DE19717058A1 - Säulenbohrmaschine mit Pendelbewegungsvorrichtung - Google Patents

Description

Säulenbohrmaschinen sind äußerst gebräuchlich, um Löcher in Materialien zu bohren. Säulenbohrmaschinen können auch für andere Arten des Materialabtrags verwendet werden. Ein Materialabtragwerk­ zeug, abgesehen von einem Bohrer, zum Beispiel eine Schleifwalze, kann durch das Bohrfutter in eine Drehbewegung versetzt werden. Dabei kann oft nur ein eher kleiner Teil des Werkzeugs in Eingriff mit dem Werkstück stehen. Tiefe waagrechte Rillen können durch Schleifmittelpartikel, die sich von der Schleifwalze loslösen, auf dem Werkstück geformt werden. Auch können sich jene Teile der Schleifwalze, die sich dauernd in Kontakt mit dem Werkstückbefinden, sehr schnell füllen. Dies erfordert die Säuberung, die Neueinstellung oder den Ersatz der Schleifwalze.

Dieses Problem kann durch händisches Betätigen des Vorschubhebels der Säulenbohrmaschine in der Art, daß sich das Bohrfutter und die Schleifwalze auf- und abbewegen, verringert werden. Obwohl das händische Auf- und Abbewegen einige der oben erwähnten Probleme verringert, so hängt es doch von der Ausdauer des Arbeitenden ab, gleichzeitig das Werkstück zu bewegen und den Vorschubhebel auf- und abzubewegen.

Ein Bausatz, um die Säulenbohrmaschine so zu verändern, daß sie automatisch eine Pendelbewegung des Werkzeugs schafft, wird im U.S. Patent 5.402.605 offenbart. Dieser Bausatz umfaßt einen eigenen Motor, der auf der Säule der Säulenbohrmaschine montiert wird. Der Motor treibt ein Exzenterrad an, welches durch eine Verbindungsstange mit einer Speiche des Vorschubhebels der Säulenbohrmaschine verbunden ist. Eine Drehbewegung des Exzenterrads bewirkt eine Pendelbewegung der Verbindungsstange und eine entsprechende Pendelbewegung der Speiche und des Vorschubhebels.

U.S. Patent 5.525.099 offenbart eine Pendelvorrichtung, welche auf der Hohlwelle befestigt ist, um sich mit dieser Hohlwelle auf- und abzubewegen. Die Vorrichtung wird durch die Bohrfutterantriebswelle angetrieben und erspart so die Kosten eines eigenen Motors. Die Vorrichtung befindet sich zur Gänze außerhalb des Spindelstocks, aber nahe beim Bohrfutter. Aufgrund ihrer Größe muß die Vorrichtung auf der dem Vorschubhebel gegenüberliegenden Seite angebracht sein. Da sich die Vorrichtung gemeinsam mit dem Bohrfutter hebt und senkt, ist es schwierig, große Werkstücke auch von bescheidener Höhe nahe an ein im Futter eingespanntes Walzenschleifwerkzeug heranzubringen.

KURZE ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

In einem Aspekt ist die Erfindung bei einer Säulenbohrmaschine, die einen Motor mit einer Abtriebswelle, eine Hohlwelle ausgelegt für geradlinige axiale Bewegung, eine angetriebene Welle, die eine zentrale Längsachse hat und so eingebaut ist, daß sie sich innerhalb der Hohlwelle dreht und sich geradlinig in Achsrichtung mit dem Bohrfutter bewegt, ein Bohrfutter, das an einem Ende der angetriebenen Welle befestigt ist, und eine erste Antriebskupplung zwischen der Abtriebswelle und dem verbleibenden Ende der angetriebenen Welle hat, eine Pendelbewegungsvorrichtung, die folgendes umfaßt: einen drehbaren Abtrieb, ganz direkt gekuppelt mit und angetrieben von einer der abtreibenden Wellen und der ersten Antriebskupplung, ein Antriebselement, das ein vorderes Ende, das mit der Hohlwelle gekuppelt ist, und ein zweites Ende aufweist, wobei das Antriebselement so gehalten wird, daß es die geradlinige Bewegung der Hohlwelle mitmacht; und eine zweite Antriebskupplung, die wirksam zwischen dem zweiten Ende des Antriebselements und dem drehbaren Abtrieb eingebaut ist.

In einem Aspekt ist die Erfindung bei einer Säulenbohrmaschine eine Vorrichtung für das Übertragen einer auf- und abpendelnden Bewegung auf eine Welle, die für eine Drehbewegung innerhalb und eine axiale Bewegung mit der axial bewegbaren Hohlwelle einer Säulenbohr­ maschine befestigt ist, wobei die Vorrichtung umfaßt: einen starren Rahmen; eine Antriebswelle, welche drehbar am Rahmen befestigt ist; einen Hebel, welcher bewegbar auf dem Rahmen befestigt ist, wobei ein Ende genügend weit aus dem Rahmen hervorragt, um die axial bewegbare Hohlwelle der Säulenbohrmaschine anzubinden; eine Antriebskupplung zwischen der drehbar gelagerten Antriebswelle und dem bewegbar befestigten Hebel; eine Riemenscheibe, welche zum Ausführen einer Drehbewegung auf der Antriebswelle befestigt ist; und eine lösbare Kupplung, welche so befestigt ist, daß sie die Riemenscheibe wählbar mit der Antriebswelle verbindet.

In einem anderen Aspekt ist die Erfindung bei einer Säulenbohr­ maschine, beinhaltend ein Spannfutter zur Aufnahme eines Werkzeugs und einen Tisch, welcher unter dem Spannfutter angeordnet ist, zur Unterstützung eines Werkstücks, wobei der Tisch eine mittige Öffnung besitzt, um im Futter eingespannte Werkzeug durchzulassen, ein Staubabsauger, welcher an der Unterseite des Tisches befestigt ist, wobei der Staubabsauger aus einem Paar von zusammengefügten Halbröhrenschalen gebildet wird, ein Einlaßende des Absaugers, im wesentlichen von rechteckiger Form mit einem Paar bogenförmiger Ausschnitte, die im wesentlichen die Bogenlinie der Tischöffnung besitzen, unter der Tischöffnung angebracht ist, und ein gegen­ überliegendes Auslaßende von kreisförmiger Gestalt ist, um einen runden Unterdruckschlauch anbringen zu können.

KURZE BESCHREIBUNG DER VERSCHIEDENEN DARSTELLUNGEN DER ZEICHNUNGEN

In den Zeichnungen, die sich schematisch verstehen, sind:

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer herkömmlichen, mehrstufigen Säulenbohrmaschine, die eine Pendelbewegungs­ vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung angebaut hat;

Fig. 2 eine aufgebrochene Seitenansicht der Pendelbewegungsvor­ richtung und der Säulenbohrmaschine aus Fig. 1;

Fig. 3 eine teilweise aufgebrochene Draufsicht der Pendelbewe­ gungsvorrichtung aus Fig. 2;

Fig. 4 eine Draufsicht einer Staubabsaugerschale;

Fig. 5, 6 und 7 Schnitte entlang der jeweiligen Schnittlinien 5-5, 6-6 und 7-7 aus Fig. 4;

Fig. 8 eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht eines Staubabsaugerschalenpaares aus den Fig. 4 bis 7, aneinandergefügt und an der Unterseite des Arbeitstisches befestigt;

Fig. 9 eine aufgebrochene Seitenansicht des Tisches aus Fig. 8 mit befestigtem Staubabsauger;

Fig. 10 eine perspektivische Ansicht einermehrfachen Säulenbohr­ maschine mit einer vollständig innen eingebauten und mit einer, zweiten lösbaren Kupplung ausgestatteten Pendelbe­ wegungsvorrichtung;

Fig. 11 und 12 vereinfachte Seiten- beziehungsweise örtlich begrenzte Draufsichten der mit lösbarer Kupplung ausgestatteten Pendelbewegungsvorrichtung, welche in der Säulenbohr­ maschine von Fig. 10 eingebaut ist; und

Fig. 13 und 14 die Kupplung von Fig. 11-12 in eingerückter bzw. ausgerückter Position zeigen.

GENAUE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG

Unter Bezugnahme auf Fig. 1 umfaßt eine Säulenbohrmaschine 10 einen Fuß 12, eine Säule 14, einen Arm 16, eine Kurbel 18, um die Höhe des Arms 16 auf der Säule 14 zu verändern, einen Arbeitstisch 20, der bewegbar mit der Säule durch den Arm 16 und den Hebel 19, welcher den Tisch mit der Säule verriegelt, verbunden ist. Tisch 20 hat eine mittige Kreisöffnung 20A für ein Werkzeug 11, zum Beispiel eine Schleifwalze, oder einen Einsatz 21 mit ebenfalls mittigem Loch in der Größe, daß das Werkzeug 11 eng umfaßt wird. Ein Vorschub- oder Steuerhebel 22 mit Speichen 24 dient dazu, das Bohrfutter 30 und jedes im Bohrfutter 30 eingespannte Werkzeug hinauf und hinunter zu bewegen.

Ein "Kopf" 25 ist auf der Säule 14 aufgesetzt. Kopf 25 umfaßt ein Kopfgußstück 26, ein oberes Gehäuse 28 auf dem Gußstück 26 und eine abnehmbare Abdeckung 29 auf dem oberen Gehäuse 28. Kopfgußstück 26 hält bewegbar eine Hohlwelleneinheit oder einfach Hohlwelle 42. Das obere Gehäuse 28 und die abnehmbare Abdeckung 29 umschließen eine erste oder Hauptantriebsverbindung der Säulenbohrmaschine 10, welche sich zwischen einer angetriebenen Welle (oder "Keil­ schiebewelle") 40, die das Bohrfutter 30 hält, und dem Antriebsmotor 34 befindet. Motor 34 wird vom Kopfgußstück 26, wie dargestellt, oder von Säule 14 (nicht gezeigt) gehalten. Motor 34 liegt auf der der angetriebenen Welle 40 und dem Bohrfutter 30 abgewandten Seite der Säule 14.

In Fig. 2 wird die angetriebene Welle 40 in einem Ende einer Riemenscheibensatzbuchse 44 aufgenommen (in Durchsicht), welche drehbar im Kopf 25 gelagert ist. Lager und dazugehörige Kuppel- und Klemmvorrichtungen, soweit sie herkömmlich sind, sind in der Darstellung weggelassen. Die Riemenscheibensatzbuchse 44 ist innen so mit Längsnuten versehen, daß sie sich mit den Längsnuten am oberen Ende der angetriebenen Welle 40 im Antriebsfall verbindet. Die Längsnuten der Antriebsbuchse 44 und der angetriebenen Welle 40 bleiben im Eingriff über den gesamten Bereich der vertikalen, axialen Bewegung der angetriebenen Welle 40 mit der Hohlwelle 42.

Die Hohlwelleneinheit umfaßt ein Röhrenelement 43, welches die angetriebene Welle 40 aufnimmt und welches die angetriebene Welle mit Kugellagern (nicht dargestellt) auf herkömmliche Weise derart hält, daß sich die Welle drehen kann. Die angetriebene Welle 40 und das an sie angefügte Bohrfutter 30 sind derart befestigt, daß sie sich innerhalb der Hohlwelle 42 drehen und mit ihr geradlinig axial bewegt werden können.

Das Bohrfutter 30 ist am unteren Ende der angetriebenen Welle 40, das aus dem Röhrenelement 43 der Hohlwelle herausragt, angebracht. Die Hohlwelleneinheit 42 umfaßt auch die Zahnstange 50 auf dem Röhrenelement 43, welche mit einem Zahnrad 51, das durch den Vorschubhebel 22 angetrieben wird, zusammenarbeitet (alles in Durchsicht in Fig. 2). Das Röhrenelement 43 ist nach oben gerichtet durch eine Rückholfeder 52, die zwischen der mit Element 43 fest verbundenen Pfanne 54A und der mit dem Kopfgußstück 26 verbundenen oder als Teil desselben ausgebildeten Pfanne 54B sitzt, vorgespannt. Um das Bohrfutter 30 abzusenken, wird der Vorschubhebel 22 (Fig. 1) mittels einer seiner Speichen 24 gedreht, um so das Zahnrad 51 zu drehen, wodurch das Röhrenelement 43 nach unten gedrückt wird, wobei nun die Feder 52 zusammengepreßt wird. Nach dem Loslassen der Speiche(n) 24 dehnt sich die Feder 52 wieder aus und hebt das Röhrenelement 43 zurück in seine ursprüngliche Ausgangsposition.

In Fig. 1 und 2 hat der Motor 34 eine abtreibende Welle 56, welche sich im wesentlichen parallel zu und mit seitlichem Abstand zur angetriebenen Welle 40 befindet. Motorabtriebswelle 56 ist dort in das obere Gehäuse/Abdeckung 28/29 hineingeführt, wo sie eine erste Stufenscheibe 60, die auf der Welle 56 sitzt und mit ihr gekuppelt ist, antreibt. In Fig. 2 sieht man einen zweiten Stufenscheibensatz 62 fest auf die Riemenscheibensatzbuchse 44 über der Hohlwelle 42 aufgebracht. Ein biegsames Kupplungselement in der Form eines Keilriemens 64 (Fig. 1 und 2) ist um den ersten und den zweiten Stufenscheibenantrieb 60 und 62 gelegt, wodurch die Riemenscheiben antriebsmäßig verbunden sind. Die Stufenscheiben­ antriebe 60, 62 und der Keilriemen 64 bilden gemeinsam die Hauptbestandteile der ersten oder Hauptantriebskupplung 58 der Säulenbohrmaschine 10, welche zwischen der Abtriebswelle 56 und der angetriebenen Welle 40 besteht.

Zu diesen Grundbestandteilen der Säulenbohrmaschine 10 hinzugefügt ist die Pendelbewegungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung, welche generell als 270 in Fig. 1-3 gekennzeichnet ist, sowie ein drehbarer Kraftabtrieb, welcher generell als 272 in Fig. 2 und 3 gekennzeichnet ist. Vorrichtung 270 ist mit der Hohlwelle 42 gekuppelt und bewegt die Hohlwelle 42 zyklisch in einer axialen (vertikalen) Richtung hin und her, wodurch das Bohrfutter 30 hinauf und hinunter pendelt, während sich das Futter dreht.

Der drehbare Kraftabtrieb 272 kann durch jedes der zusammengekuppel­ ten Elemente Abtriebswelle 56, erste Antriebskupplung 58 oder angetriebene Welle 40 angetrieben werden, aber ist vorzugsweise am direktesten angetrieben und gekuppelt mit der Motorabtriebswelle 56 oder der ersten Antriebskupplung 58, sowohl aus Gründen der Sicherheit als auch der geschickten Anordnung wegen. Es sollte des weiteren erkannt werden, daß andere bekannte Alternativantriebskupp­ lungen dazu verwendet werden können, Drehkraft von der Motorabtriebs­ welle 56, der angetriebenen Welle 40 oder der ersten Antriebskupplung abzunehmen, wobei diese, hier nicht beschränkend aufgezählt, Getriebe, andere Arten von Riemenscheiben, Nocken, starre und/oder biegsame Wellen, Kabel, Ketten oder herkömmliche mechanische Elemente und sogar hydraulische Kupplungen miteinschließen.

Der drehbare Kraftabtrieb 272 umfaßt eine erste Abtriebsriemen­ scheibe 284, gekuppelt mit einem zweiten Stufenscheibenantrieb 62, oder der Riemenscheibenantriebsbuchse 44, wenn zugänglich, um die gemeinsame Drehung mit dem zweiten Stufenscheibenantrieb, der Riemenscheibenantriebsbuchse und der angetriebenen Welle zu erreichen, alle auf der gemeinsamen vertikalen Achse 40A. Der drehbare Kraftabtrieb 272 umfaßt des weiteren ein biegsames Kuppelelement in der Form eines biegsamen Endlosriemens 88, der die Abtriebsscheiben 84 und 86 umschlingt und die Riemenscheiben betriebsmäßig miteinander kuppelt. Wenn gewünscht, kann eine Stufe des zweiten Stufenscheibenantriebs 62 als erste Abtriebsriemenscheibe verwendet werden, oder der zweite Stufenscheibenantrieb kann im Vergleich zum ersten Stufenscheibenantrieb mit einer Extrastufe nur für diesen Zweck ausgerüstet werden.

Vorrichtung 270 umfaßt des weiteren vorzugsweise eine Befestigungs­ platte 273 und einen kammerartigen Körper 274, welcher einen starren Rahmen für die Vorrichtung 270 bildet, auf dem die beweglichen Teile der Vorrichtung befestigt sind. Die zweite Abtriebsscheibe 286 ist fest auf dem einen Ende der Antriebswelle 314 befestigt. Welle 314 bildet ein Ende einer zweiten Antriebskupplung, die generell als 290 gekennzeichnet ist, welche die horizontale Drehbewegung der zweiten Abtriebsscheibe 286 in eine auf- und abpendelnde Bewegung eines Endes 276A eines Antriebselements, welches vorzugsweise in der Form eines Verbindungsstücks 276 vorliegt, umsetzt.

Die zweite Antriebskupplung 290 wird vorzugsweise durch ein erstes Getriebe auf Welle 314, vorzugsweise eine Schnecke 308, und ein zweites Getriebe, vorzugsweise ein Schneckenantrieb 310, der mit der Schnecke 308 in Eingriff steht, geschaffen. Die Antriebswelle 314 wird von den Kugellagern 302, 303 im Körper 274 gehalten. Schneckenantrieb 310 ist auf der hohlen Schneckenantriebswelle 311 befestigt und wird von den Buchsenlagern 312, 313 gehalten. Ein Exzenter wird teilweise durch das drehbare Element 324, welches auf der Welle 326 fixiert ist und durch die hohle Schneckenantriebs­ welle 311 hindurchgeht, geschaffen. Das drehbare Element 324 berührt die Schneckenantriebswelle und ist mit dem berührten Ende der Schneckenantriebswelle 311 mittels einer Feststellplatte 316 und einer Schraubenfeder 318 (in Durchsicht) reibungsgekuppelt. Die Schraubenfeder umgibt ein mit Außengewinde versehenes, vorragendes Ende der Welle 326 und wird mittels einer Unterlagsscheibe 320 und eines Mutternpaares 322 zusammengepreßt. Die zusammengepreßte Schraubenfeder 318 zieht das drehbare Element 324 fest gegen die Schneckenantriebswelle 311. Die Welle 326 wird von den in der Welle 311 befindlichen Buchsenlagern 326a, 326b gehalten.

Unter Bezugnahme auf Fig. 3 ist ein Arm 328 an einem außermittigen Bereich auf dem drehbaren Element 324 befestigt, um ein exzentrisches Antriebselement zu bilden, welches um die axiale Mittellinie 310A des Drehelements 324 umläuft. Ein Paar Führungsstangen 304, 305 erstreckt sich vertikal durch den Körper 274, rechtwinkelig zu und auf gegenüberliegenden Seiten der Mittellinie 310A auf der Welle 326. Die Führungsstangen 304, 305 unterstützen Verbindungsstück 276 für die pendelnde Vertikalbewegung.

Das Verbindungsstück 276 umfaßt ein Paar von gegenüberliegenden Buchsen 276A, 276B, einem senkrechten Arm 276C (Fig. 2) mit einem waagrechten Langschlitz 276D (Fig. 3) und einem waagrechten Arm 276E (Fig. 2), der im wesentlichen rechtwinkelig zum senkrechten Arm 276C steht. Das untere Ende des waagrechten Arms 276E ist mit einem U-förmigen Haken oder Gabel 276F ausgestattet, welcher in einem rundumlaufenden Schlitz 242A, der um das freie untere Ende des Röhrenelements 43 der Hohlwelle 42 ausgebildet ist, aufgenommen wird. Der Arm 328 kann mit einer Ansatzdurchsteckschraube, welche durch den waagrechten Langschlitz 276D gesteckt ist, ausgestattet sein, wodurch das Verbindungsstück 276 direkt mit dem Drehelement 324 gekuppelt ist. Der waagrechte Schlitz 276D bewirkt, daß die Drehbewegung des Schneckengetriebes 310, der Welle 326 und des Drehelements 324 mit dem exzentrischen Antriebselement/bolzen 328 in eine geradlinige Auf- und Abpendelbewegung des Verbindungsstücks 276 entlang der Führungsstangen 304, 305 und der im Eingriff befindlichen Hohlwelle 42 übergeführt wird.

Die Befestigung der Pendelbewegungsvorrichtung 270 auf der Säulenbohrmaschine 210 wird am besten mit Bezug auf Fig. 3 erklärt. Maschinenschrauben 280 werden durch Bohrungen in der Befestigungs­ platte 273 in die vordere Stirnseite des Kopfgußstücks 26 durchgesteckt. Ein weiterer Satz von Maschinenschrauben 282 wird in die entgegengesetzte Richtung durch die Befestigungsplatte 273 auf beiden Seiten des Kopfgußstücks 26 und in die senkrechten äußeren Wandstücke des Körpers 274 gesteckt.

Wie auch am besten: aus Fig. 3 abgelesen werden kann, befindet sich die erste Antriebsriemenscheibe 84 auf der Längsmittellinie 27 des Kopfgußstücks 26, welche ebenfalls die Längsmittellinie des oberen Gehäuses 28 und des abnehmbaren Deckels 29, des Schneckenantriebs 310, der Welle 311, und des Drehelements 324 darstellt. Die zweite Abtriebsriemenscheibe 86 (in Durchsicht), Antriebswelle 314 und Schnecke 308 befinden sich außerhalb der Längsmittellinie 27. Die zweite Abtriebsriemenscheibe 86 überlappt teilweise die unterste Stufe des zweiten Stufenscheibenantriebs 62, um den Platzbedarf der Vorrichtung 270 zu verringern. Der einzige bewegliche Teil der Vorrichtung 270, der frei vorsteht, ist das untere Ende von Verbindungsstück 276.

Unter Bezugnahme auf einen anderen Aspekt der Erfindung stellen Fig. 4 bis 7 in unterschiedlichen Ansichten ein im wesentlichen halbröhrenförmiges Gehäuse 350 dar. Gehäuse 350 besitzt ein erstes Einlaß- oder Ansaugende 352 und ein zweites gegenüberliegendes Auslaß- oder Ausstoßende 354. Das Einlaß- oder Ansaugende 352 wird von einem generell rechtwinkeligen, U-förmigen Profilstück bei 356 gebildet, das in ein im wesentlichen halbkreis- oder leicht halbkegelförmiges Profilstück bei 358 übergeht. Befestigungsflansche 361-364 stehen nach außen aus den seitlichen Wandflächen des U-förmigen Profilstücks 356 vor, wobei sich ein Paar der Flansche 361, 362 am Einlaßende 352 befindet. Flansche 363, 364 am Ende des U-förmigen Kanalteils 356 sind dem generell halbkegelig geformten Kanalteil 358 benachbart. Das Einlaßende 352 ist des weiteren mit einem halbkreisförmigen Absatz 366 ausgestattet. Der halbkegelig geformte Kanalteil 358 verringert sich in der Größe, je weiter weg er vom angrenzenden U-förmigen Kanalteil 356 ist und je mehr er sich dem Auslaß- oder Ausstoßende 354 nähert.

Wie aus Fig. 8 und 9 ersichtlich, werden ein Paar gleicher Halbröhrengehäuse 350 mit den hohlen Innenräumen jedes Gehäuses 350 aneinandergeschraubt, um die im wesentlichen röhrenförmige Staubabsaugung 370 (Fig. 9) zu bilden. Absauger 370 wird an der Unterseite 372 des Arbeitstisches 20 durch Maschinenschrauben 374, die in Gewindeaugen 376 eingeschraubt werden, befestigt. Ein Einlaß- oder Ansaugende 372 des Staubabsaugers ergibt sich aus den aneinandergefügten Vorderenden 352 jeder einzelnen Gehäuseschale 350. Das Ende 372 ist der Öffnung 20A im Arbeitstisch 320 benachbart. Die Hinterenden 354 der Gehäuseschalen ergeben gemeinsam ein Auslaß- oder Ausstoßende 384 des Staubabsaugers 370. Die Grundwand jeder Gehäuseschale 350, die den Absatz 366 trägt, formt eine der Seitenwände des Absaugers 370, mit jeweils einem näheren und einem ferneren Ende, bezogen auf den Arbeitstisch 320. Jeder Absatz 366 entspricht zumindest generell der Kurvenlinie der Arbeitstischöffnung 320A, die dem Vorderende 382 des Absaugers benachbart ist, so daß das Vorderende 382 so nahe wie nur möglich an jedes Werkzeug, das sich durch die Öffnung 320A durchschiebt, heranreicht, ohne es zu berühren.

Vorzugsweise ist der wirksame Öffnungsquerschnitt der zusammengefüg­ ten Gehäuse 350 an ihrer Einlaßseite 352 kleiner als der wirksame Öffnungsquerschnitt der zusammengefügten Gehäuse 350 an ihrer Auslaßseite 354, um einen Venturieffekt an der Einlaß- oder Ansaugseite 382 des Absaugers 370 zu erzeugen. Der kreisförmige offene Bereich am Auslaßende 384 des Absaugers 370 sollte zumindest so groß wie die auf den Querschnitt bezogene offene Fläche am Einlaßende 382 sein. Das Auslaßende 384 des Absaugers 370 ragt genügend weit über den Arbeitstisch 320 hinaus, um mit einem vergleichbar großen biegsamen Unterdruckschlauch verbunden zu werden.

Das Hinterende 384 ist vorzugsweise leicht konisch und verändert sich im Durchmesser von leicht unter bis leicht über zwei Inch (fünf Zentimeter), so daß ein Standardunterdruckschlauch mit Zwei-Inch Durchmesser (fünf Zentimeter), wie er typisch für Industriestaub­ sauger in den Vereinigten Staaten von Amerika ist, festsitzend aufgezwängt werden kann. Wenn der Absauger 370 mit einem Staubsauger verbunden wird, dann werden Staub und Späne, die beim Schleifen, Schruppen, Feilen oder anderen materialabtragenden Verfahren anfallen, abgesaugt.

Fig. 10 stellt eine herkömmliche, mehrstufige Säulenbohrmaschine 10′ dar, welche eine zweite vollständig eingebaute, mit einer lösbaren Kupplung ausgerüstete Pendelbewegungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung eingebaut hat. Abgesehen von einem leicht veränderten Arbeitstisch 20′, hat die Säulenbohrmaschine 10′ dieselben Elemente wie die Säulenbohrmaschine 10 aus Fig. 1. Tisch 20′ hat einen Ausschnitt oder geschwungenen Absatz 20B entlang einer Außenkante, um Werkzeug 11 aufnehmen zu können. Ausschnitt 20B kann unter Werkzeug 11 und Futter 30 eingestellt werden, indem der Arm 16 teilweise schwenkbar um Säule 14 oder der Tisch 20B schwenkbar um Arm 16 ausgeführt wird. Die Bogenlinie des Ausschnitts 20B kann verschieden stark ausgeformt sein, um Werkzeuge unterschiedlicher Abmessungen aufnehmen zu können.

Fig. 11 und 12 stellen schematisch eine zweite mit einer lösbaren Kupplung ausgerüstete Pendelbewegungsvorrichtung 70 dar, welche vollständig in dem oberen Gehäuse und Abdeckung 28, 29 aus Fig. 10 einer Säulenbohrmaschine - diese Teile 28, 29 aus Fig. 10 sind aus Gründen der Übersichtlichkeit in Fig. 11 und 12 weggelassen - eingebaut ist. Antriebsmotor 34 mit der Motorabtriebswelle 56 trägt einen abgeänderten ersten Stufenscheibenantrieb 60′. Ein abgeänderter zweiter Stufenscheibenantrieb 62′ ist auf die Riemenscheibensatz­ buchse 44 über der Hohlwelle 42 aufgebracht. Die Scheiben 60′ und 62′ können miteinander durch einen einzelnen Riemen (nicht gezeigt) verbunden werden. Alternativ dazu ist ein Leerlaufstufenscheiben­ antrieb 64′ der Länge nach zwischen dem ersten und dem zweiten, dem antreibenden und dem angetriebenen Stufenscheibenantrieb 60′, 62′ eingebaut. Ein erster Riemen 66 ist zwischen ausgewählten Stufen des ersten Stufenscheibenantriebs 60′ und des Leerlaufstufenscheiben­ antriebs 64′ eingelegt. Ein zweiter Riemen 68 läuft zwischen einer der übrigbleibenden Stufen des Leerlaufstufenscheibenantriebs 64 und einer ähnlichen Stufe des zweiten Stufenscheibenantriebs 62′. Insgesamt stellen die vier Stufen in jedem der Stufenscheibenantriebe 60′, 62′ und 64′ zwölf mögliche Riemen- und Geschwindigkeits­ verbindungen zwischen einem mit gleichmäßiger Geschwindigkeit laufenden Antriebsmotor 34 und einer angetriebenen Welle 40 zur Verfügung.

Ein drehbarer Kraftabtrieb 72 wird wiederum durch eine eigene Riemenscheibe 84, die auf dem zweiten Stufenscheibenantrieb 62′ (oder auf der Riemenscheibensatzbuchse 44) sitzt, geschaffen, und eine zweite Abtriebsscheibe 86 steht als Teil der zweiten Pendelbewegungsvorrichtung 70 zur Verfügung.

Wie aus Fig. 11 und 12 ersichtlich, ist die Vorrichtung 70 seitlich zwischen den antreibenden und angetriebenen Stufenscheibenantrieben 60′, 62′ der Säulenbohrmaschine 10′ und innerhalb oder zwischen den Schenkeln 68A, 68B des Antriebsriemens 68 eingebaut, welcher die angetriebene Welle 40, die das Werkzeug 11 aufnimmt, umläuft und antreibt.

Die zweite Abtriebsscheibe 86 stellt vorzugsweise einen fest eingebauten Bestandteil der Vorrichtung 70 dar. Vorrichtung 70 umfaßt des weiteren einen starren Rahmen 74, der schwenkbar einen Hebel 76 hält. Das vordere Ende 76A des Hebels 76 reicht in einen Spalt hinein, der zwischen dem Kopfgußstück 26 und der Hohlwelle 42 besteht und überlappt das obere Ende 42A der Hohlwelle 42. Hebel 76 ist schwenkbar auf dem Rahmen 74 mittels eines Schwenkbolzens 78 befestigt, um über einen begrenzten Bereich eine wenigstens im großen und ganzen pendelnde geradlinige Bewegung des vorderen Endes 76A zu bewirken.

Die Vorrichtung 70 umfaßt des weiteren eine zweite Antriebskupplung zwischen der zweiten Abtriebsscheibe 86, dem Ende des Kraftabtriebs 72 und dem schwenkbaren Hebel 76. Eine lösbare Kupplungseinheit (oder einfach "lösbare Kupplung") ist allgemein angezeigt bei 150 zwischen der zweiten Abtriebsscheibe 86 und der Antriebswelle 114 der zweiten Antriebskupplung 90. Die Scheibe 86 und die lösbare Kupplung 150 sind beide drehbar auf dem Rahmen 74 durch die Antriebswelle 114 befestigt. Der Rahmen 74 schließt eine Grundplatte 94 mit einem nach-unten wegragenden Arm 96 mit ein. Arm 96 nimmt den Schwenkbolzen 78 auf und hält den Hebel 76. Rahmen 74 umfaßt des weiteren einen oberen "U"-förmigen Arm 102, welcher Teile der zweiten Antriebskupplung 90 hält. Die zweite Antriebskupplung 90 verwandelt die Drehbewegung der zweiten Abtriebsscheibe 86 in eine auf- und abpendelnde Bewegung des Endes 76A des Hebels 76.

Die zweite Antriebskupplung 90 besteht aus einer Schnecke 108 und einem Schneckenantrieb 110. Schnecke 108 und Schneckenantrieb 110 ergeben wiederum eine Pendelrate, die deutlich geringer ist als die Umdrehungsrate der angetriebenen Welle 40 und des Bohrfutters 30. Vorzugsweise wird das Verhältnis zwischen Schnecke 108 und Antrieb 110 so gewählt, daß sich eine vorgewählte Pendelfrequenz von ungefähr 10 bis ungefähr 70 Hüben pro Minute ergibt.

Die zweite Antriebskupplung 90 umfaßt des weiteren vorzugsweise einen Arm 124, welcher ein vorderes Ende 124A exzentrisch mit dem Schneckenantrieb 110 und ein hinteres Ende 124B drehbar mit dem verbleibenden Ende 76B des Hebels 76 gekuppelt hat. Die exzentrische Befestigung des Arms 124 läßt den Arm eine reine Kreisdrehbewegung des Schneckenantriebs 110 in eine hin- und hergehende, im wesentlichen geradlinige, vertikale Bewegung am Ende 76B des Hebels 76 umsetzen. Durch die Drehung der Schnecke 108 und des Schnecken­ antriebs 110 wird der Arm 124 nach unten gezwungen, wobei das erste Ende 76A des Hebels nach oben angehoben und die Hohlwelle 40 freigegeben wird, die ihrerseits nun von der Feder 52 in ihre Ausgangslage zurückgesetzt werden kann.

Unter Bezugnahme auf Fig. 13 und 14 setzt sich die lösbare Kupplung 150 aus den Teilen Abtriebsscheibe 86 und dem Bolzen 152, der durch die Welle 114 durchgesteckt ist, einem Kragen 154 und einer Feder 160, in Durchsicht schematisch dargestellt, zusammen, die alle um die Welle 114 zwischen dem oberen Arm 102 des Rahmens und dem Kragen 154 angeordnet sind. Feder 160 drückt Kragen 154 in Richtung zweiter Abtriebsscheibe 86. Kragen 154 hat einen genau entgegengesetzten Schlitz 156, der auf Scheibe 86 ausgerichtet ist, und einen nach unten gerichteten Dorn 158. Abtriebsscheibe 86 hat ein Paar genau entgegengesetzter Dorne 86A und 86B, welche vom Schlitz 156 des Kragens 154 gleichzeitig mit Bolzen 152 zum gleichzeitigen Eingriff mit Kragen 154 aufgenommen werden. Sobald die Dorne 86A und 86B im Eingriff mit Schlitz 156, wie in Fig. 11, 13 dargestellt, stehen, wird der Kragen 154 in Verbindung mit den Dornen 86A und 86B durch die Feder 160 gehalten. Auf diese Art wird die zweite Abtriebsscheibe 86 fest mit der Welle 114 durch die gleichzeitige Verbindung der Dorne 86A, 86B und des Bolzens 152 mit dem Kragen 154 gekuppelt.

Um die Vorrichtung 70 vom drehenden Kraftabtrieb 72 zu trennen, wird der Kragen 154 niedergedrückt und so weit verdreht, daß der Dorn 158 mit einem Teil des Arms 102 des Rahmens 74 verbunden ist und der Bolzen 152 mit den Nuten 162, die in rechten Winkeln zum Schlitz 156 auf der Oberseite des Kragens 154 eingearbeitet sind, in Eingriff steht. Die Verbindung zwischen Bolzen 152 und den Nuten 162 wird durch die Feder 160 aufrechterhalten. Die Nuten 162 sind so bemessen, daß sie nur den Bolzen 152 und nicht die Scheibendorne 86A, 86B aufnehmen können. Wenn die Notwendigkeit besteht, die Welle 114 anzuhalten, kann dies durch Einführen eines Schraubendrehers in einen Schlitz 120, der im oberen Ende der Welle 114 eingearbeitet ist, bewirkt werden. In der ausgekuppelten Stellung der lösbaren Kupplungseinheit 150, dargestellt in Fig. 14, dreht sich die Abtriebsscheibe 86 frei am Ende der Welle 114. Dorn 158 hilft mittels dem Kragen 154 und dem Bolzen 152 dabei, die Welle 114 unbewegt zu halten, indem Arm 102 berührt wird.

Zusammenfassend läßt sich folgendes feststellen:
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Pendelbewegungsvorrichtung für eine Säulenbohrmaschine, welche Pendelbewegungsvorrichtung eine Welle dreht, die wiederum eine Schnecke antreibt, die ihrerseits ein Schneckengetriebe antreibt. Ein exzentrisch befestigter Arm wird vom Schneckengetriebe gedreht und setzt die Drehbewegung des drehenden Kraftabtriebs in eine hin- und hergehende geradlinige Bewegung um. Ein Stellglied der Vorrichtung ist beweglich befestigt und besitzt ein mit der Hohlwelle der Säulenbohrmaschine in Eingriff stehendes Ende und ein verbleibendes, gegenüberliegendes Ende, das mit dem exzentrischen Arm gekuppelt ist. Eine Hin- und Herbewegung des Arms bewirkt eine geradlinige Bewegung des Stellglieds, der Hohlwelle, des Bohrfutters, das von der Hohlwelle gehalten wird, und jedes Werkzeugs im Bohrfutter.

Es wird von Fachleuten geschätzt werden, daß Veränderungen und Abänderungen der dargestellten Ausführungsformen ohne Abweichen vom neuartigen Konzept der Erfindung erfolgen können. Es ergibt sich daher, daß die vorliegende Erfindung nicht auf die offenbarten besonderen Ausführungsformen beschränkt ist, sondern daß beabsichtigt ist, alle Abänderungen und Veränderungen, die innerhalb des Rahmens und des Geistes der Erfindung, wie dies in den angeschlossenen Ansprüchen definiert ist, liegen, miteinzuschließen.

Claims (12)

1. Säulenbohrmaschine, die einen Motor mit einer Abtriebswelle, eine Hohlwelle, die für geradlinige, axiale Bewegungen eingebaut ist, eine angetriebene Welle, die eine zentrale Längsachse besitzt und zur Drehung innerhalb der Hohlwelle und geradlinigen Bewegung mit der Hohlwelle eingebaut ist, ein Bohrfutter, das an einem Ende der angetriebenen Welle befestigt ist, eine Antriebshauptkupplung zwischen Abtriebs­ welle und einem verbleibenden freien Ende der angetriebenen Welle und eine Pendelbewegungsvorrichtung aufweist, welche Pendelbewegungsvorrichtung umfaßt:
einen drehbaren Kraftabzweig ganz direkt gekuppelt mit und angetrieben von entweder der Motorabtriebswelle oder der Antriebshauptkupplung;
ein Stellglied, dessen erstes Ende mit der Hohlwelle verbunden ist und dessen zweites Ende derart gehalten ist, um die geradlinige Bewegung der Hohlwelle mitmachen zu können; und
eine Antriebsnebenkupplung, die im Eingriff zwischen dem zweiten Ende des Stellglieds und dem drehbaren Kraftabzweig angeordnet ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Antriebsnebenkupplung umfaßt:
ein drehbares Element, das von dem drehbaren Kraftabzweig angetrieben wird; und
einen Arm, dessen erstes Ende exzentrisch mit dem drehbaren Element gekuppelt ist und dessen zweites Ende mit dem zweiten Ende des Stellglieds so verbunden ist, daß eine Drehbewegung des drehbaren Elements in eine geradlinige Bewegung des Stellglieds umgesetzt wird.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei das zweite Ende des Arms durch einen in dem zweiten Ende des Stellglieds befindli­ chen Langschlitz hindurchgeht.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der drehbare Kraftabzweig eine Abzweigriemenscheibe, die auf einer Antriebswelle der Antriebsnebenkupplung befestigt ist, umfaßt.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Antriebshauptkupplung eine Riemenscheibe umfaßt und wobei der drehbare Kraftabzweig eine erste Abzweigriemenscheibe umfaßt, die so mit der Riemenscheibe der Antriebshauptkupplung verbunden ist, daß sie sich auf einer gemeinsamen Achse wie eines drehen.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Antriebsnebenkupplung umfaßt:
eine mit dem drehbaren Kraftabzweig gekuppelte Antriebswelle;
eine Schnecke auf der Antriebswelle;
einen Arm, der an einem Ende mit dem Schneckenantrieb für zumindest ein wenig Translationsbewegung bei Drehbewegung des Schneckenantriebs gekuppelt ist und der am verbleibenden Ende mit dem Stellglied gekuppelt ist.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die Säulenbohrmaschine umfaßt:
einen Tisch, der zumindest schwenkbar an der Säulenbohrmaschine unter dem Bohrfutter angebaut ist, wobei der Tisch durch einen bogenförmigen Ausschnitt entlang einer Seitenkante des Tisches gekennzeichnet ist und wobei der Tisch so ausreichend schwenkbar ist, daß der Ausschnitt seitlich benachbart zum Bohrfutter angeordnet werden kann, um ein Werkzeug im Futter einspannen zu können.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die Säulenbohrmaschine einen Tisch mit einer mittigen Öffnung umfaßt, die so angeordnet ist, daß ein Werkzeug in das Bohrfutter eingespannt werden kann, des weiteren gekennzeichnet durch einen röhrenförmigen Staubabsauger, der an der Tisch­ unterseite angebracht ist, der Absauger ein ausgeschnittenes Ansaugende besitzt, das nächst der zentralen Tischöffnung angebracht ist, sowie ein Auslaßende, das sich entferntest von der zentralen Tischöffnung befindet, wobei das Auslaßende den Tisch genügend überragt, um an einen biegsamen Unterdruck­ schlauch angeschlossen werden zu können.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, mit einem Staubabsauger, geformt aus zwei gleichen Halbröhrenschalen, die miteinander verschraubt sind.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, mit einem Staubabsauger, bei dem die die krummlinige offene Fläche am Einlaßende des Absaugers mindestens so groß ist wie die offene Querschnittsfläche am Auslaßende des Absaugers.

11. Säulenbohrmaschine mit einer Vorrichtung, um einer Welle, die zum Ausführen einer Drehbewegung innerhalb und zum Ausführen einer axialen Bewegung mit einer axial bewegbaren Hohlwelle einer Säulenbohrmaschine eingebaut ist, eine pendelnde Auf- und Abbewegung zu erteilen, wobei die Vorrichtung folgendes umfaßt:
einen starren Rahmen;
eine Antriebswelle, die drehbar auf dem Rahmen gelagert ist;
einen Hebel, der bewegbar am Rahmen befestigt ist und dessen eines Ende genügend über den Rahmen hinausragt, um eine axial bewegbare Hohlwelle einer Säulenbohrmaschine in Eingriff zu bringen;
eine Antriebskupplung zwischen der drehbar gelagerten Antriebswelle und dem beweglich befestigten Hebel;
eine Riemenscheibe, die zur Ausführung einer Drehbewegung auf der Antriebswelle befestigt ist; und
eine lösbare Kupplung, um selektiv die Riemenscheibe mit der Antriebswelle in Eingriff zu bringen.

12. Säulenbohrmaschine, die ein Spannfutter zur Werkzeugaufnahme und einen Tisch zur Werkstückunterstützung, der unter dem Spannfutter angeordnet ist, umfaßt, wobei der Tisch eine zentrale Öffnung hat, um die Werkzeugaufnahme im Spannfutter zu ermöglichen, ein Staubabsauger an der Unterseite des Tisches, wobei der Staubabsauger aus einem Paar von zu­ sammengefügten Halbröhrenschalen geformt wird, wobei das Einlaßende des Absaugers sich unter der Tischöffnung befindet und im wesentlichen rechteckig in der Form ist sowie ein Paar von Ausschnitten hat, das im wesentlichen dieselbe Bogenlinie wie die Tischöffnung hat, und wobei das gegenüberliegende Auslaßende runder in der Form ist, um einen runden Unterdruck­ schlauch übergestülpt zu bekommen.