtung.
  • Eine Bohrvorrichtung 1 umfasst unter anderem ein Gehäuse 2 mit einem Handgriff 3 und einem Betätigungsorgan 4 zum Auslösen eines von da an selbsttätig ablaufenden Bohr- und/oder Senkvorgangs. Ein Bohrer 5 ist in einem Spannfutter 6 aufgenommen. Mittels des Bohrers 5 wird in ein in der 1 nicht dargestelltes Bauteil eine Präzisionsbohrung eingebracht. Gegebenenfalls erfolgen während oder nach dem Bohrvorgang mittels der Bohrvorrichtung 1 weitere Bearbeitungsschritte, beispielsweise das Ansenken der erstellten Bohrung oder dergleichen. Der Bohrer 5 wird mittels eines pneumatischen Bohrantriebs 7, wie durch die Pfeile 8 verdeutlicht, in Rotation versetzt und mittels einer pneumatisch oder elektrisch betriebenen Vorschubeinheit 9 in Richtung des Pfeils 10 kontrolliert vorgeschoben. Sämtliche Bewegungsabläufe des Bohrantriebs 7 und der Vorschubeinheit 9 werden von einer Steuer- und/oder Regeleinrichtung 11 vollautomatisch kontrolliert. Die Steuer- und/oder Regeleinrichtung 11 kann sowohl elektromechanische Komponenten als auch elektronische Komponenten, wie beispielsweise einen Mikrokontroller, diverse Messfühler, Leistungsverstärker und elektronische Schalter, enthalten. Darüber hinaus sind im Gehäuse 2 ein Ventil 12 sowie ein Ventilblock 13 mit insgesamt vier nicht mit Bezugsziffern versehenen Ventilen untergebracht. Der Ventilblock 13 versorgt sowohl den Bohrantrieb 7 als auch die Vorschubeinheit 9 mit Druckluft 14. In 1 sind druckluftführende Leitungen grundsätzlich mit einem Pfeil und mit schwarzen gestrichelten Linien dargestellt, während elektrische Leitungen mit durchgezogenen schwarzen Linien symbolisiert sind.
  • In einem unteren Bereich des Handgriffs 3 befindet sich ein Druckluftstecker 15, auf den eine Druckluftbuchse 16 unter Schaffung einer Druckluftsteckverbindung 17 rastend und wiederholt lösbar aufsteckbar ist. Sowohl bei dem Druckluftstecker 15 als auch bei der Druckluftbuchse 16 handelt es sich um standardmäßige Industrie-Druckluftverbinder. Die Zuleitung der Druckluft 14 erfolgt über eine flexible, schlauchartige Druckluftzuleitung 18, die beispielsweise mittels einer Klemmschelle 19 auf der Druckluftbuchse 16 befestigt ist. Erfindungsgemäß ist exemplarisch an einem hinteren Bereich 20 des Handgriffs 3 ein Lithium-Polymer-Akkumulator 21 als elektrischer Energiespeicher mit zwei Befestigungselementen 22 befestigt. Die Befestigungselemente 22 sind bevorzugt so ausgestaltet, dass eine wiederholt lösbare und rastende Ablösung des Lithium-Polymer-Akkumulators 21 vom Handgriff 3 möglich ist. Der Akkumulator 21 verfügt vorzugsweise über eine Kapazität von mindestens 800 mAh bei einer Spannung von 24 Volt. Alternativ zu dem Lithium-Polymer-Akkumulator 21 können auch handelsübliche Lithium-Akkumulatoren, Nickel-Cadmium-Akkumulatoren, Nickel-Metallhydrid-Akkumulatoren oder Bleigel-Akkumulatoren Verwendung finden. Die Aufladung des Lithium-Polymer-Akkumulators 21 erfolgt nach dessen Ablösung bzw. Entfernung durch das Entriegeln der Befestigungselemente 22 vom Handgriff 3 des Gehäuses 2 mit einem standardmäßigen, jedoch an die elektrische Kapazität und die Betriebsspannung des Lithium-Polymer-Akkumulators 21 angepasstes, in der Zeichnung nicht dargestelltes (Schnell)-Ladegerät in vorzugsweise weniger als 1 Stunde. Aufgrund dieser relativ kurzen Ladezeit muss nur eine geringe Anzahl von Energiespeichern bzw. Lithium-Polymer-Akkumulatoren 21 zur Gewährleistung eines kontinuierlichen Bohrbetriebs in der Fertigung vorgehalten werden.
  • Der Lithium-Polymer-Akkumulator 21 kann abweichend von der dargestellten Ausführungsform auch fest in das Gehäuse 2 der Bohrvorrichtung eingebaut werden. In diesem Fall ist eine Aufladung außerhalb der Bohrvorrichtung 1 nicht möglich bzw. vorgesehen. Alternativ kann anstelle des Lithium-Polymer-Akkumulators 21 auch eine entsprechende Anzahl von Primärelementen, beispielsweise mindestens 16 Alkali-Mangan-Batterien mit jeweils 1,5 Volt Leerlaufspannung oder zum Beispiel acht Lithium-Batterien mit jeweils 3,0 Volt Leerlaufspannung als Energiespeicher eingesetzt werden. Die Verwendung von Primärelementen weist im Gegensatz zu den Akkumulatoren den Vorteil auf, dass die Bohrvorrichtung sofort, insbesondere ohne vorherige Aufladung der Akkumulatoren, einsatzbereit ist und darüber hinaus kein Schnellladegerät erforderlich ist, wenngleich der Betrieb der Bohrvorrichtung 1 mit wiederholt aufladbaren Akkumulatoren in der Regel wirtschaftlicher ist.
  • Erfindungsgemäß ist ferner ein Druckschalter 23 im Bereich einer Druckluftverteilung 24 innerhalb des Gehäuses 2 angeordnet. Durch den Druckschalter 23 wird das Auf- oder Abstecken der Druckluftzuleitung 18 und eine hierdurch bewirkte Druckänderung Δp, wie durch den Pfeil 25 im Bereich der Druckluftsteckverbindung 17 angedeutet, detektiert und an ein Schaltelement 26 weitergeleitet. Bei dem Schaltelement 26 kann es sich um einen elektromechanischen Schalter, wie zum Beispiel ein Relais oder ein Schütz handeln. Bevorzugt wird als Schaltelement 26 jedoch ein elektronischer Leistungsschalter bzw. -verstärker, beispielsweise ein Power-MOSFet oder ein Leistungs-Bipolartransistor eingesetzt. Das Schaltelement 26 bildet im Zusammenwirken mit dem Druckluftschalter 23 eine Entladeschutzschaltung 27. Durch die Entladeschutzschaltung 27 wird verhindert, dass sich der Lithium-Polymer-Akkumulator 21 nach dem Abziehen der Druckluftzuleitung 18 vom Druckluftstecker 15 aufgrund des relativ hohen Eigenstromverbrauchs der Steuer- und/oder Regeleinrichtung 11, der in einem Bereich von mindestens 200 mA liegt, in unbeabsichtigter Weise entlädt. Hierdurch ist sichergestellt, dass die erfindungsgemäß ausgebildete Bohrvorrichtung 1 auch nach längeren Arbeitspausen, beziehungsweise Arbeitsunterbrechungen stets sofort einsatzbereit ist. Im gezeigten Ausführungsbeispiel der 1 befindet sich die Bohrvorrichtung 1 im so genannten Betriebszustand, das heißt das Schaltelement 26 ist geschlossen, so dass eine elektrisch leitfähige Verbindung zwischen dem Lithium-Polymer-Akkumulator 21 und dem Ventil 12 bzw. der Steuer- und/oder Regeleinrichtung 11 besteht. Im Ruhezustand der Bohrvorrichtung 1, das heißt bei abgezogener Druckluftzuleitung 18, ist das Schaltelement 26 geöffnet, so dass keine elektrisch leitfähige Verbindung zwischen dem Lithium-Polymer-Akkumulator 21 und dem Ventil 12 und der Steuer- und/oder Regeleinrichtung 11 besteht. Hierdurch wird eine Entladung des Lithium-Polymer-Akkumulators 21 aufgrund des Eigenverbrauchs des Ventils 12 und des Ventilblocks 13 sowie der Steuer- und/oder Regeleinrichtung 11, bis auf eine unvermeidbare Rest-Selbstentladung des Lithium-Polymer-Akkumulators 21, unterbunden.
  • Im Unterschied zu bekannten Ausführungsformen von mobilen Präzisionsbohrgeräten für den Flugzeugbau, beispielsweise der – bis auf die Steuereinheit – vollpneumatisch arbeitenden ”BVE KL-50” der Firma Johannes Lübbering GmbH, ist zum Betrieb der Bohrvorrichtung keine Multifunktionssteckverbindung mehr erforderlich, die in der Lage ist, zugleich die Druckluft für den Bohrantrieb und die Vorschubeinheit sowie die für den Betrieb der Steuer- und/oder Regeleinrichtung 11 und die Ansteuerung der zahlreichen Ventile 12, 13 in der Bohrvorrichtung 1 erforderliche elektrische Versorgungsspannung von 24 Volt zu übertragen. Der erfindungsgemäß nicht mehr erforderliche elektrische Übertragungsweg 28 mit einem Plus- und einem Minuskontakt, die nicht im Einzelnen dargestellt sind, ist in der Darstellung der 1 durch das punktierte Rechteck mit gestrichelter Umfangskontur im Schaftbereich des Druckluftsteckers 15 angedeutet. Dadurch, dass die Druckluftsteckverbindung 17 nunmehr nur noch die Druckluft 14 der Bohrvorrichtung 1 zuführen muss, ergibt sich eine hohe Betriebs- und Ausfallsicherheit des erfindungsgemäßen Bohrgerätes selbst unter rauesten Industriearbeitsbedingungen.
  • Insbesondere können elektrische Wackelkontakte im Bereich der Druckluftsteckverbindung 17 – da erfindungsgemäß nicht mehr vorhanden – keinen Ausfall der Steuer- und/oder Regeleinrichtung 11 und eine hiermit verbundene unkontrollierte Betätigung der Ventile 12, 13 verursachen. Somit kann weder ein unkontrollierter Abbruch eines bereits laufenden Bohrvorgangs eintreten, noch kann die Bohrvorrichtung aufgrund eines elektrischen Kontaktfehlers bei der Aufnahme des Bohrbetriebs ausfallen. Aufwändige Nacharbeiten, die durch nicht normgerechte bzw. nicht im vorgegebenen Toleranzintervall liegende Bohrungen an den zu bohrenden Bauteilen auftreten, werden vermieden.
  • Die erfindungsgemäße Bohrvorrichtung 1 kann zum Beispiel durch die Ausrüstung des vorbekannten mobilen Präzisions-Bohrgerätes ”BVE KL-50” der Firma Johannes Lübbering GmbH mit einem Druckluftmotor mit einer Leistung von ca. 700 W bis 900 W durch die Integration eines geeigneten, kompakten Energiespeichers, wie zum Beispiel eines Lithium-Akkumulators oder eines Lithium-Polymer-Akkumulators 21, und die Entladeschutzschaltung 27 sowie durch einen Austausch der herstellerseitig standardmäßig vorgesehenen, multifunktionalen Steckverbindung gegen eine normale Standard-Druckluftsteckverbindung 17 in einem unteren Bereich des Handgriffes 3 geschaffen werden. Zugleich muss noch eine geeignete mechanische Anbindung bzw. Integration des Akkumulators in den Handgriff 3 der Bohrvorrichtung 1 bereitgestellt werden.
  • Bezugszeichenliste
  • 1
    Bohrvorrichtung
    2
    Gehäuse
    3
    Handgriff
    4
    Betätigungsorgan
    5
    Bohrer
    6
    Spannfutter
    7
    Bohrantrieb
    8
    Pfeil
    9
    Vorschubeinheit
    10
    Pfeil
    11
    Steuer- und/oder Regeleinrichtung
    12
    Ventil
    13
    Ventilblock
    14
    Druckluft
    15
    Druckluftstecker
    16
    Druckluftbuchse
    17
    Druckluftsteckverbindung
    18
    Druckluftzuleitung
    19
    Klemmschelle
    20
    hinterer Bereich (Handgriff)
    21
    Lithium-Polymer-Akkumulator
    22
    Befestigungselement
    23
    Druckschalter
    24
    Druckluftverteilung
    25
    Pfeil
    26
    Schaltelement
    27
    Entladeschutzschaltung
    28
    Übertragungsweg
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • - DE 4339770 A1 [0005]

Claims (6)

  1. Bohrvorrichtung (1) mit einem Bohrantrieb (7) für einen Bohrer (5) und mit einer Vorschubeinheit (9) für den Bohrer (5), wobei der Bohrantrieb (7) mit Druckluft (14) betrieben ist und die Druckluft (14) über eine flexible, im Bedarfsfall lösbare Druckluftzuleitung (18) zuführbar ist, wobei die Bohrvorrichtung (1) manuell an einem Werkstück positionierbar ist und die Bohrvorrichtung (1) mindestens eine elektrisch gespeiste Steuer- und/oder Regeleinrichtung (11) zur selbsttätigen Ablaufkontrolle des Bohrvorgangs aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Energiespeicher zur elektrischen Versorgung der mindestens einen Steuer- und/oder Regeleinrichtung (11) im Bereich eines Gehäuses (2) der Bohrvorrichtung (1) angeordnet ist und der Energiespeicher eine Entladeschutzschaltung (27) aufweist.
  2. Bohrvorrichtung (1) nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Entladeschutzschaltung (27) mindestens ein Schaltelement (26), insbesondere ein Relais oder einen Halbleiterschalter, aufweist, das durch mindestens einen Druckschalter (23) betätigbar ist.
  3. Bohrvorrichtung (1) nach Patentanspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Energiespeicher insbesondere ein Lithium-Akkumulator, ein Lithium-Polymer-Akkumulator (21), ein Nickel-Metallhydrid-Akkumulator, ein Nickel-Cadmium-Akkumulator oder ein Bleigel-Akkumulator mit einer Kapazität von mindestens 800 mAh ist.
  4. Bohrvorrichtung (1) nach einem der Patentansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Energiespeicher bevorzugt werkzeuglos aus dem Gehäuse (2) der Bohrvorrichtung (3) entnehmbar oder von dem Gehäuse (2) der Bohrvorrichtung (1) ablösbar ist.
  5. Bohrvorrichtung (1) nach einem der Patentansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Energiespeicher unmittelbar im Gehäuse (2) aufladbar ist.
  6. Bohrvorrichtung (1) nach Patentanspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Energiespeicher mit mindestens einem Primärelement, insbesondere mit mindestens einer Alkali-Mangan-Batterie oder mit mindestens einer Lithium-Batterie, gebildet ist.
DE102009033443.2A 2009-07-16 2009-07-16 Bohrvorrichtung Expired - Fee Related DE102009033443B4 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102009033443.2A DE102009033443B4 (de) 2009-07-16 2009-07-16 Bohrvorrichtung

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102009033443.2A DE102009033443B4 (de) 2009-07-16 2009-07-16 Bohrvorrichtung

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE102009033443A1 true DE102009033443A1 (de) 2011-01-27
DE102009033443B4 DE102009033443B4 (de) 2017-05-24

Family

ID=43383873

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102009033443.2A Expired - Fee Related DE102009033443B4 (de) 2009-07-16 2009-07-16 Bohrvorrichtung

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102009033443B4 (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102011110530A1 (de) * 2011-08-08 2013-02-14 Lufthansa Technik Ag Reib- und/oder Fräsvorrichtung sowie -verfahren für ein Fahrwerk eines Flugzeugs

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4339770A1 (de) 1993-11-23 1995-05-24 Johannes Luebbering Ag Mobiles Präzisions-Bohrgerät

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3519370A1 (de) * 1985-05-30 1986-12-18 Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart Vorrichtung zum aufrechterhalten der betriebsbereitschaft von galvanischen elementen bzw. eines mit derartigen elementen versehenen geraetes

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4339770A1 (de) 1993-11-23 1995-05-24 Johannes Luebbering Ag Mobiles Präzisions-Bohrgerät

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102011110530A1 (de) * 2011-08-08 2013-02-14 Lufthansa Technik Ag Reib- und/oder Fräsvorrichtung sowie -verfahren für ein Fahrwerk eines Flugzeugs
DE102011110530B4 (de) * 2011-08-08 2015-05-13 Lufthansa Technik Ag Reib- und/oder Fräsvorrichtung sowie -verfahren für ein Fahrwerk eines Flugzeugs

Also Published As

Publication number Publication date
DE102009033443B4 (de) 2017-05-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3504077B1 (de) Elektrofahrzeug mit vorrichtung zum anordnen von batterien
EP3393722B1 (de) Handwerkzeugmaschine
EP2307174B1 (de) Elektrowerkzeugmaschine
DE202017101159U1 (de) Elektrisches Mehrfachwerkzeugsystem mit Akkupack
DE102009052525A1 (de) Batterie mit Haltevorrichtung
DE102015207730A1 (de) Ladegerät für ein Akkupack einer Handwerkzeugmaschine
DE112015001742B4 (de) Elektrisches Kraftwerkzeug
DE102005029020A1 (de) Tragbare Werkzeugaufbewahrungsvorrichtung mit Energieversorgungseinheit
EP2323197A2 (de) Batterie mit Haltevorrichtung
DE202014011005U1 (de) Kraftwerkzeug
DE102008054489A1 (de) Werkzeugsystem
DE102009033443B4 (de) Bohrvorrichtung
DE102005063240B4 (de) Saugreinigungsgerät
DE102012215206B4 (de) Batteriezelle, Batteriezellenmodul, Verfahren zur Herstellung eines Batteriezellenmoduls, Batterie und Kraftfahrzeug
EP3800722A1 (de) Verfahren zum effizienten entladen eines akkumulators
DE102018213762A1 (de) Akkupack zur Versorgung einer Handwerkzeugmaschine mit elektrischer Energie
DE202009009688U1 (de) Energieversorgungseinheit, Landfahrzeug und Austauschstation zum Austausch einer in einem Landfahrzeug enthaltenen Energieversorgungseinheit
DE102006045156A1 (de) System zur wiederaufladbaren Stromversorgung für ein bewegliches, selbstständiges Gerät
EP3747687A1 (de) Elektrisches energiespeichersystem und verfahren zu dessen betreiben
DE102007057552A1 (de) Ladestation und Verfahren zum Laden von Akkumulatoren sowie Ladesystem mit einer Ladestation und mit wenigstens einem Akkumulator
EP3435474A1 (de) Bypass-schaltung an einem akkumulator
DE102020120455A1 (de) Dockingstation für und mit Roboteranlage
WO2023099199A1 (de) Akkumulator mit halte- und aufnahmevorrichtung sowie gefederten anschlusselementen
EP4190497A1 (de) System mit einer werkzeugmaschine und einer energieversorgungsvorrichtung, verbindungsverfahren, sowie schnittstelle
EP4239830A1 (de) Akkumulator mit zwei schnittstellenvorrichtungen

Legal Events

Date Code Title Description
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
R016 Response to examination communication
R082 Change of representative

Representative=s name: MAIWALD PATENTANWALTS GMBH, DE

Representative=s name: KOPF WESTENBERGER WACHENHAUSEN PATENTANWAELTE , DE

Representative=s name: LKGLOBAL ] LORENZ & KOPF PARTG MBB PATENTANWAE, DE

R082 Change of representative

Representative=s name: KOPF WESTENBERGER WACHENHAUSEN PATENTANWAELTE , DE

Representative=s name: LKGLOBAL ] LORENZ & KOPF PARTG MBB PATENTANWAE, DE

R016 Response to examination communication
R018 Grant decision by examination section/examining division
R119 Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee