DE19602034A1 - Bohrtiefenfeineinstellung für Säulenbohrmaschinen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Möglichkeit zur Vorgabe der maximal zu erreichenden Bohrtiefe eines Bohrers bei Säulenbohrmaschinen.

Eine Möglichkeit der Bohrtiefenfeineinstellung mit­ tels einer entsprechend ausgebildeten Vorrichtung, die bei Säulenbohrmaschinen verwendet werden kann, ist in der DE 42 33 950 A1 beschrieben. Dabei wird ein Gehäuse bewegbar an einer als Zahnstange ausge­ bildeten Längsführung gehalten, wobei die Längsfüh­ rung parallel zur Vorschubbewegung ausgerichtet ist. Durch eine Öffnung im Gehäuse ist eine Stelleinrich­ tung geführt, die mit einem Gewinde in ein Haltestück greift und dabei das stirnseitige Vorderteil der Stelleinrichtung als Zapfen ausgebildet ist und die­ ser in eine Quernut eines Stellstückes eingreift. Das Stellstück ist im Haltestück in einer nicht rechtwin­ ligen Neigung zur Axialrichtung der Längsführung ge­ neigt geführt. Die Stirnseite des Stellstückes weist ein Profil auf, das entsprechend in die Verzahnung der Längsführung paßt.

Bei Drehung der Stelleinrichtung wirkt eine Kraft in Richtung auf die Verzahnung der Längsführung und durch die Neigung des Stellstückes wird die gesamte Vorrichtung entlang der Längsführung bewegt und gibt mit mindestens einem Anschlag die Bohrtiefe vor. Da­ bei ist diese Vorrichtung mittels der Stelleinrich­ tung durch deren Drehung nur fein einstellbar. Für die Grobeinstellung kann das Haltestück für die übri­ gen wesentlichen Elemente dieser Vorrichtung gegen die Kraft einer sich am Gehäuse abstützenden Feder bewegt werden und die Verzahnungen an der Stirnseite des Stellstückes und der Längsführung außer Eingriff gebracht werden. In dieser Stellung kann die gesamte Vorrichtung grob verschoben werden.

Nachteilig ist es, daß die Feineinstellung und die Grobeinstellung jeweils unterschiedlich ausgelöst werden müssen und so die Bohrtiefeneinstellung nur manuell betrieben werden kann.

Der Einstellbereich der Feineinstellung ist begrenzt und es treten relativ hohe Reibkräfte auf, wenn die Feineinstellung mit der Stelleinrichtung betätigt wird. Die gegen einander wirkenden Flächen der Quer­ nut im Stellstück und der Zapfen an der Stelleinrich­ tung unterliegen einem Verschleiß und müssen zumin­ dest in Abständen gewartet und geschmiert werden.

Eine weitere Bohrtiefeneinstellung ist in der US 5 106 242 beschrieben. Dort ist ebenfalls eine verzahn­ te Längsführung vorhanden. Die gesamte Einrichtung besteht aus mehreren Teilen, wobei ein Sperrelement, das mit einer Feder vorgespannt ist, in die Verzah­ nung eingreift und in einem ringförmig ausgebildeten Gehäuse gehalten ist und für die grobe Einstellung verwendet wird. Die Feineinstellung erfolgt im An­ schluß an die Grobeinstellung durch Drehung einer Schraube, die über eine Skalierung verfügt. Die Schraube ist in dem Gehäuse, das das Sperrelement aufnimmt, drehbar. Zusätzlich ist eine zweite Schrau­ be vorhanden, die als Kontermutter für die Einstell­ schraube dient. Bei Wechsel von Grob- zu Feineinstel­ lung muß der Bediener umgreifen. Auch eine nichtmanu­ elle Einstellung ist mit dieser bekannten Lösung nicht möglich.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Möglichkeit zu schaffen, die Bohrtiefe bei Säulenbohrmaschinen leicht, kontinuierlich und mit großer Einstellgenau­ igkeit vorzugeben.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die im kenn­ zeichnenden Teil des Anspruchs 1 genannten Merkmale gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungsformen und Weiter­ bildungen der Erfindung ergeben sich bei Verwendung der in den untergeordneten Ansprüchen enthaltenen Merkmale.

An der Säulenbohrmaschine ist eine parallel zur Vor­ schubbewegung ausgerichtete Längsführung vorhanden, die von einem entlang der Längsachse bewegbaren Ge­ häuse umgriffen ist. Im Gehäuse ist eine Getriebeauf­ nahme gehalten, die eine Getriebewelle aufnimmt. Die Getriebewelle ist mit mindestens zwei unter­ schiedlichen Verzahnungen bzw. Gewinde versehen.

In eine erste Verzahnung greift ein komplementär aus­ gebildetes Gewinde ein, die an einem drehbaren Stell­ element vorhanden ist. Beide Verzahnungen sind so ausgewählt, daß sie eine Änderung der Rotationsachse der über das Stellelement eingeleiteten Drehung be­ wirken. Sie können einmal ein Kegelgetriebe oder ein Schneckengetriebe bilden. Die Rotationsachse der über das Stellelement eingeleiteten Drehung wird so ausge­ richtet, daß diese Rotationsachse parallel zur Längs­ führung verläuft. Die Drehbewegung wird dann über zwei weitere Verzahnungen bzw. Gewinde in eine trans­ latorische Bewegung überführt, wobei ein Gewinde auf der Getriebewelle und die andere Verzahnung zumindest teilweise über den Umfang der Längsführung ausgebil­ det ist. Beide Verzahnungen greifen in einer Aus­ gangsstellung ineinander und haben eine Steigung, die die Geschwindigkeit und Genauigkeit der Einstellung der Bohrtiefe beeinflußt.

Vorteilhaft ist die Getriebeaufnahme im Gehäuse der Bohrtiefenfeineinstellung gegen dieses vorgespannt gehalten. Hierfür kann eine Druckfeder oder ein äqui­ valent wirkendes Element verwendet werden, das so angeordnet ist, daß das Gewinde, das auf der Getrie­ bewelle vorhanden ist, im Eingriff mit der Verzahnung auf der Längsführung gehalten wird. Gehäuseinnenraum und Getriebeaufnahme sind so dimensioniert, daß die Getriebeaufnahme gegen die Vorspannkraft bewegbar ist und zwar soweit, daß Gewinde und Verzahnung außer Eingriff gebracht werden können. Bei getrenntem Ein­ griff kann die gesamte Einrichtung entlang der Längs­ führung verschoben und eine Grobeinstellung vorgenom­ men werden.

Die entsprechende Bewegung der Getriebeaufnahme kann durch ziehen am Stellelement in einfachster Weise bewirkt werden. Dabei kann die Zugkraft über die axiale Anlage des Stellelementes in der Getriebeauf­ nahme übertragen werden.

Durch zusätzlich anzubringende Antriebe kann auch eine steuerbare automatische Bohrtiefeneinstellung erreicht werden. Dabei können geeignete Antriebssy­ steme mit Wegmeßsystemen (inkrementale Meßwertgeber) kombiniert werden. Vorteilhaft wird dann jedoch auch eine Kupplung verwendet, um eine manuelle Einstellung bei Bedarf durchführen zu können.

Die erfindungsgemäße Bohrtiefenfeineinstellung kann mit einer Anzeigeeinrichtung kombiniert werden, an der der eingestellte Wert erkennbar ist. Hierfür kön­ nen je nach gewünschter Ausführung visuell ablesbare Skalierungen mit Zeigern oder auch eine mit einem Wegmeßsystem kombinierte digitale Anzeige verwendet werden.

Nachfolgend soll die Erfindung an einem Ausführungs­ beispiel näher beschrieben werden.

Dabei zeigt:

Fig. 1 ein Beispiel einer erfindungsgemäßen Bohr­ tiefenfeineinstellung im Schnitt und

Fig. 2 eine zweite Ansicht der Bohrtiefenfeinein­ stellung nach Fig. 1 in einer anderen An­ sicht.

Ein Stellelement 1 ist in einer Getriebeaufnahme 7 gelagert, die in einem Gehäuse 2 geführt ist, welches eine Längsführung 3 umgreift und in deren Längsrich­ tung, die parallel zur Vorschubbewegung der Säulen­ bohrmaschine ausgerichtet ist, bewegbar ist. Am Stellelement 1 ist ein Gewinde 4 vorhanden, das bei diesem Beispiel gemeinsam mit einer Verzahnung 5, die auf einer Getriebewelle 6 vorhanden ist, ein Schnec­ kengetriebe bildet.

Die parallel zur Längsführung 3 ausgerichtete Getrie­ bewelle 6 ist in der Getriebeaufnahme 7 drehbar gela­ gert und die Getriebeaufnahme 7 im Gehäuse 2 aufge­ nommen.

Auf der Getriebewelle 6 ist eine weiteres Gewinde 8 vorhanden, das in die Verzahnung 9, die zumindest teilweise über den Umfang der Längsführung 3 einge­ arbeitet ist, eingreift, wobei das Gewinde 8 und die Verzahnung 9 gleiche Steigung aufweisen. Die verwen­ dete Steigung gibt die Einstellgenauigkeit im wesent­ lichen vor.

Für die Grobeinstellung der Bohrtiefe kann die Ge­ triebeaufnahme 7 durch Zug am Stellelement 1 gegen die Kraft einer Feder 10 bewegt werden, die sich am Gehäuse 2 abstützt. Dadurch wird der Eingriff des Gewindes 8 auf der Getriebewelle 6 und der Verzahnung 9 auf der Längsführung 3 getrennt und die gesamte Einrichtung entlang der Längsführung 3 soweit ver­ schoben, bis der gewünschte Einstellwert nahezu er­ reicht ist. Wenn die auf das Stellelement 1 ausgeübte Zugkraft nachläßt, also der Bediener nicht mehr am Stellelement 1 zieht, drückt die Feder 10 die Ge­ triebeaufnahme 6 wieder in Richtung auf die Längsfüh­ rung 3 und der Eingriff der Verzahnungen 8 und 9 wird wieder hergestellt.

Für die Feineinstellung wird dann das Stellelement 1 in die gewünschte Richtung gedreht und über die Ver­ zahnungen bzw. Gewinde 4, 5, 8 und 9 und die Getriebe die Drehbewegung des Stellelementes 1 in eine trans­ latorische Bewegung der gesamten Einrichtung gewan­ delt. Das Gehäuse 2 kann dabei über nichtdargestellte Anschläge verfügen, die die maximal erreichbare Bohr­ tiefe begrenzen.

In der Fig. 2 ist erkennbar, daß eine Getriebewelle 6 verwendet wird, auf der das Gewinde 8 und die Ver­ zahnungen 9, beispielsweise mit einer Preßpassung befestigt sind. Es kann aber auch eine einteilige Ausführung verwendet werden, bei der die Verzahnungen direkt eingearbeitet sind.

Das Stellelement 1 ist bevorzugt mit einem Griff 11 ausgestattet, der es dem Bediener erlaubt, die Zug­ kraft, die die Verzahnungen des Gewindes 8 und die Verzahnung 9 trennt und die für die Drehung erforder­ liche Kraft günstig aufzubringen. Es sind ent­ sprechende Profile am Umfang und eine entsprechende Kontur für den Griff 11 zu verwenden.

Stellelement 1 und Getriebewelle 6 sind in der Ge­ triebeaufnahme 7 wartungsarm gelagert, wobei Buchsen aus Materialien verwendet werden können, die einen kleinen Reibkoeffizienten sichern, so daß auf Schmiermittel verzichtet werden kann oder eine Lebensdauerschmierung verwendbar ist.

Das in den Figuren dargestellte Beispiel kann weiter aufgerüstet werden, in dem am Stellelement 1 ein mo­ torischer Antrieb angesetzt wird und bei bevorzugter Verwendung eines Schrittmotores kann die Bohrtiefe automatisch gesteuert eingestellt werden. Hierbei kann eine diesen Antrieb trennende Kupplung vorgese­ hen werden, die auch die manuelle Betätigung sichert.

Außerdem ist in den Figuren nicht dargestellt, daß im bzw. am Gehäuse 2 ein Elektromagnet angebracht ist, der die Getriebaufnahme 7 bewegt und die für die Trennung des Eingriffs der Verzahnungen des Gewindes 8 und die Verzahnung 9 erforderliche Zugkraft auf­ bringt.

Claims (5)

1. Bohrtiefenfeineinstellung für Säulenbohrmaschi­ nen mit einer parallel zur Vorschubbewegung an­ geordneten Längsführung, die über den Umfang zumindest teilweise verzahnt und von einem Ge­ häuse umgriffen ist, das entlang der Längsfüh­ rung bewegbar und in das ein drehbares Stelle­ lement geführt ist, dadurch gekennzeichnet, daß im die Längsführung (3) umgreifenden Gehäuse (2) eine Getriebeaufnahme (7) gehalten, ein am Stellelement (1) vorhandenes Gewinde (4) in eine auf einer parallel zur Längsführung (3) ausgerichteten Getriebewelle (6) vorhandene Ver­ zahnung (5) eingreift und ein weiteres Gewinde (8) auf der Getriebewelle (6), das in die mit einer Steigung versehene Verzahnung (9) der Längsführung (3) eingreift, vorhanden ist.

2. Bohrtiefenfeineinstellung nach Anspruch 1, da­ durch gekennzeichnet, daß das Gewinde (4) auf dem Stellelement (1) und die in diese eingrei­ fende Verzahnung (5) ein Schneckengetriebe bil­ den.

3. Bohrtiefenfeineinstellung nach Anspruch 1, da­ durch gekennzeichnet, daß das Gewinde auf dem Stellelement (1) als Kegelradverzahnung ausge­ bildet ist und die in diese eingreifende Verzah­ nung ein Kegelgetriebe bilden.

4. Bohrtiefenfeineinstellung nach einem der Ansprü­ che 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Ge­ triebeaufnahme (7) gegen die Längsführung (3) vorgespannt, sich am Gehäuse (2) abstützend, ge­ halten ist.

5. Bohrtiefenfeineinstellung nach einem der Ansprü­ che 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Ge­ triebewelle (6) aus einem Stück gefertigt ist und Verzahnung und Gewinde (5, 8) integriert sind.