DE1477158C3 - Vorschubvorrichtung für eine Bohrspindel od. dgl. mit einem die Bewegungen des Handrades bzw. des Antriebes ins Schnelle übersetzenden und auf eine Vorschubwelle übertragenden Zahnradvorgeleges - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorschubvorrichtung für eine Bohrspindel od. dgl. mit einem die Bewegungen des Handrades bzw. des Antriebes ins Schnelle übersetzenden und auf eine Vorschubwelle übertragenden Zahnradvorgeleges.

Bei der Ausführung tiefer Bohrungen ist es nach Erreichen einer gewissen Bohrtiefe notwendig, den Bohrer zurückzuholen, damit er die Späne auswerfen kann. Sodann muß er erneut auf die erreichte Bohrlochtiefe eingeführt werden, damit er ein weiteres Stück des Lochmaterials zerspanen kann. Alsdann muß der Bohrer wieder ^; zum Zwecke der. Spannentleerung zurückgeholt werden. Dieser Vorgang muß solange wiederholt werden, bis die verlangte Bohrlochtiefe erreicht ist. Bei der Herstellung sehr tiefer Bohrungen ist dieses Ein- und Ausfahren des Werkzeuges sehr zeitraubend oder, wenn die Vorschubübersetzung der Maschine bzw. der Vorrichtung entsprechend groß gehalten ist, ist die erforderliche Vorschubkraft sehr groß, sobald das Werkzeug die Bohrlochsohle erreicht hat und zu arbeiten beginnt.

Das Zurückziehen und den Vorschub des Werkzeugs in dem schon fertiggestellten Bohrloch führte man bisherjmit derselben Geschwindigkeit aus, die auch beider, eigentlichen Arbeitsverrichtung z. B. bei der Bohrarbeit üblich ist.

Es ist bereits bekannt, bei Bohrarbeiten verschiedene Vorschubgeschwindigkeiten zu ermöglichen, die wahlweise mittels eines Schalthebels eingestellt werden, wie es in der USA-Patentschrift 2 924 996 vorgeschlagen ist. Über eine Geschwindigkeitsumschaltung ins Schnelle während der Leerlaufzeiten ist in dieser Druckschrift keine Aussage gemacht, auch nicht nahegelegt.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, die Leerlaufzeiten eines Werkzeuges sowohl . beim Einfahren als auch beim Ausfahren im Eilgang erfolgen zu lassen.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird dadurch gelöst, daß zwei der auf einer gemeinsamen Welle angeordneten Zahnräder des Zahnradvorgeleges über eine in ihrer Reibungskraft verstellbare Reibungskupplung antriebsverbunden sind, und eine am Handrad bzw. am Antrieb angebrachte Muffe über einen Freilauf unmittelbar mit der Vorschubwelle verbindbar sind.

Dabei ist nach einem weiteren Merkmal der Erfindung die Reibungskupplung mittels einer auf eine Schraubenfeder einwirkenden und durch eine Rändelmutter feststellbare Rändelschraube verstellbar.

Durch die deutsche Patentschrift 359 805 ist eine Vorschubvorrichtung bekannt geworden für Bohrmaschinen, bei der aus Gründen des Zeitverlustes bei Schneckengetrieben während des Einschaltens von Reibungskupplungen die Übertragung der Vorschubbewegung wahlweise auch durch eine Klauenkupplung, und zwar bei hohen Leistungsanforderungen durch die Bohrarbeit vorgesehen ist. Dies kann ' aber nicht mit den vorgesehenen Maßnahmen der vorliegenden Erfindung verglichen werden, da keine Verschiedenheit in den Übersetzungverhältnissen und keine selbsttätigen Umschaltungen vom Eilgang auf langsamen Arbeitsgang und wieder auf Eilgang beim Rückhub des Bohrwerkzeuges vorgesehen sind.

Dieselben Einwendungen können zu der Vorrichtung für den Vorschub von Bohrspindeln nach der deutschen Patentschrift 277 555 gemacht werden, bei der es im Gegensatz zu den gemäß der Erfindung vorgesehenen Maßnahmen zur Umschaltung vom Eilgang auf Normalgang bzw. vom normalen Arbeitsgang wieder auf Eilgang darum geht, durch Zwischenschaltung von Räderpaaren zwischen einem Stirnrad am Handrad und einer Innenverzahnung am Bohrspindelgehäuse einen langsameren Antrieb der Vorschubspindeln zu erzielen. Weder eine selbsttätige noch eine von Hand betätigte Umstelleinrichtung für andere Übersetzungsverhältnisse ist vorgesehen. Es soll lediglich ein zu großer Durchmesser des Handrades vermieden werden durch die Zwischenschaltung eines Untersetzungsgetriebes zwisehen Handrad und Bohrspindellängsverschiebung, wobei aber die Geschwindigkeit beim Leerlauf und beim Arbeitsgang dieselbe bleibt.

Ebenso legt die aus der USA.-Patentschrift 1865 375 bekannt gewordene Bohrspindel-Vorschub- und Rückholvorrichtung die bei der vorliegenden Erfindung getroffenen Maßnahmen nicht nahe, zumal an beschleunigte Leerhübe nicht gedacht ist. Denn die Bohrspindel-Längsversehiebung ist getrennt von der Bohrspindeldrehung, wofür ein besonderer Antrieb vorgesehen ist. Im vorliegenden Fall aber stehen Werkzeugspindeldrehung und axiale Verschiebung dec?-Boh*- od. dgl. Spindel in Abhängigkeit voneinander, da sie einen gemeinsamen Antrieb haben, auf welche Gattung von Vorrichtungen zum Bohren u. dgl. der Gegenstand der vorliegenden Erfindung beschränkt ist.

Das schließt jedoch nicht aus, daß der Antrieb auch maschinell ausgeführt werden kann. Wird die erfindungsgemäße Vorrichtung motorisch angetrieben, so ersetzt es ein Eilvorschubgetriebe. Sein Vorteil gegenüber diesem liegt darin, daß keine Schaltnocken und keine Programme eingestellt werden müssen.

Sollen beispielsweise in ein Werkstück eine Anzahl Löcher gebohrt werden, die in verschiedenen Höhen ihren Ausgangspunkt haben, so muß bei Zuhilfenahme herkömmlicher Eilgangsgetriebe für die Höhe jeden Lochanfangs ein Schaltnocken eingestellt werden. Ist diese Einstellung nicht genau ausgeführt oder ist nicht jedes Werkstück gleich, so entsteht entweder unnötiger Leerlauf oder das Werkzeug fährt im Eilgang in das Werkstück.

Beim Gegenstand der Erfindung braucht überhaupt nichts eingestellt zu werden, da mit der vorgeschlagenen Vorrichtung das Werkzeug bis zur Berührung des Werkstückes im Eilgang vorgeschoben wird und dann automatisch im Normalvorschub weiterfährt. Das Bohren von Tieflöchern, zu deren Herstellung der Bohrer mehrmals entleert werden muß, geht mit der neuen Vorrichtung in bekannter Verbindung mit Endschaltern und Zeitschaltwerk besonders vorteilhaft.

Ein Endschalter am Ausgangspunkt der Arbeitsspindel schaltet über ein Relais den Antriebsmotor für das Getriebe auf Vorlauf und schaltet gleichzeitig ' ein Zeitschaltwerk ein, das zuvor auf eine bestimmte Zeit eingestellt wurde, z.B. auf 10 Sekunden. Während dieser 10 Sekunden fährt der Bohrer im Eilgang bis zum Berühren des Werkstückes vor, wird durch die erfindungsgemäße Vorrichtung auf Normalvorschub selbsttätig umgeschaltet und bohrt bis zum Ablauf der eingestellten 10 Sekunden. Als dann schaltet das Zeitwerk um auf Rücklauf und der Bohrer geht im Eilgang zurück.

Dadurch wird der Endschalter am Ausgangspunkt der Arbeitsspindel betätigt, so daß er das Zeitschaltwerk und den Antriebsmotor wieder einschaltet. Der Bohrer geht jetzt im Eilgang bis zur zuvor erreichten Bohrlochtiefe vor, um dann im Normalvorschub weiter zu bohren. Dieser Vorgang wiederholt sich so oft, bis die gewünschte und durch einen zweiten Endschalter begrenzte Bohrlochtiefe erreicht und damit die Abschaltung des Antriebs erfolgt.

Das Übersetzungsverhältnis des Getriebes beim Normalgang zum Eilgang · kann je nach Verwendungszweck festgelegt werden.

Der Gegenstand der Erfindung ist an Hand eines Ausführungsbeispiels in der Zeichnung dargestellt und wird nachfolgend näher beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 im Querschnitt A bis B nach Fig. 2 die Getriebewellen und ebenso den Freilauf mit Aufsicht auf die Reibungskupplung,

F i g. 2 zeigt das zweistufige Stirnrädergetriebe im axialen senkrechten Schnitt E bis F nach F i g. 1 und

F i g. 3 einen teilweisen Querschnitt C bis D nach F i g. 2 durch die ein Rotationsspiel zulassende Kupplung der Antriebsstufe, die auf der Antriebswelle lagert, mit der Nabe des Stirnrades der ersten Stufe.

In der Zeichnung ist eine Handvorschubvorrichtung gezeigt. Der Vorschub der nicht gezeigten Arbeitsspindel erfolgt durch das Handrad 1, dessen muffen- oder hülsenartiger Teil 2 das eine Ende der bisher durch beseitigte Stangen 4 in Drehung versetzten Welle 3 bzw. die darauf festgespannte Buchse 5 zur Lagerung übergreift und selbst das Stirnrad 6 trägt, das mit dem Ritzel 7 in Antriebsverbindung steht. Zur drehfesten Verbindung des Stirnrades 6 auf der Buchse 2 dient der Federkeil 8, der in sich deckenden Nuten 9 eingesetzt ist, wobei die mit 9 bezeichnete Nut des Rades 6, wie aus F i g. 3 zu ersehen ist, ein gewisses Spiel bei der Drehung zuläßt, was für den Freilauf 21 erforderlich ist. Das Ritzel 7 ist verkeilt mit der Hohlwelle 10, die mittels der Buchse 11 in dem Gehäusedeckel 12 drehbar gelagert ist. In die mit Innengewinde versehene Welle 10 ist ein Außengewindebolzen 13 mit Rändelkopf axial einstellbar eingeschraubt. Zur Festlegung des Bolzens 13 ist die auf ihm verdrehbare Rändelmutter 23 vorgesehen. Über die Schraubenfeder 15 übt der Bolzen 13, wie schon erwähnt, einen einstellbaren Druck auf das „Mitnehmerstück 16 und damit auf die Reibungskupplung 17 mit der angenieteten Reibfläche 18 aus. Das Mitnehmerstück 16 ist in übereinstimmenden und sich gegenüberstehenden Schlitzen am Ende der Hohlwelle 10 und an der Vorderseite der Reibungskupplung 17 eingesetzt und stellt die Antriebsverbindung mit dem Stirnrad 19 der zweiten Getriebestufe her. Das Rad 19 kämmt mit einem Stirnrad 20 und verlangsamt etwas die Drehzahl von etwa dem 4,8fachen der ersten Stufe auf die ungefähr vierfache Drehzahl, so daß das Handrad 1 bei einer Umdrehung die Welle 3 etwa viermal so schnell antreibt. Das gilt beim Ansetzen und Einführen eines Werkzeuges sowie beim Zurückholen desselben. Ist ein Werkzeug in Arbeitsstellung vorgerückt, so fängt die Kupplung 17 an zu schleifen, da die Stirnräder 20 und 19 gegen deren Antrieb Widerstand leisten. Die bisher als Freilauf wirksame Kupplung 21 geht alsdann wegen des vorher erwähnten Spiels des Keiles 8 in der Nut 9 nach F i g. 3 in die Kupplungsstellung über und stellt damit eine unmittelbare Verbindung zwischen Buchse 5 des Handrades 1 mit der Abtriebswelle 3 her, die der antreibende Bestandteil der üblichen Vorschubvorrichtung ist. Beim Zurückziehen eines Werkzeugs kann die Kupplung 21 als Freilauf wieder wirksam werden, so daß damit eine vierfache Rückholbeschleunigung möglich ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Vorschubvorrichtung für eine Bohrspindel od. dgl. mit einem die Bewegungen des Handrades bzw. des Antriebes ins Schnelle übersetzenden und auf eine Vorschubwelle übertragenden Zahnradvorgeleges, dadurch gekennzeichnet, daß zwei der auf einer gemeinsamen Welle (10) angeordneten Zahnräder (7, 19) des Zahnradvorgeleges (6, 7, 19, 20) über eine in ihrer Reibungskraft verstellbare Reibungskupplung (17,18) antriebsverbunden sind, und eine am Handrad bzw. am Antrieb (1) angebrachte Muffe (2) über einen Freilauf (21) unmittelbar mit der Vorschubwelle (3) verbindbar ist.

2. Vorschubvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Reibungskupplung (17,18) mittels einer auf auf eine Schraubenfeder (15) einwirkenden und durch eine Rändelmutter (23) feststellbare Rändelschraube (13,14) verstellbarist.

3. Vorschubvorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß in der Nut (9) für den Keil (8) ein Spiel vorgesehen ist.