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Einrichtung zum wahlweisen Betätigen der selbsttätigen Vorschübe bei
Bohr- und Gewindeschneidmaschinen Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum wahlweisen
Betätigen der selbsttätigen Vorschübe bei Bohr- und Gewindeschneidmaschinen mit
Kupplungen und Leitpatronen zusammenwirkenden Leitmuttersegmenten oder auswechselbaren
Rädergetrieben zum Gewindeschneiden und mit einem Wahlschalter zum Umstellen von
Bohren auf Gewindeschneiden und umgekehrt.
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Bei Bohr- und Gewindeschneidmaschinen läßt sich bekanntlich der Vorschub
auf verschiedene Art und Weise vornehmen. So kann z. B. der zum Betätigen von Hand
dienende Vorschubhebel gleichzeitig auch zum Einrücken einer mechanischen Kupplung
verwendet werden. Es ist auch möglich, das Lösen der Kupplung bei Erreichen eines
eingestellten Vorschubdruckes oder durch Auftreffen auf einen festen Anschlag selbsttätig
zu bewirken. Bei anderen Ausführungsarten wird zum Betätigen des Vorschubes eine
elektrische Kupplung verwendet. Außerdem sind auch Maschinen bekannt, die sowohl
zum Bohren als auch zum Gewindeschneiden verwendet werden können.
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Alle bekannten Ausführungsarten von Bohr- und Gewindeschneidmaschinen
haben jedoch den Nachteil, daß zum Betätigen der verschiedenen Arbeitsvorgänge eine
größere Anzahl von Schaltelementen erforderlich ist, deren Ausbildung meistens eine
ganz unterschiedliche ist. Des weiteren sind zum Gewindeschneiden und zum Bohren
jeweils besondere Anschläge und Betätigungselemente erforderlich, oder es ist die
Umstellung vom Bohren auf Gewindeschneiden umständlich, und zwar insbesondere dann,
wenn das Gewinde zwangläufig unter Verwendung einer Leitpatrone oder durch Rädergetriebe
geschnitten wird.
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Zur Behebung dieser Nachteile ist es erfindungsgemäß bei der eingangs
genannten Einrichtung vorgesehen, daß die Vorschubelemente für das Bohren und Gewindeschneiden
durch ein gemeinsames Schaltelement schaltbar sind. Damit lassen sich in Verbindung
mit dem erwähnten Wahlschalter die genannten Vorschübe zum Bohren und zum Gewindeschneiden
entweder von Hand oder selbsttätig jeweils getrennt voneinander von einem gemeinsamen
Schaltelement durchführen.
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Es ist lediglich notwendig, zum Umstellen von der einen Betätigung
zu einer anderen, den Wahlschalter entsprechend einzustellen, worauf dann mittels
des gleichen Schaltelementes die jeweils eingestellte Vorschubart betätigt wird.
Hierzu werden nur sehr wenige Einzelelemente benötigt, die z. B. bei Radialbohrmaschinen
im Bereich des Schalt- oder Drehgriffes im Bohrkopfgehäuse angeordnet werden können.
Schnell und sicher kann daher von einer Vorschubart auf eine beliebige andere übergegangen
werden. Erfindungsgemäß kommt man also mit einem einzigen Schaltelement aus, während
es bisher stets notwendig gewesen ist, für die verschiedenen Vorschübe verschiedene
und auch verschiedenartige Schaltelemente zu betätigen. Das Bedienen der Maschine
wird dadurch wesentlich vereinfacht und entscheidend verbessert.
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Zur Ergänzung der erfindungsgemäßen Einrichtung werden nur noch einige
wenige an sich bekannte Einzelelemente benötigt. In Verbesserung der Erfindung sind
je nach der Stellung des Wahlschalters durch das Schaltelement beim Bohren eine
elektromagnetische Kupplung bzw. beim Gewindeschneiden ein Zustellmagnet betätigbar.
So sitzt z. B. eine elektromagnetische Kupplung auf der den Vorschubhebel für die
Handbetätigung und die Rückholfeder tragenden Vorschubwelle und wird durch einen
feststehenden Endschalter und durch Anschläge gesteuert, die sich mit dem Vorschub
bewegen.
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In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung sind außer dem
Schaltelement und der Kupplung noch Anschläge an einer Mitnehmerscheibe mit einstellbarem
Skalenring oder einer Anschlagwelle sowie ein Gehäuseanschlag und ein Endschaltersystem
zum Steuern weiterer Schritte des Arbeitsprogramms, wie zur Steuerung des Vorlaufes
und des Rücklaufes oder eines Schrittschaltwerkes, Schalttisches od. dgl., vorgesehen.
Des weiteren sind vorteilhafterweise außer dem Schaltelement und dem Zustellmagnet
ein auswechselbares Rädergetriebe oder ein Leitmuttersegment mit Leitpatrone sowie
Endschalter
und Nocken an einer Halterung zur Steuerung der Leiteinrichtung vorgesehen. Dabei
ist zweckmäßigerweise die Leitpatrone auf der verlängerten Bohrspindel axial verschiebbar
und übt unter einer einstellbaren Federspannung durch eine Feder gegenüber der Bohrspindel
eine axiale Relativbewe= gung aus, welche die Betätigung des Endschalters z. B.
durch Auflaufen auf einer - konischen oder schrägen Fläche--der Leitpatrone auslöst.
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Die elektrischen Schalteinrichtungen sind auf übliche Weise entsprechend
ausgeführt. Nach dem gewünschten Einschalten des Wahlschalters wird also durch das
stets gleichbleibende Schaltelement in Verbindung mit der Kupplung und dem Zustellmagneten
die Bedienung jeder eingestellten Vorschubart vorgenommen. Dies ist ein wesentlicher
und entscheidender Vorteil für eine nun mögliche vielseitige Verwendung von-Bohr-
und Gewindeschneidmaschinen mit einfacher und schneller Umschaltung, wobei im Bedarfsfall
auch halbselbsttätige oder selbsttätige Arbeitsprogramme vorgesehen werden können.
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Ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes ist beispielsweise
nachstehend beschrieben und in den Zeichnungen schematisch dargestellt. Hierbei
zeigt -Ab b.1 einen Schnitt durch den Spindelkasten einer Bohr- und Gewindeschneidmaschinenach
Linie I-I in A b b. 2, A b b. 2 die Vorderansicht des Spindelkastens, - -A b b.
3 die Seitenansicht des Spindelkastens, A b b. 4 einen Schnitt durch den Spindelkasten
mit den Mitteln zum Gewindeschneiden.
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- Gemäß A b b. 1 steht- die Vorschubwelle 1 durch das Ritzel 2 mit
der Bohrpinole 3 mit Bohrspindel 19 im Eingriff und wird von Hand mittels des Gefühlshebels
4 oder durch ein Vorschubgetriebe in Umdrehung versetzt. Das letztere besteht z.
B. aus der mit dem Maschinenantrieb verbundenen Schnecke 5 und dem Schneckenrad
6, das lose auf der Vorschubwelle 1 sitzt. Der Rücklauf der Vorschubwelle 1 und
damit auch der Bohrpinole 3 geschieht in üblicher Weise z. B. durch Gegengewichte
oder eine Feder 8; die einerseits an der Vorsclubwelle 1 und andererseits an dem
-umgebenden Spindelkasten 36 angeschlossen ist. Selbstverständlich kann dieser Rücklauf
auch mittels anderer bekannter Einrichtungen oder z. B. durch Preßluft od. dgl.
erfolgen.
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Auf der Vorschubwelle 1 ist außerdem eine Mitnehmerscheibe 9 fest
angebracht, auf der ein Skalenring 10 drehbar gelagert und z. B. mittels eines Schraubknebels
11 feststellbar ist. Der Skalenring 10 ist ferner mit einem festen Vorlaufanschlag
12 (vgl. auch A b b. 2 und 3) an seiner Nullstellung versehen und schlägt damit
an einem Gehäuseanschlag 13 an. Vorher wird jedoch durch den Vorlaufanschlag 12
ein Endschalter oder Endschaltersystem 14; z. B. für verschiedene Bohrtiefen, betätigt,
das entweder die elektromagnetische Kupplung 7 löst oder bei einem selbsttätigen
Gewindeschneiden der Maschine die Drehrichtung der Bohrspindel 3 z. B. auf Linkslauf
umstellt. Der Nachlauf der Kupplung 7 ist gering, da sie unmittelbar auf der langsam
umlaufenden Vorschubwelle 1 sitzt und somit nur ein sehr kleines Schwungmoment aufweist,
oder es wird z. B. durch entsprechende Annäherung des Endschalters 14 an den Vorlaufanschlag
12 eine Regelung des Nachlaufes vorgenommen. Auf dem Skalenring 10 ist ferner noch
ein verschiebbarer Rücklaufanschlag oder Rücklaufsystem 15 aus mehreren Endschaltern
vorgesehen, der über den feststehenden Gehäuseanschlag 13 hinwegläuft und lediglich
den Endschalter 14 betätigt. Hierdurch läßt sich beim selbsttätigen Bohren der Maschine
das Wiedereinschalten der elektromagnetischen Kupplung 7 und damit des Vorschubes
vornehmen oder es wird beim *selbsttätigen Gewindeschneiden die Bohrspindel 3 z.
B. auf Rechtslauf umgesteuert. Im übrigen ist der einstellbare Rücklaufanschlag
15 so ausgebildet, daß er mit den Angaben auf dem Skalenring 10 übereinstimmt; d.
h., er schaltet beispielsweise nach 46 Millimeter Vorschub um, wenn er auf die Zahl
46 des Skalenringes 10 eingestellt ist.
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Das Ein- und Ausrücken des selbsttätigen Vorschubes erfolgt durch
das Schaltelement 16, das z. B. als Druckknopf, Kipptaster, Kippschalter oder auch
als Fußschalter od. dgl. ausgeführt sein kann und an beliebiger .Stelle anbringbar
ist. So läßt es sich z. B. in den Griff des Gefühlshebels 4 einbauen, oder es liegt
bei Radialbohrmaschinen neben dem Drehgriff 17 für die Auslegerverstellung
(Ab b. 2). Auch zwei oder mehr Schaltelemente 16 können an verschiedenen
Stellen im Bedarfsfalle angebracht werden. Im übrigen dient das gleiche Schaltelement
16 auch zum Aus- und Einrücken des selbsttätigen Vorschubes beim Gewindeschneiden,
wie weiter unten beschrieben ist.
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- In A b b. 3 ist außerdem in gestrichelten Linien eine weitere Möglichkeit
der Anordnung der verschiedenen Anschläge dargestellt. Hierbei ist eine revolverartig
zu bedienende Anschlagwelle 9 a mit der Bohrpinole 3 verbunden. Auf der Anschlagwelle
9 a können verschiedene Vorlaufanschläge 12a und Rücklaufanschläge 15a sowie
am Spindelkasten 36 ein Gehäuseanschlag 13a und ein Endschalter 14a angebracht werden.
Diese Anschläge usw. sprechen sowohl beim Bohren als auch beim Gewindeschneiden
an, so daß es möglich ist, ein vollständiges Arbeitsprogramm halbselbsttätig abzuwickeln,
denn die Anschläge können sowohl als Tiefenanschläge als auch zum Umsteuern verwendet
werden, oder zur Steuerung eines Schrittschaltwerkes, Schalttisches od. dgl.
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Zum Umstellen von Bohren auf Gewindeschneiden und umgekehrt wird der
aus A b b. 2 ersichtliche Wahlschalter 35 entsprechend eingestellt. Dieser ist zweckmäßigerweise
in der Nähe des Drehgriffes 17 am Spindelkasten 36 angeordnet. Der Wahlschalter
35 kann im Bedarfsfalle auch ohne weiteres als Schrittschaltwerk ausgebildet werden,
das auf Stromimpulse anspricht, wobei gleichzeitig durch an sich bekannte elektrische
.Schalteinrichtungen z. B. die Anschlagwelle 9 a jeweils um eine Stellung weitergedreht
wird.
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Durch den Drehgriff 17 wird bei Radialbohrmaschinen wie üblich der
Antrieb der Bohrspindel 3 betätigt.. Außerdem führt er die Umsteuerung von Linkslauf
auf Rechtslauf aus und umgekehrt. Das Schaltelement 16 dagegen schaltet den Vorschub
beim Bohren und beim Gewindeschneiden ein und aus. Weitere Schaltelemente 18 dienen
auf an sich bekannte Weise, z. B. zur Betätigung der verschiedenen Klemmungen und/oder
der Auf- und Abwärtsbewegungen der Säule usw.
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Ein Beispiel eines zwangläufigen Vorschubes beim Gewindeschneiden
ist in A b b. 4 dargestellt. Über
der verlängerten Bohrspindel 19
der Bohrpinole 3 ist eine leicht auswechselbare Leitpatrone 20 aufgeschoben, die
über Keile 21 in Drehrichtung mitgenommen wird und sich gegen den Druck der Feder
22 axial verschieben läßt. Die Verschiebung nach oben wird durch einen eingelegten
ovalen Federring 23 begrenzt, der durch Zusammendrücken von Hand eine runde Form
annimmt und über die Bohrspindel 19 geschoben werden kann.
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An ihrem äußeren Ende ist die Bohrspindel 19 über ein Wälzlager in
einem Träger 24 gelagert, der durch eine parallel zu der Bohrspindel 19 verlaufende
und an dem Spindelkasten 36 befestigte Halterung 25 gegen Verdrehen gesichert ist,
aber die axialen Bewegungen der Bohrspindel 19 mitmacht. An dem Träger 24 sind Endschalter
26 und 27 befestigt, während an dem Spindelkasten 36 ein Zustellmagnet 29 angebracht
ist, der beim Einschalten die Leitpatrone 20 entgegen dem Druck der Druckfeder 30
von dem Leitmuttersegment 28 löst. Zwecks einfacherer Darstellung ist nur ein Leitmuttersegment
28 dargestellt. Zweckmäßigerweise sind jedoch mindestens zwei oder mehr derartige
Segmente so angeordnet, daß die Leitpatrone 20 nicht einseitig gedrückt werden kann.
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Der Endschalter 26 begrenzt den Eingriff des Leitmuttersegmentes 28
in die Leitpatrone 20 entsprechend der Länge der letzteren. Damit die Leitpatrone
20 nicht über das Leitmuttersegment 28 hinausläuft, ist an der Halterung
25 ein Nocken 32 angebracht, der über den Endschalter 26 den Zustellmagnet 29 abschaltet
und durch die Druckfeder 30 das Leitmuttersegment 28 außer Eingriff bringt oder
auch die Umkehrung der Drehrichtung der Bohrspindel 19 bewirken kann.
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Auch für die Aufwärtsbewegung bzw. für den Rücklauf der Bohrspindel
19 ist eine entsprechende Sicherung durch einen an die Halterung 25 angebrachten
Nocken 31 eingebaut, der über den Endschalter 26 den Zustellmagneten 29 abschaltet
oder ebenfalls die Umkehrung der Drehrichtung der Bohrspindel 19 bewirken kann.
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Die Leitpatrone 20 ist im übrigen an ihrem äußeren Ende so
ausgebildet, daß z. B. über eine konische Fläche bei einer Relativbewegung in axialer
Richtung zwischen der verlängerten Bohrspindel 19 bzw. dem Träger 24 und der Leitpatrone
20 der Endschalter 27 aufläuft, der dadurch den Zustellmagnet 29 abschaltet
oder die Umkehrung der Drehrichtung der Bohrspiedel 19 bewirkt. Des weiteren ist
die Leitpatrone 20 axial auf der Bohrspindel 19 mittels einer Mutter 33 gegen die
Feder 22 einstellbar und mit entsprechender Vorspannung auf der Bohrspindel 19 verstellbar.
Durch diese relative Verschiebung von Leitpatrone zu Bohrspindel zwecks Aus-oder
Umschaltens wird verhindert, daß ein Maschinenschaden entstehen kann, was z. B.
bei zwangläufig gesteuertem Gewindeschneiden durch das Abbrechen der Gewindebohrer
oder beim Ansprechen einer mit dem Werkzeug verbundenen -Gberlastungskupplung möglich
ist. In solchen Fällen kann die Bohrpinole 3 nicht weiter vorgeschoben werden, während
sich dagegen die Bohrspindel 19 noch weiterdreht. Durch die Drehung der letzteren
wird jedoch die Leitpatrone 20 wegen ihres Eingriffs in das Leitmuttersegment 28
trotzdem weiter nach unten vorgeschoben, so daß durch die dadurch entstehende axiale
Relativbewegung zu der Bohrspindel 19 der Endschalter 27 betätigt wird. Dieser bewirkt
das Abschalten des Zustellmagnets 27 oder die Umkehrung der Drehrichtung der Bohrspindel
19.
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An Stelle einer Leitpatrone und eines Leitmuttersegmentes kann im
übrigen ein zwangläufiger Vorschub auch durch den Einbau von Wechselrädern od. dgl.
erhalten werden. Wenn ferner z. B. eine Überlastungskupplung eingebaut ist, ist
es zweckmäßig, diese Kupplung bei einem einstellbaren Vorschubdruck zum Ansprechen
zu bringen. Dies läßt sich durch Regelung ihrer Haltekraft z. B. mittels eines zwischengeschalteten
Potentiometers erreichen, was besonders dann vorteilhaft ist, wenn der zwangläufige
Vorschub beim Gewindeschneiden mittels Wechselrädern erfolgt. Der einstellbare .Schlupf
der Kupplung hat dabei denselben Zweck wie die Verschiebbarkeit der Leitpatrone
20 gegen die Feder 22.
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Die elektrische .Schaltungsanordnung zwischen den einzelnen Endschaltern,
den elektromagnetischen Kupplungen und Magneten sowie dem .Schaltelement 16 und
dem Wahlschalter 35 ist üblicher Art, gegebenenfalls unter Verwendung von Relais,
mehrpoligen Schalterelementen u. dgl. Dadurch läßt sich auf einwandfreie Weise durch
das Schaltelement 16 nach entsprechender Einstellung des Wahlschalters 35 erreichen,
daß von Hand oder selbsttätig sowohl gebohrt als auch Gewinde geschnitten werden
kann und der jeweilige Vorschub mittels des gemeinsamen Schaltelementes 16 schaltbar
ist.