DE102014104367A1

DE102014104367A1 - Bohrvorrichtung und Rutschkupplung für eine Bohrvorrichtung

Info

Publication number: DE102014104367A1
Application number: DE102014104367.7A
Authority: DE
Inventors: Peter Schenk; Patrick Hengsverger
Original assignee: Roehm GmbH Darmstadt
Current assignee: Roehm GmbH Darmstadt
Priority date: 2014-03-28
Filing date: 2014-03-28
Publication date: 2015-10-01
Also published as: US20150273678A1; US10245717B2; CN104959652A; JP6510854B2; JP2015189004A

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Bohrvorrichtung die zumindest zwischen einer Spannkonfiguration, einer Bohrkonfiguration und einer Schraubkonfiguration verstellbar ist, mit einem Maschinengehäuse (1) und einer mittels eines Motors antreibbaren Maschinenspindel (2), sowie mit einem Bohrfutter mit einem Backenhalter (3), in dem mittels einer zwischen einem Mitnehmer (4) und einer Gewindehülse (5) ausgebildeten Gewindeverbindung (6) verstellbare Spannbacken (7) geführt sind, mit einer Bohrspindel (8), die durch den Motor antreibbar ist über ein auf ihrer der Maschinenspindel (2) zugewandten Seite angeordnetes Planetengetriebe (9) bestehend aus einem Sonnenrad (10), einem mindestens ein Planetenrad (11) tragenden Planetenträger (12) und einem Hohlrad (13), welches mindestens einen Nocken (14) aufweist, der in einer Wechselwirkung mit mindestens einem in der Bohrkonfiguration bezüglich des Hohlrades (13) festgelegten Kupplungselement (15) steht. Das mindestens eine Kupplungselement (15) ist in der Spannkonfiguration bezüglich des Hohlrades (13) beweglich gegen eine Spannfederkraft einer Spannfeder (16) gelagert, und das mindestens eine Kupplungselement (15) ist in der Schraubkonfiguration bezüglich des Hohlrades (13) beweglich gelagert gegen eine Schraubfederkraft, die aus einer Reihenschaltung der Spannfeder (16) mit einer Schraubfeder (17) resultiert. Ferner betrifft die Erfindung eine Rutschkupplung (51) und ein System zur Drehmomentenbegrenzung.

Description

Die Erfindung betrifft eine Bohrvorrichtung, die zumindest zwischen einer Spannkonfiguration, einer Bohrkonfiguration und einer Schraubkonfiguration verstellbar ist, mit einem Maschinengehäuse und einer mittels eines Motors antreibbaren Maschinenspindel sowie mit einem Bohrfutter mit einem Backenhalter, in dem mittels einer zwischen einem Mitnehmer und einer Gewindehülse ausgebildeten Gewindeverbindung verstellbare Spannbacken geführt sind, mit einer Bohrspindel, die durch den Motor antreibbar ist über ein auf ihrer der Maschinenspindel zugewandten Seite angeordnetes Planetengetriebe, bestehend aus einem Sonnenrad, einem mindestens ein Planetenrad tragenden Planetenträger und einem Hohlrad, welches mindestens einen Nocken aufweist, der in einer Wechselwirkung mit mindestens einem in der Bohrkonfiguration bezüglich des Hohlrades festgelegten Kupplungselement steht.
Ferner betrifft die Erfindung eine Rutschkupplung und ein System zur Drehmomentenbegrenzung für eine Bohrvorrichtung.
Eine Bohrvorrichtung der eingangs genannten Art ist bereits aus der DE 10 2011 055 869 A1 bekannt. Die darin gezeigte Bohrvorrichtung besitzt den Vorteil, dass abhängig vom gewählten Betriebsmodus das auf einen Antriebsbolzen maximal wirkende Drehmoment begrenzt werden kann. So ist beispielsweise das maximal mögliche Drehmoment in einer Schraubkonfiguration geringer als dasjenige in einer Spann- bzw. Lösekonfiguration. Das größtmögliche Drehmoment wird dabei im Bohrmodus oder in der Bohrkonfiguration übertragen. Um eine derartige Bohrvorrichtung in eine Bohrmaschine zu integrieren, ist noch immer ein aufwendiger Eingriff in die Getriebestufen der Bohrmaschine notwendig, um zum gewünschten Erfolg zu gelangen, nämlich eine drehmomentabhängige Lagerung des Antriebsbolzens in den verschiedenen Betriebsmodi zu erzielen.
Ausgehend von der DE 10 2011 055 869 A1 ist es daher die Aufgabe der Erfindung, eine Bohrvorrichtung bereitzustellen, durch die eine Änderung der bestehenden Getriebestruktur einer Bohrmaschine weitestgehend vermieden wird. Ferner ist es Aufgabe der Erfindung, eine Rutschkupplung und ein System zur Drehmomentbegrenzung bereitzustellen, die eine geringere Eingrifftiefe in das Getriebe einer Bohrmaschine erforderlich macht.
Die die Bohrvorrichtung betreffende Aufgabe wird bei einer Bohrvorrichtung der eingangs genannten dadurch gelöst, dass das mindestens eine Kupplungselement in der Spannkonfiguration bezüglich des Hohlrades beweglich gegen eine Spannfederkraft einer Spannfeder gelagert ist und dass das mindestens eine Kupplungselement in der Schraubkonfiguration bezüglich des Hohlrades beweglich gelagert ist gegen eine Schraubfederkraft, die aus einer Reihenschaltung der Spannfeder mit einer Schraubfeder resultiert.
Dadurch kann also das System zur Begrenzung des maximalen Spanndrehmomentes ebenfalls zur Begrenzung des maximalen Schraubdrehmoments genutzt werden. Mit anderen Worten ist die Spanndrehmomentkupplung integriert in die Schraubdrehmomentkupplung. Dies spart nicht nur Platz ein, sondern ermöglicht es auch, die letzte Getriebestufe der Bohrmaschine weitestgehend unberührt zu lassen, wenn eine Bohrmaschine mit einer Bohrvorrichtung mit einem derartigen Drehmomentsteuerungssystem kombiniert werden soll. Dabei kann das mindestens eine Kupplungselement radial auf eine Außenumfangsfläche des Hohlrades aufgesetzt sein, wodurch die Bohrvorrichtung axial sehr kurz gebildet ist. Andererseits kann alternativ das mindestens eine Kupplungselement auch axial ausgerichtet sein und an einer der Maschinenspindel abgewandten Stirnseite des Hohlrades anliegen. Dann ist das mindestens eine Kupplungselement axial festgelegt in der Bohrkonfiguration, bzw. axial beweglich in der Schraubkonfiguration, sofern ein betreffendes Drehmoment überschritten wird.
Für die einfache Bedienbarkeit hat es sich besonders günstig erwiesen, dass zum manuellen Umschalten zwischen den Konfigurationen eine Schalthülse vorgesehen ist.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform sind die Schraubfeder und die Spannfeder durch eine Trennscheibe getrennt, welche in der Spannkonfiguration bezüglich des Hohlrades bzw. axial gegenüber diesem festgelegt, in der Schraubkonfiguration aber bezüglich des Hohlrades bzw. axial gegenüber diesem verstellbar angeordnet ist. Diese Trennscheibe kann dabei also dazu genutzt werden, die Reihenschaltung aus der Schraubfeder mit der Spannfeder in der Schraubkonfiguration wirksam und in der Spannkonfiguration dagegen unwirksam zu schalten.
Es ist von Vorteil, wenn auf der dem Hohlrad oder der der Maschinenspindel zugewandten Seite der Trennscheibe die Spannfeder und auf der dem Hohlrad oder der der Maschinenspindel abgewandten Seite der Trennscheibe die Schraubfeder angeordnet ist. Damit ist sichergestellt, dass die Spannfeder in der Spannkonfiguration vollständig unabhängig von der Federkraft der Schraubfeder auf das mindestens eine Kupplungselement einwirken kann. Sobald die Trennscheibe bezüglich des Hohlrades bzw. axial gegenüber diesem beweglich ist, wirken die Spannfeder und die Schraubfeder gleichzeitig, d.h. in einer Reihenschaltung auf den mindestens einen oder die mehreren Kupplungselemente ein.
Es hat sich als günstig erwiesen, wenn zwischen dem Maschinengehäuse und der Trennscheibe eine Verdrehsicherung zur drehfesten Lagerung der Trennscheibe bezüglich des Maschinengehäuses wirksam ist. Damit ist gewährleistet, dass sich beim Umschalten der Bohrvorrichtung zwischen den verschiedenen Betriebsmodi die Trennscheibe nicht verdreht, was zu Fehlschaltungen innerhalb der Bohrvorrichtung führen könnte.
Im Rahmen der Erfindung ist es daher von Vorteil, wenn die Trennscheibe ein Führungsglied aufweist, welches in der Spannkonfiguration eine Bewegung bezüglich des Hohlrades, bzw. eine axiale Bewegung der Trennscheibe sperrt. Durch dieses Führungsglied kann also die Federkraft der Schraubfeder entkoppelt werden von der Spannfederkraft der Spannfeder.
Weiterhin kann das Führungsglied vorteilhafterweise bei einer Verdrehsicherung eingesetzt werden, die aus dem Führungsglied und einer axial im Maschinengehäuse ausgeformten Führungsnut gebildet ist. Damit kann also die Anzahl der Bauteile der Bohrvorrichtung reduziert werden, da das Führungsglied nunmehr zwei verschiedene Funktionen bietet, nämlich den Einsatz in der Verdrehsicherung einerseits und die Sperre einer Bewegungsmöglichkeit der Trennscheibe andererseits.
Gemäß einer weiteren besonderen Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Schalthülse eine Radialführung zur Führung des Führungsglieds in der Spannkonfiguration und gegebenenfalls in der Bohrkonfiguration umfasst, und dass die Schalthülse eine Axialführung zur Führung des Führungsgliedes in der Schraubkonfiguration aufweist. Die Radialführung in der axial bezüglich des Maschinengehäuses festgelegten Schalthülse, bietet eine axial orientierte Begrenzung oder eine axiale Sperre für das Führungsglied der Trennscheibe. Nur in der Schraubkonfiguration, wenn das Führungsglied der Trennscheibe mit der Axialführung der Schalthülse fluchtend angeordnet ist, kann die Trennscheibe axial verstellt werden, wodurch die Reihenschaltung der Spannfeder mit der Schraubfeder wirksam ist.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist das mindestens eine Kupplungselement mehrteilig gebildet aus zumindest einem Hohlradkupplungsteil und zumindest einem Federkupplungsteil. Das Hohlradkupplungsteil steht dabei in Wechselwirkung mit dem Hohlrad, wohingegen das Federkupplungsteil durch eine Feder, insbesondere durch die Spannfeder beaufschlagt ist. Das Hohlradkupplungsteil und das Federkupplungsteil sind voneinander trennbar ausgeführt.
Im Rahmen der Erfindung hat es sich als besonders vorteilhaft erwiesen, wenn das zumindest eine Hohlradkupplungsteil im Maschinengehäuse oder einem drehfest mit dem Maschinengehäuse gekoppelten Kupplungsring geführt ist und wenn koaxial zum Maschinengehäuse ein drehfest mit der Schalthülse verbundener oder einstückig mit dieser gebildeter Blendenring angeordnet ist, der mindestens einen ggfs. axialen Durchtritt aufweist, in dem das zumindest eine Federkupplungsteil angeordnet ist. Durch die vorstehend beschriebene Anordnung kann der Blendenring bezüglich des Maschinengehäuses oder des Kupplungsrings verdreht werden, wodurch gleichfalls das mindestens eine Hohlradkupplungsteil gegenüber dem mindestens einen Federkupplungsteil ggfs. radial verstellt wird.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist der Durchmesser des mindestens einen Hohlradkupplungsteils kleiner oder gleich dem Durchmesser des Federkupplungsteils. Damit ist gewährleistet, dass auch das Hohlradkupplungsteil in einen axialen Durchtritt des Blendenrings eintreten kann, um – zumindest mittelbar – von der Spannfeder oder der Reihenschaltung aus der Spannfeder und der Schraubfeder beaufschlagt zu sein.
Um eine besonders wirksame Rutschkupplung für die Bohrvorrichtung bereitzustellen, hat es sich als vorteilhaft erwiesen, dass ausschließlich in der Schraubkonfiguration und der Spannkonfiguration das zumindest eine Federkupplungsteil und das dazu korrespondierende zumindest eine Hohlradkupplungsteil fluchtend auf einer gemeinsamen Federachse angeordnet sind.
Um verschiedene Drehmomente für die Schraubkonfiguration der Bohrvorrichtung einstellen zu können, hat es sich als sinnvoll erwiesen, wenn zur Variation der Schraubfederkraft ein axial verstellbares Kompressionselement vorgesehen ist. Dieses Kompressionselement kann die Federn, insbesondere die Schraubfeder komprimieren, wodurch das Drehmoment verstellt werden kann, bei dem die mechanische Rutschkupplung auslöst.
Obwohl es für die Verstellung der Spannbacken in der Spannkonfiguration lediglich notwendig ist, eine Relativdrehung der mit der Gewindehülse drehfest verbundenen Bohrspindel bezüglich des Backenhalters vorzusehen, ist es von Vorteil, wenn der Backenhalter in der Spannkonfiguration drehfest gegenüber dem Maschinengehäuse und in der Schraubkonfiguration sowie in der Bohrkonfiguration drehfest gegenüber der Bohrspindel gelagert ist. Damit ist der Vorteil verbunden, dass eine definierte Verstellbarkeit der Spannbacken innerhalb der Bohrvorrichtung in der Spannkonfiguration erfolgt. Der verwendete Motor der Bohrvorrichtung kann in einem Rechtslauf und in einem Linkslauf betrieben werden, so dass beim Betrieb des Motors in einer ersten, dem Spannvorgang entsprechenden Drehrichtung die Spannbacken gespannt und im Betrieb des Motors in einer zweiten, dem Lösevorgang entsprechenden Drehrichtung gelöst werden. Mit Spannkonfiguration ist daher nicht nur diejenige Konfiguration gemeint, die ausschließlich zum Spannen der Bohrvorrichtung dient, sondern zugleich auch diejenige, die den Lösevorgang für die Spannbacken ermöglicht. Entsprechendes gilt ebenfalls für die Bohrvorrichtung in der Bohrkonfiguration, so dass auch hier ein Rechts- und ein Linkslauf möglich ist, sollte es notwendig sein, das Bohrwerkzeug in einer entgegen der Bohrrichtung orientierten Drehrichtung zu betreiben. In der Schraubkonfiguration kann beispielsweise ein Linkslauf eine Schraube lösen und ein Rechtslauf eine Schraube anziehen, und umgekehrt.
Für eine einfache Verstellmöglichkeit der Bohrvorrichtung zwischen den Betriebsmodi hat es sich als besonders bevorzugt erwiesen, wenn die Schalthülse eine Wahlscheibe mit einer Schaltkulisse umfasst, in der ein zwischen den Konfigurationen verstellbares Steuerelement geführt ist.
Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, wenn das Steuerelement mit einer mit dem Backenhalter in Wechselwirkung stehenden Verschiebehülse gekoppelt ist derart, dass diese den Backenhalter ausschließlich in der Spannkonfiguration drehfest gegenüber dem Maschinengehäuse lagert. Somit bildet die Verschiebehülse ein Koppelglied, das auf besonders einfache Weise den Backenhalter wahlweise gegenüber dem Maschinengehäuse oder gegenüber der Bohrspindel drehfest stellt.
Um eine sichere Verstellung der der Verschiebehülse in axialer Richtung zu gewährleisten ist gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform das Steuerelement gegenüber dem Maschinengehäuse drehfest, das heißt verdrehgesichert angeordnet.
Um die Bohrvorrichtung noch kompakter bilden zu können, hat es sich als bevorzugt erwiesen, wenn die Schaltkulisse als eine ringförmige Ausnehmung in einer Innenwand der Wahlscheibe gebildet ist, in der das als Steuerbügel gebildete Steuerelement geführt ist. Der Einsatz eines Steuerbügels ist sinnvoll, da dieser sehr einfach durch Biegen bzw. Umformen gebildet werden kann und selbst kein hohes Gewicht aufweist.
Besonders bevorzugt ist es, wenn die Nocken als Stirnnocken an einer der Maschinenspindel abgewandten Seite des Hohlrades gebildet sind. Damit sitzen die Nocken nicht radial am Hohlrad auf, so dass im Ergebnis die Bohrvorrichtung entsprechend mit einem geringen Durchmesser gebildet werden kann. Dagegen sind die Nocken in einer anderen Ausführungsform der Erfindung als Radialnocken gebildet, so dass eine radiale Rutschkupplung gebildet ist, wodurch die Bohrvorrichtung kürzer gebildet werden kann.
Die die Rutschkupplung betreffende Aufgabe wird durch eine Rutschkupplung gemäß dem Merkmalsbestand des Anspruchs 19 gelöst.
Diese Rutschkupplung zur Drehmomentbegrenzung in einer Bohrvorrichtung sieht ein Hohlrad mit einer Kupplungsseite vor, welche Nocken aufweist, sowie mindestens ein an der Kupplungsseite anliegendes Kupplungselement. Das Kupplungselement ist in einer Bohrkonfiguration in seiner Lage bezüglich des Hohlrades festgelegt. Ferner ist es in einer Spannkonfiguration beweglich bezüglich des Hohlrades gelagert gegen eine Spannfederkraft einer Spannfeder. Das Kupplungselement ist in einer Schraubkonfiguration beweglich bezüglich des Hohlrades gelagert gegen eine Schraubfederkraft, die aus einer Reihenschaltung der Spannfeder mit einer Schraubfeder resultiert.
Auch damit ist also hier der Vorteil verbunden, dass nicht zwei vollständig unabhängige Federelemente eingesetzt werden müssen, um den Anpressdruck der Kupplungselemente an die Kupplungsseite mit den Nocken des Hohlrades zu variieren. Vielmehr lassen sich die Federkräfte der Spannfeder und der Schraubfeder durch die Reihenschaltung überlagern, wodurch sich ein verändertes, die Rutschkupplung auslösendes Drehmoment einstellt. Die Rutschkupplung kann radial oder auch axial bezüglich des Hohlrades orientiert sein. Bei einer radialen Anordnung der Rutschkupplung sind die Nocken an der radialen Außenfläche des Hohlrades angeordnet; die Kupplungselemente liegen dann radial im Maschinengehäuse beziehungsweise in einem koaxial zum Maschinengehäuse angeordneten Blendenring.
Eine vorteilhafte Ausführungsform der Rutschkupplung sieht vor, dass die Spannfeder und die Schraubfeder auf der den Nocken abgewandten Seite des Hohlrades axial angeordnet sind. Die Kupplungselemente im Maschinengehäuse können dann axial festgelegt sein, wobei in dieser Konstellation lediglich das Hohlrad eine axiale Bewegung in der Spannkonfiguration bzw. in der Schraubkonfiguration bei Überschreiten von vordefinierten Drehmomenten ausführt. Mit anderen Worten weicht bei Überschreiten eines vordefinierten Drehmomentes das Hohlrad gegen die Spannfederkraft oder gegen die Schraubfederkraft in seiner axialen Lage zurück.
Eine weitere alternative Ausführungsform sieht vor, dass die Spannfeder und die Schraubfeder auf der dem Hohlrad abgewandten Seite des mindestens einen Kupplungselements angeordnet sind. Dadurch kann eine bestehende Bohrmaschine erweitert werden um ein System mit einer Rutschkupplung gemäß der vorliegenden Erfindung. Es ist ein viel geringerer Eingriff in die Getriebestufen der Bohrmaschine notwendig als bei bisher bekannten Drehmomentbegrenzungssystemen. Die Kupplungselemente können mit der Spannfeder und der Schraubfeder auf die Stirnseite als Kupplungsseite des Hohlrades der letzten Getriebestufe der Bohrmaschine aufgesetzt werden, um eine Rutschkupplung bereitzustellen, die bei unterschiedlich fest vorgegebenen Drehmomenten auslöst.
Die das System betreffende Aufgabe wird durch den Merkmalsbestand des Anspruchs 23 gelöst. Dieses System besitzt den Vorteil, dass es nicht nur bei einer mechanischen Rutschkupplung eingesetzt werden kann, sondern auch bei einem Bohrfutter bei einer elektronischen, d.h. sensorgesteuerten Kupplung Einsatz finden kann.
Im folgenden wird die Erfindung an einem in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel näher erläutert; es zeigen:
1 eine Perspektive der erfindungsgemäßen Bohrvorrichtung,
2 die Bohrvorrichtung in der Bohrkonfiguration in einer 3D-Ansicht, teils geschnitten gezeigt,
3 die Bohrvorrichtung in einer Seitenansicht, teils geschnitten gezeigt,
4 die Bohrvorrichtung in einer Schraubkonfiguration in einer 3D-Ansicht, teils geschnitten gezeigt,
5 ein Detailausschnitt der Bohrvorrichtung in der Schraubkonfiguration,
6 die Bohrvorrichtung aus 4 in einer Seitenansicht, teils geschnitten gezeigt,
7 die Bohrvorrichtung in einer Spannkonfiguration in einer 3D-Ansicht, teils geschnitten gezeigt,
8 eine Detailansicht der Bohrkonfiguration aus 7,
9 die Bohrvorrichtung aus 7 in einer Seitenansicht, teils geschnitten gezeigt, sowie
10 ein Detailausschnitt der Wahlscheibe.
In der Zeichnung ist eine Bohrvorrichtung sowie eine Rutschkupplung 51 für eine Bohrvorrichtung gezeigt.
Die Bohrvorrichtung kann im gezeigten Ausführungsbeispiel zwischen einer Spannkonfiguration, einer Schraubkonfiguration, einer Bohrkonfiguration und einer Schlagbohrkonfiguration umgeschaltet werden. Die Bohrvorrichtung umfasst ein in der gezeigten Ausführungsform mehrteiliges Maschinengehäuse 1 sowie eine Maschinenspindel 2, die mit einem nicht näher dargestellten Motor antreibbar ist. Ferner ist am Ende der Maschinenspindel 2 ein Planetengetriebe 9 vorgesehen, wobei ein Sonnenrad 10 auf die Maschinenspindel 2 drehfest aufgesetzt ist, welches im Eingriff mit mehreren Planetenrädern 11 steht. Diese Planetenräder 11 sind auf Planetenachsen 36 eines Planetenträgers 12 gelagert und können auf einem Hohlrad 13 abrollen. Der Planetenträger 12 ist drehfest mit einer Bohrspindel 8 verbunden, die hierzu einen unrunden Querschnitt besitzt, welcher mit einem entsprechenden unrunden Querschnitt des Planetenträgers 12 in Wechselwirkung steht. Das Hohlrad 13 der Bohrvorrichtung ist je nach Konfiguration oder Betriebsmodus drehmomentabhängig drehfest gegenüber dem Maschinengehäuse 1 gelagert.
Die Bohrspindel 8 ist gemäß der gezeigten Ausführungsform auf ihrem der Maschinenspindel 2 abgewandten Seite drehfest mit einer Gewindehülse 5 eines Bohrfutters verbunden. Gemäß einer alternativen Ausführungsform ist die Bohrspindel 8 einstückig mit der Gewindehülse 5 zu einer Gewindehohlspindelt gebildet. In die Gewindehülse 5 ist ein ein Außengewinde aufweisender Mitnehmer 4 eingeschraubt und bildet mit einem Innengewinde der Gewindehülse 5 eine Gewindeverbindung 6. Ferner weist das Bohrfutter einen Backenhalter 3 auf, in dem auf übliche Weise in Führungsschlitzen Spannbacken 7 geführt sind, die durch den Mitnehmer 4 innerhalb dieser Führungsschlitze verstellt werden können. Um eine Relativdrehung der Gewindehülse 5 bezüglich des Backenhalters 3 zu ermöglichen, ist beim Bohrfutter der gezeigten Ausführungsform ein Wälzlager 37 vorgesehen. Nur durch eine Relativdrehung der Gewindehülse 5 bezüglich des Backenhalters 3 kann eine Verstellung der Spannbacken 7 erfolgen.
Die Bohrvorrichtung weist eine Rutschkupplung 51 auf, die nachstehend näher erläutert wird. Hierzu weist das Hohlrad 13 Nocken 14 auf, die in einer Wechselwirkung mit mehreren Kupplungselementen 15 stehen. Gemäß der gezeigten Ausführungsform weist das Hohlrad 13 an seiner der Maschinenspindel 2 abgewandten Stirnseite 30 als Stirnnocken 35 gebildete Nocken 14 auf. Diese Wechselwirkung zwischen den Kupplungselementen 15 und den Stirnnocken 35 hält das Hohlrad 13 fest und sichert es gegen ein Verdrehen innerhalb oder bezüglich des Maschinengehäuses 1.
In der Bohrkonfiguration sind die Kupplungselemente 15 starr an der Stirnseite 34 des Hohlrades 13 angelegt. Die Kupplungselemente 15 sind im gezeigten Ausführungsbeispiel bezüglich des Hohlrades 13 axial festgelegt.
In der Spannkonfiguration kann das Kupplungselement 15 axial gegen eine Spannfederkraft einer Spannfeder 16 in Richtung der Werkzeugaufnahme 38 des Bohrfutters zurückweichen und in einer Schraubkonfiguration kann das Kupplungselement 15 axial gegen eine Schraubfederkraft, die aus einer Reihenschaltung einer Spannfeder 16 mit einer Schraubfeder 17 resultiert, ebenfalls axial in Richtung der Werkzeugaufnahme 38 des Bohrfutters zurückweichen.
In den 2 und 3 sind die Bohrvorrichtung und die Rutschkupplung 51 in der Bohrkonfiguration gezeigt. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel sind die Kupplungselemente 15 mehrteilig, nämlich zweiteilig aus einem Hohlradkupplungsteil 23 und einem Federkupplungsteil 24 gebildet. Diese sind voneinander trennbar ausgeführt. Das Hohlradkupplungsteil 23 ist im Maschinengehäuse 1 geführt, wobei koaxial zum Maschinengehäuse 1 ein drehfest mit einer Schalthülse 18 verbundener Blendenring 25 angeordnet ist, der mehrere axiale Durchtritte 26 aufweist, in denen die Federkupplungsteile 24 angeordnet sind. Die Hohlradkupplungsteile 23 sind hierbei als Kupplungsbolzen ausgeführt. Die Federkupplungsteile 23 sind hingegen als Kugeln geformt. Dabei ist es zur Reduzierung der Bauteile auch möglich, die Schalthülse 18 einstückig mit dem Blendenring 25 auszuführen.
Die Schalthülse 18 ist mit einer Wahlscheibe 29 drehfest verbunden. Über diese Wahlscheibe 29 kann die Schalthülse 18 und damit der Blendenring 25 relativ zum Maschinengehäuse 1 verdreht werden. Auf der der Maschinenspindel 2 abgewandten Seite des Blendenrings 25 ist eine Spannfeder 16 angeordnet, die ihrerseits an eine Trennscheibe 19 angelegt ist, an der sich weitergehend eine Schraubfeder 17 abstützt. Aus den 2 und 3 geht hervor, dass in der Bohrkonfiguration der Blendenring 25 derart gegenüber dem Maschinengehäuse 1 verdreht ist, dass das Hohlradkupplungsteil 23 vom Federkupplungsteil 24 getrennt ist. Das Hohlradkupplungsteil 23 stützt sich in der Bohrkonfiguration also mit anderen Worten an dem Blendenring 25 ab. Deshalb besteht für das Hohlkupplungsteil 23 keine Möglichkeit axial nach vorne, d.h. in Richtung der Werkzeugaufnahme 38 zurückzuweichen, um das Hohlrad 13 aus seiner drehfesten Lagerung freizugeben. In der Bohrkonfiguration wird daher das maximale Drehmoment übertragen, da die durch die Nocken 14 des Hohlrades 13 und den Kupplungselementen 15 gebildete Rutschkupplung 51 inaktiv ist.
In den 4 bis 6 ist die Bohrvorrichtung bzw. die Rutschkupplung 51 in der Schraubkonfiguration gezeigt. Hierbei ist der Blendenring 25 derart gegenüber dem Maschinengehäuse 1 angeordnet, dass das Federkupplungsteil 24 und das dazu korrespondierende Hohlradkupplungsteil 23 fluchtend auf einer gemeinsamen Federachse 27 angeordnet sind. Aus den Figuren geht dabei hervor, dass diese einen nahezu identischen Durchmesser besitzen, so dass auch die Hohlradkupplungsteile 23 in die axialen Durchtritte 26 des Blendenringes 25 eintreten oder eintauchen können.
In 5 ist die Rutschkupplung 51 als Detailausschnitt zu erkennen, wobei die Schalthülse 18 eine Axialführung 22 und eine Radialführung 21 für ein Führungsglied 20 der Trennscheibe 19 aufweist. Innerhalb dieser Führungen kann das Führungsglied 20 gleiten. Aus 5 geht weiter hervor, dass in der Schraubkonfiguration das Führungsglied 20 der Trennscheibe 19 axial fluchtend mit der Axialführung 22 der Schalthülse 18 angeordnet ist, so dass eine axiale Verstellmöglichkeit für die Trennscheibe 19 gegeben ist. In dieser Konstellation wirkt eine Schraubfederkraft auf das Kupplungselement 15, hier also auf das Hohlradkupplungsteil 23 und das Federkupplungsteil 24 ein. Aufgrund der axialen Verstellbarkeit der Trennscheibe 19 liegt eine Reihenschaltung der Schraubfeder 17 mit der Spannfeder 16 vor.
Ferner ist bei der gezeigten Ausführungsform ein axial verstellbares Kompressionselement 28 zur Variation der Schraubfederkraft vorgesehen. In den Schnittansichten erkennt man, dass das Kompressionselement 28 ein Außengewinde 39 aufweist, das mit einem korrespondierenden Innengewinde 40 einer Drehmomentstellhülse 41 im Eingriff steht. Wird die Drehmomentstellhülse 41 verdreht, so gleitet das Kompressionselement 28 axial nach vorn bzw. nach hinten und komprimiert oder entspannt die Federanordnung, hier insbesondere die Schraubfeder 17. Durch eine Kompression der Federanordnung wird das für ein Auslösen der Rutschkupplung 51 zu überwindende Drehmoment erhöht, wobei das Drehmoment erniedrigt wird, wenn die Federanordnung durch das Kompressionselement 28 entspannt wird. Steigt im Schraubvorgang das Drehmoment über einen vordefinierten Wert, so weicht das zweiteilig gebildete Kupplungselement 15 gegen die Schraubfederkraft der Reihenschaltung der Spannfeder 16 mit der Schraubfeder 17 in Richtung der Werkzeugaufnahme 38 zurück, wodurch das Hohlrad 13 gegenüber dem Gehäuse in eine Drehung versetzt wird. Im gezeigten Ausführungsbeispiel ist die Spannfeder 16 als eine Wellenfeder und die Schraubfeder 17 als eine Spiralfeder gebildet. Hierbei sind jedoch auch andere Federtypen einsetzbar, so z.B. Tellerfedern. Ebenso können die Spannfeder 16 und die Schraubfeder 17 vom gleichen Federtyp sein.
In den 7 bis 9 sind die Bohrvorrichtung und die Rutschkupplung 51 in der Spannkonfiguration gezeigt. Hierbei ist erkennbar, dass auch in der Spannkonfiguration die Hohlradkupplungsteile 23 und die Federkupplungsteile 24 fluchtend auf einer gemeinsamen Federachse 27 angeordnet sind.
Aus der Detailansicht der Rutschkupplung 51 in 8 ist allerdings erkennbar, dass das Führungsglied 20 der Trennscheibe 19 nunmehr nicht mehr axial fluchtend bezüglich der Axialführung 22 der Schalthülse 18 angeordnet ist. Das Führungsglied 20 ist in der Spannkonfiguration durch die Radialführung 21 der Schalthülse 18 in seiner axialen Lage festgelegt. Somit kann die Trennscheibe 19 nicht mehr axial hin- oder herbewegt werden, so dass die Schraubfeder 17 wirkungslos gesetzt ist. Auf die Kupplungselemente 15 wirkt somit nur noch die Spannfederkraft der Spannfeder 16 ein. Wird nun ein vordefiniertes Drehmoment überschritten, so weicht das Kupplungselement 15 gegen die Spannfederkraft der Spannfeder 16 zurück, wodurch die Nocken 14 des Hohlrades 13 vom Kupplungselement 15 überwunden werden und eine Drehung des Hohlrades 13 bezüglich des Maschinengehäuses 1 ermöglicht ist.
Durch die Betätigung der Wahlscheibe wird bei der gezeigten Ausführungsform desweiteren eine Verschiebehülse 32 verstellt, die permanent, d.h. in jeder Konfiguration der Bohrvorrichtung in einem Verzahnungseingriff 42 mit dem Backenhalter 3 steht. Diese Verschiebehülse 32 sperrt den Backenhalter 3 gegen eine Verdrehung bezüglich des Maschinengehäuses 1 in der Spannkonfiguration. Hierzu wird die Verschiebehülse 32 axial nach hinten, d.h. in Richtung der Maschinenspindel 2 versetzt und sitz dort drehfest mit dem Maschinengehäuse 1; z.B. verzahnt mit einer Gehäuseverzahnung 43. Gleichwohl behält sie ihren Verzahnungseingriff 42 mit dem Backenhalter 3 bei. Um eine definierte Verstellung dieser Verschiebehülse 32 zu ermöglichen, ist sie auf ihrer der Maschinenspindel 2 zugewandten Seite durch eine Rückführfeder 44 beaufschlagt. In der Bohrkonfiguration und in der Schraubkonfiguration ist die Verschiebehülse 32 ferner drehfest mit der Bohrspindel 8, gegebenenfalls auch indirekt über die Gewindehülse 5, verbunden. Hierzu ist in der gezeigten Ausführungsform ein Spindelverzahnungseingriff 45 vorgesehen. Wird also die Bohrspindel 8 im Bohrbetrieb oder im Spannbetrieb angetrieben, so wird ihre Kraft auf die Gewindehülse 5 und über die Verschiebehülse 32 gleichwohl auf den Backenhalter 3 übertragen. Dadurch kann es daher nicht dazu führen, dass das Bohrfutter nachspannt und zu einem späteren Zeitpunkt nur noch schwer gelöst werden kann. In der Spannkonfiguration hingegen ist die Verschiebehülse 32 drehbar bezüglich der Bohrspindel 8 bzw. der Gewindehülse 5 gelagert; jedoch drehfest mit dem Maschinengehäuse 1.
Das Maschinengehäuse 1 besitzt ferner eine axial ausgeformte Nut, in der das Führungsglied 20 der Trennscheibe 19 axial geführt ist. Dies stellt eine Verdrehsicherung für die Trennscheibe 19 dar, so dass diese nicht mitgedreht wird bei einer Betätigung der Wahlscheibe 29 bzw. der Schalthülse 18.
In 10 ist ein Detailausschnitt der Wahlscheibe 29 zu erkennen, in deren Innenwand 33 ein als Steuerbügel gebildetes Steuerelement 31 geführt ist. Dieser Steuerbügel ist mit der Verschiebehülse 32 verbunden und verstellt sie beim Umschaltvorgang in axialer Richtung. Hierzu ist das Steuerelement 31 drehfest mit dem Maschinengehäuse 1 gelagert. Diese drehfeste Verbindung entsteht durch eine Zahnanordnung 53, die im Maschinengehäuse 1 ausgebildet ist, sowie dem durch die Zahnanordnung 53 hindurchgeführten Steuerbügel. Es ist eine Steuerkurve 52 an der Innenwand 33 zu erkennen, die den Steuerbügel in axialer Richtung verschiebt. Gleichzeitig ist die Gehäuseverzahnung 43 sichtbar, in die eine korrespondierende Verzahnung der Verschiebehülse 32 im Spannmodus, bzw. in der Spannkonfiguration eingreift.
Nachfolgend wird die Funktionsweise der erfindungsgemäßen Bohrvorrichtung bzw. der Rutschkupplung 51 anhand des in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiels in den einzelnen Betriebsmodi beschrieben.
In der Bohrkonfiguration ist der Blendenring 25 derart bezüglich des Maschinengehäuses 1 angeordnet, dass das Hohlradkupplungsteil 23 durch den Blendenring 25 auf seiner der Maschinenspindel 2 abgewandten Seite abgestützt ist. D.h. das Kupplungselement 15 hat in dieser Konfiguration keine Möglichkeit in Richtung der Werkzeugaufnahme 38 zurückzuweichen, so dass kein vordefiniertes Drehmoment ein Auslösen der Rutschkupplung 51 ermöglicht. Die Kraft des Motors wird dabei über die Maschinenspindel 2 auf das Sonnenrad 10 übertragen, das seinerseits eine Umdrehung der Planetenräder 11 bewirkt, wodurch diese auf dem Hohlrad 13 abrollen und damit den Planetenträger 12 antreiben. Der Planetenträger 12 ist drehfest mit der Bohrspindel 8 gekoppelt, wodurch diese mit dem Planetenträger 12 umläuft. Die Bohrspindel 8 überträgt ihre Drehung auf die Gewindehülse 5. Die Gewindehülse 5 ist in der Bohrkonfiguration drehfest mit der Verschiebehülse 32 verbunden, die ihrerseits drehfest mit dem Backenhalter 3 gekoppelt ist. Somit wird die Drehung der Bohrspindel 8 auf die Gewindehülse 5 und zugleich auf den Backenhalter 3 übertragen, wodurch ein eingespanntes Bohrwerkzeug umläuft.
Wird nun die Wahlscheibe 29 umgeschaltet in die Spannkonfiguration, um beispielsweise anstelle eines Bohrwerkzeuges einen Schrauberbit einzuspannen, so wird die Verschiebehülse 32 mittels des Steuerelements 31 axial nach hinten versetzt, bis diese in einem Verzahnungseingriff mit der Gehäuseverzahnung 43 des Maschinengehäuses 1 steht (9). Dabei ist die Verschiebehülse 32 noch immer drehfest mit dem Backenhalter 3 verbunden, jedoch drehbar gegenüber der Gewindehülse 5. Mit anderen Worten ist nunmehr der Backenhalter 3 durch die Verschiebehülse 32 drehfest gegenüber dem Maschinengehäuse 1 gelagert.
Durch die Verdrehung der Wahlscheibe 29 hat sich nunmehr ebenfalls der Blendenring 25 bezüglich des Maschinengehäuses 1 verdreht, so dass die in den Durchtritten 26 angeordneten Federkupplungsteile 24 nunmehr mit den Hohlradkupplungsteilen 23 fluchten entlang der gemeinsamen Federachse 27. Die Trennscheibe 19 ist in dieser Konfiguration in ihrer axialen Lage festgelegt (8).
Wird nun die Maschinenspindel 2 in einer dem Lösen entsprechenden Drehrichtung betrieben, so wird die Kraft über das Sonnenrad 10 an die Planetenräder 11 und den Planetenträger 12 übertragen, der seinerseits die Bohrspindel 8 in der dem Lösen entsprechenden Drehrichtung antreibt. Die Bohrspindel 8 treibt ihrerseits die Gewindehülse 5 an, wobei der Mitnehmer 4 in das Gewinde der Gewindehülse 5 einspindelt, weil der Backenhalter 3 drehfest gegenüber dem Maschinengehäuse 1 festgehalten ist.
Sobald das Bohrwerkzeug gelöst ist, kann es aus der Werkzeugaufnahme 38 herausgenommen werden und mittels eines Umschalters kann der Motor die Maschinenspindel 2 in einer dem Spannen entsprechenden Drehrichtung antreiben, wenn ein Schrauberbit in die Werkzeugaufnahme 38 eingesetzt ist. Entsprechend wird hierbei die Gewindehülse 5 in der dem Spannen entsprechenden Drehrichtung angetrieben, wodurch der Mitnehmer 4 aus der Gewindehülse 5 ausspindelt, um den Schrauberbit zu spannen. Sobald die Spannbacken 7 am Schrauberbit anliegen, wird dieser gespannt. Wird der Motor weiterbetrieben, so steigt das Drehmoment an. Überschreitet das Drehmoment einen vordefinierten Wert, welcher mit der Spannfederkraft der Spannfeder 16 korreliert, so weichen die Hohlradkupplungsteile 23 zusammen mit den Federkupplungsteilen 24 gegen die Spannfederkraft der Spannfeder 16 zurück, wodurch die Stirnnocken 35 des Hohlrades 13 von den Kupplungselementen 15 überwunden werden. Somit dreht also das Hohlrad 13 innerhalb des Maschinengehäuses 1 und es wird nunmehr keine Drehbewegung mehr vom Planetenträger 12 auf die Bohrspindel 8 übertragen.
Nachdem das Schraubwerkzeug in der Werkzeugaufnahme 38 eingespannt wurde, kann die Wahlscheibe 29 in die Position der Schraubkonfiguration umgeschaltet werden. Dabei verdreht sich die Schalthülse 18 derart, dass das Steuerelement 31 wieder eine drehfeste Koppelung zwischen dem Backenhalter 3 und der Gewindehülse 5 herstellt. Ferner wird die Schalthülse 18 bezüglich der Trennscheibe 19 verdreht, so dass nunmehr das Führungsglied 20 der Trennscheibe 19 mit der Axialführung 22 der Schalthülse 18 fluchtet (5). In dieser Konfiguration ist eine Reihenschaltung zwischen der Spannfeder 16 und der Schraubfeder 17 wirksam, wobei die Hohlradkupplungsteile 23 noch immer fluchtend auf einer gemeinsamen Federachse 27 mit den Federkupplungsteilen 24 angeordnet sind.
Die Kraftübertragung einer vom Motor ausgehenden Kraft entspricht derjenigen des Bohrbetriebs. Jedoch wird bei Überschreiten eines mit der Schraubfederkraft korrelierenden Drehmoments das Kupplungselement 15 in Richtung der Werkzeugaufnahme 38 versetzt, wodurch das Hohlrad 13 im Gehäuse dreht. Mit anderen Worten rutschen also die Kupplungselemente 15 über die Stirnnocken 35 des Hohlrades 13. Durch diese Drehung des Hohlrades 13 wird keine Drehung auf die Bohrspindel 8 mehr übertragen und eine mögliche Beschädigung von Bauteilen der Bohrvorrichtung wird unterbunden.
Ergänzend kann das integrierte Bohrfutter auch in einer Schlagbohrkonfiguration betrieben werden, wozu ein Döpper 46 vorgesehen ist, der auf seiner der Werkzeugaufnahme 38 angeordneten Seite eine entsprechende Wellenform 47 aufweist. Diese Schlagbohrvorrichtung ist dabei in der an sich bekannten Weise gebildet.
Das Bohrfutter kann entweder über ein Gewinde auf die Maschinenspindel 2 geschraubt werden oder es kann eine einteilige Lösung angedacht sein. In 7 ist darüber hinaus ein Rastelement 48 gezeigt, das dem Bediener eine sichere Auswahl des jeweils benötigten Modus bzw. der jeweils benötigten Konfiguration ermöglicht. Somit ist die Position innerhalb der gesamten Baugruppe, d.h. dem System bestehend aus Wahlscheibe 29 – Schalthülse 18 – Blendenring 25 frei wählbar. Außerdem ist auf dem Backenhalter 3 zusätzlich eine diesen verstärkenden Spannhülse 49 aufgeschraubt, wobei der Backenhalter 3 und die Spannhülse 49 über Radialbohrungen 50 verfügen, durch die Staub und Schmutz aus dem Bohrfutter herausgeschleudert werden können.
Bezugszeichenliste

1: Maschinengehäuse
2: Maschinenspindel
3: Backenhalter
4: Mitnehmer
5: Gewindehülse
6: Gewindeverbindung
7: Spannbacken
8: Bohrspindel
9: Planetengetriebe
10: Sonnenrad
11: Planetenrad
12: Planetenträger
13: Hohlrad
14: Nocken
15: Kupplungselement
16: Spannfeder
17: Schraubfelder
18: Schalthülse
19: Trennscheibe
20: Führungsglied
21: Radialführung
22: Axialführung
23: Hohlradkupplungsteil
24: Federkupplungsteil
25: Blendenring
26: Durchtritt
27: Federachse
28: Kompressionselement
29: Wahlscheibe
30: Schaltkulisse
31: Steuerelement
32: Verschiebehülse
33: Innenwand
34: Stirnseite
35: Stirnnocken
36: Planetenachse
37: Wälzlager
38: Werkzeugaufnahme
39: Außengewinde
40: Innengewinde
41: Drehmomentstellhülse
42: Verzahnungseingriff
43: Gehäuseverzahnung
44: Rückführfeder
45: Spindelverzahnungseingriff
46: Döpper
47: Wellenform
48: Rastelement
49: Spannhülse
50: Radialbohrung
51: Rutschkupplung
52: Steuerkurve
53: Zahnanordnung

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 102011055869 A1 [0003, 0004]

Claims

Bohrvorrichtung die zumindest zwischen einer Spannkonfiguration, einer Bohrkonfiguration und einer Schraubkonfiguration verstellbar ist, mit einem Maschinengehäuse (1) und einer mittels eines Motors antreibbaren Maschinenspindel (2), sowie mit einem Bohrfutter mit einem Backenhalter (3), in dem mittels einer zwischen einem Mitnehmer (4) und einer Gewindehülse (5) ausgebildeten Gewindeverbindung (6) verstellbare Spannbacken (7) geführt sind, mit einer Bohrspindel (8), die durch den Motor antreibbar ist über ein auf ihrer der Maschinenspindel (2) zugewandten Seite angeordnetes Planetengetriebe (9) bestehend aus einem Sonnenrad (10), einem mindestens ein Planetenrad (11) tragenden Planetenträger (12) und einem Hohlrad (13), welches mindestens einen Nocken (14) aufweist, der in einer Wechselwirkung mit mindestens einem in der Bohrkonfiguration bezüglich des Hohlrades (13) festgelegten Kupplungselement (15) steht, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Kupplungselement (15) in der Spannkonfiguration bezüglich des Hohlrades (13) beweglich gegen eine Spannfederkraft einer Spannfeder (16) gelagert ist, und dass das mindestens eine Kupplungselement (15) in der Schraubkonfiguration bezüglich des Hohlrades (13) beweglich gelagert ist gegen eine Schraubfederkraft, die aus einer Reihenschaltung der Spannfeder (16) mit einer Schraubfeder (17) resultiert.
Bohrvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zum manuellen Umschalten zwischen den Konfigurationen eine Schalthülse (18) vorgesehen ist.
Bohrvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Schraubfeder (17) und die Spannfeder (16) durch eine Trennscheibe (19) getrennt sind, welche in der Spannkonfiguration bezüglich des Hohlrades (13) festgelegt, in der Schraubkonfiguration aber bezüglich des Hohlrades (13) verstellbar angeordnet ist.
Bohrvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass auf dem Hohlrad (13) zugewandten Seite der Trennscheibe (19) die Spannfeder (16) und auf der dem Hohlrad (13) abgewandten Seite der Trennscheibe (19) die Schraubfeder (17) angeordnet ist.
Bohrvorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Maschinengehäuse (1) und der Trennscheibe (19) eine Verdrehsicherung zur drehfesten Lagerung der Trennscheibe (19) bezüglich des Maschinengehäuses (1) wirksam ist.
Bohrvorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Trennscheibe (19) ein Führungsglied (20) aufweist, welches in der Spannkonfiguration eine Bewegung bezüglich des Hohlrades (13) bzw. eine axiale Bewegung der Trennscheibe (19) sperrt.
Bohrvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Verdrehsicherung aus dem Führungsglied (19) und einer axial im Maschinengehäuse (1) ausgeformten Führungsnut gebildet ist.
Bohrvorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Schalthülse (18) eine Radialführung (21) zur Führung des Führungsglieds (20) in der Spannkonfiguration und ggfs. in der Bohrkonfiguration umfasst, und dass die Schalthülse (18) eine Axialführung (22) zur Führung des Führungsglieds (20) in der Schraubkonfiguration aufweist.
Bohrvorrichtung nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Kupplungselement (15) mehrteilig gebildet ist aus zumindest einem Hohlradkupplungsteil (23) und zumindest einem Federkupplungsteil (24).
Bohrvorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das zumindest eine Hohlradkupplungsteil (23) im Maschinengehäuse (1) oder einem drehfest mit dem Maschinengehäuse (1) gekoppelten Kupplungsring geführt ist, und dass koaxial zum Maschinengehäuse (1) ein drehfest mit der Schalthülse (18) verbundener oder einstückig mit dieser gebildeter Blendenring (25) angeordnet ist, der mindestens einen Durchtritt (26) aufweist, in dem das zumindest eine Federkupplungsteil (24) angeordnet ist.
Bohrvorrichtung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchmesser des mindestens einen Hohlradkupplungsteils (23) kleiner oder gleich dem Durchmesser des Federkupplungsteils (24) ist.
Bohrvorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass ausschließlich in der Schraubkonfiguration und der Spannkonfiguration das zumindest eine Federkupplungsteil (24) und das dazu korrespondierende zumindest eine Hohlradkupplungsteil (23) fluchtend auf einer gemeinsamen Federachse (27) angeordnet sind.
Bohrvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass zur Variation der Schraubfederkraft ein axial verstellbares Kompressionselement (28) vorgesehen ist.
Bohrvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Backenhalter (3) in der Spannkonfiguration drehfest gegenüber dem Maschinengehäuse (1) und in der Schraubkonfiguration sowie in der Bohrkonfiguration drehfest gegenüber der Bohrspindel (8) gelagert ist.
Bohrvorrichtung nach Anspruch 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Schalthülse (18) eine Wahlscheibe (29) mit einer Schaltkulisse (30) umfasst, in der ein zwischen den Konfigurationen verstellbares Steuerelement (31) geführt ist.
Bohrvorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuerelement (31) mit einer mit dem Backenhalter (3) in Wechselwirkung stehenden Verschiebehülse (32) gekoppelt ist derart, dass diese den Backenhalter (3) ausschließlich in der Spannkonfiguration drehfest gegenüber dem Maschinengehäuse (1) lagert.
Bohrvorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuerelement (31) drehfest gegenüber dem Maschinengehäuse (1) angeordnet ist.
Bohrvorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltkulisse (30) als eine ringförmige Ausnehmung in einer Innenwand (33) der Wahlscheibe (29) gebildet ist, in der das als Steuerbügel gebildete Steuerelement (31) geführt ist.
Bohrvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Nocken (14) als Stirnnocken (35) an einer der Maschinenspindel (2) abgewandten Stirnseite (34) des Hohlrads (13) gebildet sind.
Rutschkupplung (51) zur Drehmomentbegrenzung in einer Bohrvorrichtung, umfassend: – ein Hohlrad (13) mit einer Kupplungsseite, die Nocken (14) aufweist, und – mindestens ein an der Kupplungsseite anliegendes Kupplungselement (15), das in einer Bohrkonfiguration in seiner Lage bezüglich des Hohlrads (13) festgelegt ist, das in einer Spannkonfiguration beweglich bezüglich des Hohlrades (13) gelagert ist gegen eine Spannfederkraft einer Spannfeder (16), und das in einer Schraubkonfiguration beweglich bezüglich des Hohlrades (13) gelagert ist gegen eine Schraubfederkraft, die aus einer Reihenschaltung der Spannfeder (16) mit einer Schraubfeder (17) resultiert.
Rutschkupplung (51) nach Anspruch 20, wobei die Spannfeder (16) und die Schraubfeder (17) auf der den Nocken (14) abgewandten Seite des Hohlrades (13) axial angeordnet sind.
Rutschkupplung (51) nach Anspruch 20, wobei die Spannfeder (16) und die Schraubfeder (17) auf der dem Hohlrad (13) abgewandten Seite des mindestens einen Kupplungselements (15) angeordnet sind.
System zur Drehmomentenbegrenzung in einer Bohrvorrichtung umfassend eine Wahlscheibe (29), eine drehfest mit der Wahlscheibe (29) verbundene Schalthülse (18), sowie einen drehfest mit der Wahlscheibe (29) verbundenen Blendenring (25).