DE3400298A1

DE3400298A1 - Sicherheitseinrichtung fuer elektronische bohrmaschinen

Info

Publication number: DE3400298A1
Application number: DE19843400298
Authority: DE
Inventors: Georges Carriéres sur Seine Mulot
Original assignee: Lacombe Laux Ind & Services
Current assignee: Lacombe Laux Ind & Services
Priority date: 1983-01-06
Filing date: 1984-01-05
Publication date: 1984-08-09
Also published as: FR2539208A1; SE8400041L; SE8400041D0; FR2539208B1

Description

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IND-1

INDUSTRIES ET SERVICES LACOMBE LAUX 12,. Grande Rue, NOE, 89760 THEIL SUR VANNE, Frankreich

Sicherheitseinrichtung für elektronische Bohrmaschinen

Beschreibung

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Sicherheitseinrichtung für Bohrmaschinen und insbesondere auf Handhebel-Bohrmaschinen. Es ist bekannt, daß trotz ihres einfachen Aufbaues und ihrer leichten In.betriebnahme und Benutzung, die Bohrmaschinen und insbesondere Bohrmaschinen mit Handhebelvorschub Werkzeugmaschinen darstellen, die Arbeitsunfälle verursachen.

Der Arbeiter, welcher an diesen Bohrmaschinen arbeitet, ist selten durch eine Kopfbedeckung oder ein Haarnetz geschützt und als Folge davon können seine Piaare oder sogar seine Kopfhaut herausgerissen werden, wenn er sich unvorsichtig dem sich drehenden Spannfutter der Bohrmaschine nähert. Andererseits ist es öfters zu sehen, daß ein Arbeiter das Werkstück in seiner Hand hält, welches

BERGSTRASSE. 4U¹Ii D-8O35 MUNCHeN-GAUTING TELEPHON: (ΟΗβ) 8Ö02030 · TELEX: 321777 isar Cf

dann, wenn es sich dreht, schwere Verletzungen verursachen kann, wie beispielsweise Schnittwunden und Verrenkungen. Aus Sicherheitsgründen sollte in der Regel das zu bohrende Werkstück in einer schraubstockähnlichen Werkzeugaufnähme eingespannt sein; aber, da es zeitaufwendig und schwierig ist, diese Werkzeughalterung in der richtigen Position zu befestigen, zieht der Arbeiter es vor, die Werkzeughalterung in der Hand zu halten, wodurch die oben erwähnten Risiken resultieren.

Des weiteren wird, da der Schalthebel der Bohrmaschine an der rechten Seite ded Arbeiters angeordnet ist, das Bohrmoment derart sein, daß ein Werkzeughalter von der flach gehaltenen linken Hand im Moment seiner Drehung eine erhebliche Verrenkung der linken Hand der Bedienungsperson verursachen wird. Vorausgesetzt, daß das auf den Bohrer der Bohrmaschine wirkende Moment erheblich ist,wird sich die Bedienungsperson eines Gehilfen benützen welcher seine Hände benutzt zum Festhalten der Werkzeughalterung,und

2ü sich dann in Gefahr befindet.

Es gibt eine bestimmte Anzahl von Sicherheitseinrichtungen für Bohrmaschinen; jedoch sind diese bekannten Einrichtungen im allgemeinen schwer für elektronische Bohrmaschinen verwendbar. Als Ausführungsbeispiel für solche bekannten Vorrichtungen kann man nennen die abnehmbaren Schutzschirme für die automatischen Bohrmaschinen, die über pneumatische Heber betätigt werden. In solchen Einrichtungen sind im allgemeinen Mittel vorgesehen, die dafür bestimmt sind, auf Schienen geführt zu werden, um das Bohren von in Reihen angeordneten Löchern zu erlauben. Jedoch,im allgemeinen Fall der Einzelstücke oder" Kleinserien,sind die Sicherheitsvorrichtungen begrenzt auf teleskopische, zylindrische Gehäuse, die um die Spindel der Bohrmaschine befestigt sind, um die Bedienungspersonen und insbesondere deren Haare zu schützen. Diese zylindrischen Gehäuse, die im allgemeinen einen halbkreis-

förmigen Querschnitt aufweisen, besitzen einen geringen Durchmesser, und daher wird die Beseitigung der durch die Bohrmaschine erzeugten Späne behindert und diese stoßen gegen das Schutzgehäuse. Infolgedessen müssen die Schutzgehäuse seriös und sorgfältig gefertigt sein um zu verhindern, daß sie Spiel bekommen oder sich festklemmen.

Aufgabe vorliegender Erfindung ist, eine Sicherheitsvorrichtung für elektronische Bohrmaschinen bereitzustellen, welche eine erhebliche Steigerung der Sicherheit der Bedienungsperson erlaubt .,indem praktisch gänzlich die Ursachen für schwere Unfälle beseitig werden,ohne daß jedoch das Bohren der zu bearbeitenden Werkstücke behindert wird. Es ist in der Tat wesentlich, wenn man die mit der eigentlichen Bohrtätigkeit verbundenen Gewohnheiten und Erfordernisse im Auge behält, daß die Sicherheitsvorrichtungen entworfen und realisiert werden derart, daß die Bedienungsperson, der deren Nutzen und Effizienz bewußt ist, nicht geneigt ist, diese zu ignorieren, um wie früher arbeiten zu können. Aus diesem Grunde muß eine wirklich verwendbare Sicherheitsvorrichtung folgende Merkmale aufweisen:

- Die Notwendigkeit das zu bohrende Werkstück immer klar sehen zu können, insbesondere bei Beginn des Bohrens;

- Vor Beginn des Bohrens,ein gänzlicher Schutz gegen die aus der Rotation der Bohrspindel resultierenden Gefahren;

- Leichtes Handhaben der das Werkstück haltenden Werkzeugaufnahme, wobei die Werkstückhalteelemente unbeweglich fest während der Rotation gehalten werden sollen", ohne daß die entgegengesetzt wirkenden Kräfte bei der Rotation der Spindel ein Verschieben des Zentrierpunktes zur Folge hat.

Außerdem ist es notwendig, daß die Sicherheitsvorrichtung

derart aufgebaut ist, daß ein Nichtbenutzen der unterschiedlichen Elemente der Vorrichtung verhindert wird.

Die Vorrichtung hat folglich zum Ziel, eine Sicherheitseinrichtung für Bohrmaschinen, insbesondere für elektronische Bohrmaschinen, welche enthält : ©inen beweglichen Schutzschirm; ein System zum Pesthalten gegen die Rotationsbewegungen des Zusammenbaues der Werkzeughalterung, und der Betätigungs- und Steuereinrichtungen, wobei diese Einrichtung dadurch gekennzeichnet ist, daß der Schutzschirm befestigt ist auf einem Gelenksystem, wie zum Beispiel von der Art eines beweglichen Parallelogramms, welches derart aufgebaut ist, daß die fixierten Achsen des Gelenksystemes hinter der Achse des Antriebsritzels der Spindel der Bohrmaschine angeordnet sind, was das schnelle Absinken des Schutzschirmes verursacht, gesteuert durch eine auf der Achse der Spindel befestigte Stange, derart,daß das eigentliche Bohren nur dann beginnt, wenn der Schutz effektiv ist, indem das Befestigungssystem des Werkstückes gegen die Drehbewegungen festgehalten wird durch eine feste Winkelverbindung, um eine Werkstückklemmung mit leichter Bewegbarkeit zu erhalten, durch NichtVorhandensein des Moments, indem die Betätigungs- und Steuereinrichtungen derart ausgebildet sind, daß der bewegliche Schutzschirm zur Stelle sein muß, um eine Bohrung durchführen zu können. Ein Detektor mit Doppelfunktion ist zu diesem Zweck vorgesehen, um zu kontrollieren, ob der Schirm sich tatsächlich bewegt hat, um seine Sicherheitsfunktion einzunehmen, und ob die Bedienungsperson eine Hand in Kontakt hält mit dem Betätigungshebel des Werkzeugbefestigungssystems, wobei dieser Hebel außerhalb der Arbeitszone angeordnet ist, während die andere Hand der B,edienungsperson auf den Absenkhebel bewirkt.

Gemäß einem Merkmal der Erfindung ist die feste Winkelverbindung, welche sicherstellt, daß das Werkstückbefestigungssystem die Rotationsbewegung beibehält, zusam-

mengesetzt aus einer Schiene (Lineal), die auf der Werkzeugklemmung befestigt ist und welche in einer schwenkbaren_? und mit dem Bohrtisch fest verbundenen Platte,gleitet.

Weitere Merkmale und Vorteile vorliegender Erfindung gehen aus.der nachfolgenden Beschreibung hervor in Verbindung mit der beigefügten Zeichnung, welche verschiedene, die Erfindung nicht begrenzende Ausführungsbeispiele zeigt.

Es zeigt:

Figur 1 eine schematische Darstellung, in Seitenansicht, eines ersten Ausführungsbeispiels der Erfindung,

Figur 2 eine teilweise schematische Darstellung, in Seitenansicht, einer Variante der Erfindung,

Figur 3 eine Draufsicht auf die Einrichtung gemäß Figur 1,

Figur 4 eine teilweise Ansicht eines Seitenaufrisses eines Ausführungsbeispiels einer Steuereinrichtung des Schutzschirmes,

Figur 5 eine ähnliche Ansicht wie in Figur 4, den Betrieb des Schutzschirm-Systems gemäß der Erfindung darstellend,

Figur 6 eine ähnliche Ansicht wie in Figur 4, eine Variante der Erfindung darstellend, 30

Figur 7 noch eine weitere Variante der Steuereinrichtung des Schutz schirme s , gesehen in Seitenansicht,^%

Figur 8 eine Draufsicht eines ersten Ausführungsbeispieles ' einer Einrichtung zur Aufrechterhaltung der Ro- · tation des Werkstückaufnahme-Systemes,

- fir-Figur 9 eine Seitenansicht der Einrichtung gemäß Figur 8,

Figur 10 eine Draufsicht eines zweiten Ausführungsbeispieles einer Einrichtung zur Aufrechterhaltung der Rotation des Werkstückaufnahme-Systems,

Figur 11 eine Draufsicht auf ein drittes Ausführungsbeispiel einer solchen Einrichtung,

Figur 12 eine Seitenansicht auf eine Einrichtung gemäß Figur 11,

Figur 13 eine Draufsicht auf eine Variante der Erfindung,

angewendet auf ein Bohrwerk, 15

Figur 14 in schematischer Form,in Seitenansicht,die Vorrichtungen zum Betätigen und Steuern der Sicherheitseinrichtung gemäß der Erfindung,

Figur 15 das Schema der elektrischen Steuerung der Steuereinrichtung der erfindungsgemäßen Vorrichtung,

Figur 16 in schematischer Darstellung die Seitenansicht eines Ausführungsbeispieles einer Bohrmaschine gemäß einer Variante, und

Figur 17 eine Teilansicht in vergrössertem Maßstab, das

Betätigungs- und Steuersystem der Absenkbewegung des Schutz- und Sicherheitsschirmes darstellend. 30

In erster Linie wird auf Figuren 1 bis 7 bezug genommen zur Beschreibung des beweglichen Schutzsch'irmes der erfindungsgemäßen Vorrichtung.

Das Haltesystem des Sicherheitsschirmes ist derart konzipiert, daß es realisiert werden kann entweder in Form eines Zusatzgerätes, welches an vorhandene Bohrmaschinen angepaßt

werden kann, oder in Form eines Elementes ausgebildet ist, welches einen integrierten Teil einer Bohrmaschine .darstellt. In Figur 1 ist eine Bohrmaschine dargestellt, welche von Anfang an mit einer erfindungsgemäßen Sicherheitseinrichtung ausgerüstet ist, während Figur 2 eine Bohrmaschine gemäß Stand der Technik darstellt, auf welcher in Form eines Zusatzgerätes eine erfindungsgemäße Vorrichtung befestigt ist. Figur 3 ist eine gemeinsame Draufsicht auf diese zwei Varianten der Erfindung.

Der Sicherheitsschirm 12 weist in horizontaler Ebene eine U-Form auf. Er ist vorzugsweise aus einem durchsichtigen, leichten und widerstandsfähigen Material gefertigt, wie beispielsweise Acrylglas oder aus einem Me-

tall-Gerüst, welches ein mit einem durchsichtigen Material geschlossenes Fenster enthält. Dieser Schirm ist befestigt an einem Gelenksystem, welches hier in Form eines beweglichen Parallelogrammes realisiert ist, das aus Einheiten von Doppel-Gestängen 3 und 4, die in 1 und 2 auf einem Ständer 7 der Bohrmaschine und in 10 und 11 an dem Schutzschirm 12 angelenkt sind, zusammengesetzt ist. Der wesentliche Unterschied zwischen den beiden in den Figuren 1 und 2 dargestellten Ausführungsbeispielen besteht darin, daß für jede Seite der Vorrichtung die Gelenke 1 und 2 der 5 Gestänge 3 und 4 für die Ausführungsform nach Figur 1 befestigt sind durch die Achsen 5, 6, die festgeschraubt sind an Vorsprüngen, die integrale Teile des Ständers 7 bilden, während in dem Ausführungsbeispiel aus Figur 2 diese Achsen 1 und 2 auf den Stangen 8 und 9 befestigt sind, die ihrerseits auf dem Ständer 7 befestigt sind zur Unterstützung der nicht dargestellten Mittel.

Auf diese Weise wird eine gelenkige Einheit (Schirm 12, Gestänge 3, 4) realisiert, welche einen einfachen Aufbau aufweist und nicht unbedingt Mittel zum Ausbalancieren benötigt.

Die gelenkige Einheit wird durch den Hebel 13 betätigt, der gleichfalls die Hübe der Spindel 20 steuert durch Betätigung, über ein Ritzel 14 auf der Zahnstange 15,des Bohrspindelfutters. Bei Beendigung der Bohrarbeit ist das Hochfahren der Spindel 20 und des Hebels 13 sichergestellt durch eine Feder (in der Zeichnung nicht dargestellt) , im allgemeinen eine Spiralfeder und mit variabler Kraft. Für die in Figur 1 dargestellte obere Position kann diese Rückholfeder derart eingestellt sein,daß zusätzlich zur Spindel 20 der Schutzschirm 12 mit Hilfe einer Stange 16 (Figuren 3 und 4), die auf der Achse des Ritzels 14 beispielsweise durch Festklemmen befestigt ist, und auf welcher sich ein mit dem Schirm 12 fest verbundenes Halteelement, z. B. eine Rolle oder eine Führungsrol-Ie 17 _} abgestützt.

Es ist zu bemerken, daß gemäß der Erfindung die auf dem Ständer 7 befindlichen Anlenkpunkte 1, 2 des gelenkigen ParalIelogrammes, das durch den Schutzschirm 12 und die Gestänge 3 und 4 zusammengesetzt ist, hinter der Achse 13' des Hebels 13 angeordnet sind, wobei die Absenkbewegung einem Geschwindigkeitsgesetz folgt und zusammengesetzt ist aus zwei Komponenten:

a) in erster Linie, das Verhältnis der Hebel a_ (Radius des Ritzels 14, Figur 4) und b_ (der Abstand vom Achsmittelpunkt des Ritzels 14 zu der Achse der Führungsrolle 17) ist derart, daß eine Vergrösserung der Absenkbewegung des Schirmes 12 im Vergleich mit der Spindel 20 vorhanden ist;

b) in zweiter Linie ist diese Geschwindigkeit nicht konstant. Der Eingriffswinkel der Rolle 17.auf der Stange 16 ist veränderlich: Am oberen Punkt führt der Mittelpunkt der Rolle 17, welcher sich auf einem Kreisbogen

3b mit dem Zentrum C (Figur 5), derart placiert befindet, daß der Radius C 17 parallel und von gleicher Länge mit den Gestängen 3 und 4 ist," eine sehr flache Be-

- sr-

- /hf.

weyung auf der Stange 16 aus» Daraus resultiert, daß eine geringe Winke!verschiebung der Stange 16 eine Verschiebung großer VJeite der Rolle 17 und demnach des Schutzschirmes 12 zur Folge hat. Am Ende der Absenkbewegung befindet sich die Stange 1.6 in einer angenähert horizontalen Position, wodurch der Verstärkungseffekt verringert ist, im gleichen Maße wie das Verhältnis £ geringer wird.

Die untere Position des Schutzschirmes 12 ist bestimmt durch sein Anstehen gegen einen einstellbaren Anschlag, oder gegen das Aufnahmesystem des Werkzeuges (z. B. ein Schraubstock), oder gegen den Tisch 19. Es ist zu erkennen, daß in dieser unteren Position die Bedienungsperson geschützt ist. In der in Figur 7 dargestellten Ausführungsform bildet das durch die Gestänge 3', 4' und den Schirm mit den Gelenkpunkten 1, 2, 11, 12 zusammengesetzte Viereck kein genaues Parallelogramm, da das Gestänge 4' größer ist als das Gestänge 3', und die Gelenkpunkte derart angeordnet sind, daß der Schutzschirm 12 in der oberen Position seine Vorderseite vertikal präsentiert (in ausgezogenen Linien, Figur 7), und daß diese Vorderseite geneigt ist gegen das Vorderteil hin, in der unteren Position (in strich-punktierter Linie in Figur 7), wobei die Gestänge 3¹ und 4· sich dann in einer angenähert horizontalen Position befinden. Eine solche Variante bietet den Vorteil der Vergrosserung der Arbeitszone, wodurch die Durchtrittsbahn der durch die Rotation mitgenommenen Späne vergrössert wird.

Man kann eine vereinfachte Ausführungsvariante ins Auge fassen, die in bestimmten Fällen verwendet werden kann», In dieser Variante ist der Schirm mit Hilfe von zwei oberen Stangen in einer unabänderlichen Winkelposition im Verhältnis zu diesen, damit in der unteren Position die vorhergehende Schutzposition des Schirmes wieder erhalten wird.

Es ist weiter oben genau angegeben worden, daß die Gelenkpunkte 1 und 2 des Gestänges des Schirmes 12 hinter dem Gelenkpunkt 13' des Betätigungshebels 13 angeordnet sind. Diese rückwärtige Position der Gelenkpunkte 1 und 2 erlaubt das Ersetzen der Stange 16 durch ein Nocken 16', welcher in folgender Weise wirkt:

In der oberen Position (Figur 6), ist der Nocken" 16' durch seine zylindrische Form <i in Kontakt mit der Rolle 17. In

IQ dieser Position interveniert die Rückholfeder nicht, und diese Kraft ist genau ausreichend zum Rückholen des Hebels 13 und des Spindelträgerfutters 20. Selbstverständlich ist es notwendig, während der Rückholbewegung dem Hebel 13 leicht zu helfen, indem er leicht nach oben gedrückt wird, um das geringe Gewicht des Schutzschirmes zu überwinden.

Während des Absenkers des Hebels 13 hält der in Drehung befindliche Nocken 16',nachdem die Rolle 17 einen Winkel e_ überwunden hat, durch die Form f_, die ein leicht konkaves Profil besitzt, den Schirm 12 mit Hilfe der Rolle 17* wobei die konkave Form ein noch schnelleres Absenken des Schirmes 12 bei Beginn des Absenkens des Hebels 13 erlaubt. Während der Schirm 12 am Anschlag anstößt, kann der Bohrvorgang in der vorgehend beschriebenen Weise durchgeführt werden; aber, in diesem Fall - und dies stellt den großen Vorteil des Nockens ■ 16 'dar - bewahrt die Rückholfeder die Empfindlichkeit, die sie besitzen könnte vor der Montage der Schutzeinrichtung. Selbstverständlich ist der Nocken 16' eingestellt in der der Höchstposition der Spindel entsprechenden Position und sie ist verriegelt in dieser Position auf der Achse des Ritzels 14. ·

Es werden nun die Mittel zum Halten des Spannsystems der zu bohrenden Werkstücke (Befestigungssystem der Werkstücke) gegen die Drehbewegungen, verursacht durch das Spannmoment ^ beschrieben. Diese Mittel können verwirklicht werden

in unterschiedlicher Art; ihr Zweck ist immer zu verhindern, daß die Werkstückaufnähme in eine Rotationsbewegung mitgenommen wird.

Das in den Figuren 8 und 9 dargestellte Ausführungsbeispiel stellt die einfachste Lösung dar. In diesem Beispiel ist eine vertikale Halterung 21 an der Rückseite des Tisches 19 befestigt, wobei diese vertikale Halterung beispielsweise in Form einer Führung ausgebildet ist, die die Höhenposition des Werkstückes festhält, zur Vermeidung jeden Anhebens während des Zurückziehens des Bohrers und des Wiederhochgehens der Spindel. Sie erlaubt die Winkelverschiebungen, sov/ie die Translationsbewegungen eines Stabes 22, der auf dem festen Becken der Werkstückhalteeinrichtung 23 angebracht ist, welche hier die Form eines auf dem Tisch 19 angeordneten Schraubstock 25 aufweist. Eine solche Anordnung schadet dem Ausrichten des Werkstückes P unter der Spindel der Bohrmaschine nicht.

Während des Bohrens des Werkstückes P kann die Bedienungsperson ohne Gefahr das Werkstückbefestigungssystem 23 in dieser Position festhalten. Als Ergebnis ist das Widerstandsmoment gemäß der Beanspruchung des Bohrers gleich der Summe zweier Momente:

a) Einerseits das Moment g_, verursacht durch die Kraft h_, welches durch die Reibung des Werkstückaufnahmesystems 23 auf dem Tisch 19 unter Einwirkung der vertikalen Bohrkraft und des Gewichtes der Spanneinrichtung resultiert, und aus der Kraft i_, welche gleich ist mit der Kraft h_ (diese Kraft i_ geht durch die Achse der Halterung 21 und ist senkrecht nach rechts gerichtet du,rch

diese Achse und jene der Spindel 20 der Bohrmaschine hindurchtretend) , wobei die Kräfte h_ und i_ wirksam sind auf dem Arm 21 - 24 (j); und

b) andererseits das Reibungsmoment K, welches direkt aus der Wirkung der senkrechten Kräfte auf den Tisch 19 resultiert.

Das Moment g + K, welches der Bohrkraft Wiüerstand leistet> genügt in den meisten Fällen.

Die Wirksamkeit der beschriebenen Vorrichtung kann verbessert werden, dadurch daß die Kraft h geringer wird, insbesondere dadurch daß das Gewicht des Spannaggregates und der Reibkoeffizient geringer sind, zum Verhindern, daß das Werkstückhaltesystem 23 bestrebt ist, sich in eine der Kraft h_ entgegengesetzte Richtung zu bewegen, wobei der Bohrer jetzt teilnimmt am Halten des Werkstückes P in Position. Gemäß dieser verbesserten Variante ist erfindungsgemäß vorgesehen, unter der Sohle der Werkstücksbefestigungseinrichtung 23 ein oder mehrere Gleitschuhe, die aus einem Material mit hohem Reibungskoeffizient bestehen.Auf diese Art wird ein sehr wirkungsvolles System erhalten.

Die in Figur 10 dargestellte Variante der Erfindung bringt auch eine befriedigende Lösung zum weiter oben dargestellten Problem. In dieser Ausführungsform ist die Werkstückhalteeinrichtung 2 3 aufgebracht mit zwei an seiner Grundplatte vorgesehenen Gelenkpunkten 26 und 27 und m.it zwei mit dem Tisch 19 fest verbundenen Aufhängepunkten 28 und 29 mit Hilfe eines Gelenksystems, welches ähnlich ist dem bei Zeichengeräten verwendeten System. Eine solche Vorrichtung, welcher das Gelenkparallelogramm zugrunde liegt, hält die Werkstückhalteeinrichtung 23 parallel zu einer bestimmten Richtung und die Wirkung des auf die Achsen 26 und 27 wirkenden Kräftepaares ergibt keine schädliche Verschiebereaktion. Daraus resultiert, daß während dem Bohren der Bohrer in idealer Weise wirkt.

Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung ist die Vorrichtung verbessert durch die Verwendung eines gleichwertigen Systems, welches zusammengesetzt ist aus einer Kombination von Kettenrädern und Ketten, die aus anderen Anwendungsweisen bekannt sind. Diese Vorrichtung ist in den Figuren 11 und 12 dargestellt.

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Ein oder mehrere Arme 30 sind an einer Achse 31', die mit dem Tisch 19 über eine Halterung 32 verbunden ist angelenkt-Sin oder mehrere Arme 33 sind gelenkig verbunden über eine Achse 34' mit diesen Armen 30, wobei die Arme 33 schwenkbar verbunden sind um eine Achse 35', die auf der Festhalteeinrichtung 23 befestigt ist. Die Achsen 31', 34' und 35· stellen erfindungsgemäß jeweils die Naben der Kettenräder, die die gleiche Zähneanzahl aufweisen, dar und die jeweils in einer, in zwei und dann wieder in einer Ebene angeordnet sind. Das Kettenrad 31 ist in erster Stufe verbunden mit dem Kettenrad 34 über eine Kette 36 und die zweite Etage des Kettenrades 34 ist über eine Kette 37 mit dem Kettenrad 35 verbunden. Wenn das Rad 31 drehfest gehalten ist, dann verbleiben die Räder 34 und 35 in einer unbeweglichen Winkelposition, unabhängig von der Position der Werkstückhalterung 23.

Das aus der Bohrerrotation sich ergebende Kräftepaar ist entgegenwirkend dem natürlichen Reibmoment der Sohle der Werkstückhaltevorrichtung und dem Reaktionskräftepaar des Gelenksystems. Da.es sich nur um Kräftepaare handelt ist die auf den Bohrer wirkende Reaktion ideal.

Es ist zu bemerken, daß im Falle der unter bezug auf Figur 10 bis 12 beschriebenen Vorrichtungen, das Reibmoment Null sein kann ohne daß ein Nachteil entsteht. Hierdurch kann ein Reibungskoeffizient Null zwischen dem Werkstückfesthalte-System 23 und dem Tisch 19 erhalten werden, was umgesetzt wird in ideal leichte und freie Verschiebung des Werkstückhaltesystems. Die Bedienungsbewegungen des Werkstückhaltesystem sind wesentlich leichter dank den erfindungsgemäßen Vorrichtungen,infolge des*Nichtvorhandenseins der Kräftepaare, die sonst auf die.linke Hand der Bedienungsperson einwirken würden.
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In Figur 13 ist Ausführungsbeispiel der Erfindung in Bezug auf ein Bohrwerk dargestellt. In dieser Ausführungsform ist vorzugsweise eine Anordnung verwendet, deren Konzep-

tion vergleichbar ist mit denen der Zeichengeräte mit linearen Führungen.

Eine Hülse 37', vorzugsweise eine Kugelhülse und ohne Spiel ist gleitend auf einer Achse 38 angeordnet und ist auf dem. Tisch 40 über zwei seitliche Halterungen 39, 39' befestigt »Sie gleitet auf Führungsmittelⁿ einer Stange 41, die an der Werkstückhaltevorrichtung 23 vorgesehen ist und fest mit der Hülse 37" verbunden ist, wodurch das zu bohrende Werkstück: P in einer bestimmten Ausrichtung gehalten wird. Eine solche Vorrichtung erlaubt ohne Behinderung den Durchgang der Werkstückhalteeinrichtung 23 unter den verschiedenen Spindeln 42. Diese Anordnung verwendet das ansich wohlbekannte Verbindungsprinzip von Oldham.

Aus der Einleitung zur vorliegenden Beschreibung ist ersichtlich, daß es notwendig war, Vorrichtungen zum Betätigen und Steuern des Schutzschirmes und der Spindel vorzusehen, um eine uneingeschränkte Verwendung der erfindungsgemäßen Vorrichtung zu erlauben. Diese Betätigungsmittel können elektrisch, elektronisch oder pneumatisch sein. Das im folgenden unter bezug auf Figuren 14 und 15 nicht einschränkend beschriebene Ausführungsbeispiel benutzt elektro-mechanische Elemente.

In Wirklichkeit ist es nicht möglich, ein für alle Verwendungsfälle gültiges Prinzipschema zu definieren. Es müßten sonst eine Anzahl von zu großen unterschiedlichen Verwendungen in Übereinstimmung gebracht werden:

- Serie; Kleinserie; Einzelstücke;

- Klemmen im Schraubstock; In Montage (En montage);

- Flache, hohe, kleine oder große Werkstücke, usw.

Aus diesen Gründen kann man veranlaßt werden, bestimmte Verbote zu akzeptieren oder zurückzuweisen. Es entscheidet die Erfahrung und der gesunde Menschenverstand.

Das nachfolgend beschriebene Ausführungsbeispiel stellt einen Fall maximaler Sicherheit dar. Es kann, ohne ein Einzelbeispiel darzustellen, als Grundlage dienen. 5

In diesem Beispiel ist die Sicherheitseinheit gesteuert dur.ch verschiedene Detektoren (Figur 14 und 15). Ein Detektor 43 kontrolliert, ob der Schutzschirm 12 sich oberhalb einer Position mit einem ausreichend großen Abstand zum oberen Punkt befindet (indem beispielsweise der Durchgang des Gestänges 3 kontrolliert wird). Auf den Betätigungsgriff für die Verschiebung des Werkstückhaltesystemes und auf jenen des Absenkhebels 13 werden zwei normal offene Kontakte 45 und 46 vorgesehen, welche geschlossen werden, der erste durch die auf dem Griff befindliche linke Hand, und der zweite durch die auf dem Absenkhebel befindliche andere Hand. Diese Kontakte können selbstverständlich von jeglicher Art sein, insbesondere elektronische Kontakte.

Mit Hilfe eines Betätigungsknopfes B (Figur 15), ist ein Schütz C unter Spannung gesetzt, zuerst über einen Kontakt E, welcher geschlossen ist, weil der Kontakt E gespeist wird über den Detektor 43, dadurch daß eine allgemein unter Spannung befindliche Situation vorhanden ist. Die Kontrolleuchte 47 wird durch den Kontakt C eingeschaltet, und zeigt an, daß die Bohrmaschine unter effektiver Spannung steht. über ^den Detektor bzw. Signalgeber 43 wird daher der Schütz bzw. das Relais E und der entsprechende Kontakt E betätigt.

Wenn die Bedienungsperson zum Durchführen einer Bohrarbeit auf den Bedienungshebel 13 einwirkt, wird der Schutzschirm abgesenkt.

Wenn die Stange 3 aufhört auf das Schaltelement 43 einzuwirken, wird ihr -Schütz R betätigt über den Kontakt C und den Kontakt E, welcher sich schließt. Der Schütz R ist dann gespeist durch seinen Selbstkontakt. Die Leuchte 47 ist immer durch R und C eingeschaltet.

Nach einigen Sekundenbruchteilen wird der normalerweise geschlossene Kontakt R verzögert öffnen und die Solbstspeisung von C unterbrechen. Der Motor M der Bohrmaschine wird dann gespeist über den Kontakt R und die Detektoren 45 und 46; der Arbeiter kann bohren. Der Motor bleibt stehen wenn der Arbeiter seinen Griff nicht mehr aufrechterhält.

Beim Hochfahren öffnet der Schütz R, wenn der Detektor 43 den Durchgang der Stange 3 meldet und betätigt auf dies^e Weise den Schütz E. Der Kontakt E unterbricht die über den Eigerikontakt R bestehende Selbstversorgung des Schütz bzw. Relais R.

Allein der Kontakt E bleibt zur Kontrolle eingeschaltet.

Es ist festzustellen, daß die Bedienungsperson für jedes Absenken auf den Knopf B drücken muß. Dies ist der Zyklus mit der größtmöglichen Sicherheit.

Wenn man den verzögernd sich öffnenden Kontakt R weglassen würde, würde der Schütz C unter Spannung bleiben und, in diesem Fall wird der Motor M jedesmal anlaufen, wenn der Schirm 12 abgesenkt ist, was vorgenommen werden kann durch eine Zweigleitung mit einem Schalter. Da eine solche Möglichkeit gefährlich sein kann, weil die Absenkung der Spindel durch Zug (Klemmen des Spannfutters z.B.) die Maschine in Gang setzen wird , könnte eine Zeitschaltung die Speisung von C unterbrechen nach einigen Sekunden der Nichtbewutzung. Der Schalter kann als Umschalter ausgelegt sein.

Es ist ersichtlich, daß die Untersagungen unterdrückt werden können und daß dieses Schema verbessert werden kann.

Das Wesentliche ist, daß der Schirm die Rotation der Spindel der Bohrmaschine steuert durch sein Absenken, was das unbeweglich in der oberen Position Verbleiben des Schutzschildes verhindert. Andererseits muß das Schild oben sein, um das unter-spannung-setzen zu erlauben.

Es wird nun auf Figuren 16 und 17 bezug genommen, die eine Variante der oben beschriebenen Vorrichtung darstellen.

Wie weiter oben beschrieben, weist der Sicherheitsschirm 52 in horizontaler Ebene eine U-Form auf und er ist vorzugsweise aus einem durchsichtigen, leichten und widerstandsfähigen Material, wie beispielsweise Acrylglas gefertigt, oder aus einem Metall-Gerüst gebildet, welches ein durch ein durchsichtiges Material verschließbares Fenster aufweist. Der Schirm 52 ist befestigt auf einer Halterung, die aus zwei seitlichen Winkeln besteht, wie 50, welches ausgerüstet ist einerseits mit einer Rolle 54, welche auf seitlichen Gleitschienen 56 rollt, die auf dem Ausleger 58 der Bohrmaschine befestigt ist, und, andererseits mit Rollen 60, die, wie im weiteren ersichtlich ist, mit dem steuernockeⁿ62 zusammenwirken.

Gemäß dieser Variante enthalten die Steuermittel für die Absenkbewegung des Schirmes 52 einen Hebelarm 64, dessen ein Ende auf der Welle 66 des Nockens 62 fixiert ist. Auf dieser Welle 66 ist festgekeilt ein Ritzel 68, welches in eine Zahnstange 70 eingreift, die auf der Ummantelung der Bohrspindel 72 montiert ist. Der Nocken 62 besitzt einen Finger 64, auf welchen die Führungsrolle 60 des Winkels drückt.

Die Wirkungsweise ist folgende:

In der oberen Position (Figuren 16 und 17) ist die Nocke 62 durch ihren Finger 64 in Kontakt mit der Führungsrolle 60, wobei die Wirkung der Rückholfedern (nicht dargestellt) genau ausreichend ist, Hebelarm 64, und die d±e Spindel tragende Ummantelung 72 in zurückgezogener Position zu halten.
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Beim Absenken des Hebelarmes 64 wird der Nocken 62 in Drehbewegung versetzt mittels des Systems Ritzel 68/Zahnstange 70 und hält über die Führungsrolle 60 den Schirm 52 und seine Halte-

- ie- -

winkel. Während des Absenkers des Hebels wird der Schirm auf den Führungsrollen 54 geführt, die in den seitlichen Führungen 56 rollen, und wird nach unten mitgenommen, wobei das Nockenprofil eine schnelle Verschiebung erlaubt, gleich bei Beginn des Absenkens des Hebels. Wenn der Schutzschirm den Anschlag erreicht, kann die Bohrarbeit cfarchg'e führt werden in der vorausgehend beschrxebenen Weise.

Es ist zu bemerken, daß durch die weiter oben beschriebene Anordnung die Führungsrollen des Schirmes in hoher Position angebracht sind, an einer Stelle, wo sie nicht mit den durch das Bohren entstehenden Spänen in Kontakt kommen.

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Sicherheitseinrichtung für elektronische Bohrmaschinen

Patentansprüche

( 1. ^Sicherheitsvorrichtung für Bohrmaschinen, insbesondere für elektronische Bohrmaschinen, mit einem beweglichen Schutzschirm, einem System zum Festhalten gegen die Rotationsbewegungen der Werkstückhalteeinrichtung, und mit Mitteln zum Betätigen und Steuern,
daurch gekennzeichnet , daß der Schirm (12) auf einem Gelenksystem (3,4) befestigt ist, wobei die festliegenden Achsen des Gelenksystems hinter der Achse des Antriebsritzels der Spindel (20) der Bohrmaschine angeordnet sind, so daß ein schnelles Absenken des Schutzschirmes erfolgen kann, und das durch ein Steuermittel (16,16") gesteuert* wird, welches auf der Achse der Spindel derart befestigt ist, daß das eigentliche Bohren nur beginnt, wenn der Schutz wirksam ist, daß das Werkstückhaltesystem (2 3) gegen Rotationsbewegungen durch eine feste Winkelverbindung festgehalten wird

BERGSTRASSE 48¹Ii ■ D-8036 MÜNCHEN-GAUTING TELEPHON: (08β)θ(5Ο2Ο3Ο . TELEX: 321777 l»ard

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(21,22), die derart aufgebaut ist, daß eine Werkstückklemmung mit leichter Bewegbarkeit aufgrund der Eliminierung von Kräften auch gegen das Anheben beim Lösen des Bohrers und während des Rückziehens der Spindel erhalten wird, daß die Betätigungs- und Steuermittel derart konzipiert sind, daß der bewegliche Schutzschirm zur Durchführung einer Bohrarbeit schutzmäßig plaziert sein muß, wozu ein Detektor (43) mit Doppeleffekt vorgesehen ist, um zu überprüfen, ob der Schirm (12) sich effektiv bewegt hat, um in der Schutzstellung angeordnet zu werden, und um zu überprüfen, ob die Bedienungsperson eine Hand auf dem Betätigungsgriff des Werkstückhaltesystems hält, wobei sich dieser Griff außerhalb, der Arbeitszone befindet, während die andere Hand der Betätigungsperson auf den Absenkhebel (13) wirkt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gelenksystem des Schutzschirmes (12) beweglich ist in Form eines Gelenk-Parallelogrammes, welches Gestänge (3, 4) enthält, die einerseits auf dem Ständer (7) der Bohrmaschine und andererseits an dem Schirm (12) angelenkt sind.

3. Vorrichtung nach einem der Ansprüche l oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die unteraiGelenk-Gestänge (4') des Schutzschirmes langer sind als die oberen Gestänge (3'), wodurch möglich ist, daß in unterer Position eine Erweiterung der Sicherheitszone erhalten wird.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Betätigungsmittel für die Absenkbewegung des Schutzschirmes (12) gebildet sind durch einen Hebel (16), befestigt auf der Achse des Ritzels (14) des Bohrhebels (13), auf welchem abgestützt ist ein mit dem Schirm (12) festverbundenes Halteelement j

wobei das Halteelement in Form einer Rolle (17) verwirklicht werden kann.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Betätigungsmittel für die Absenkbewegung des Schutzschirmes (12) aus einem Nocken (16¹) bestehen, welcher einen zylindrischen Teil (d) besitzt, der die obere Position des Schirmes sicherstellt und einen konkaven Teil-(f), welcher das Gesetz der Absenkbewegung bestimmt, aufweist.

6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die starre Verbindung, die sicherstellt, daß die Rotation des Werkstückhaltesystems aufrecht erhalten wird, gebildet ist aus einem Stab (22), welcher an dem festen Backen des Werkstückhaltesystems befestigt ist, wobei'dieser Stab in einer Schwenkhalterung (21), die an der Rückseite des Tisches (19) der Bohrmaschine befestigt ist, und welcher das Anheben des Werkstückes verhindert beim Rückziehen des Bohrers und beim Anheben der Spindel (20), gleitet.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die die Rotationsbewegung des Werkstückhaltesystems sicherstellende feste Verbindung gebildet ist aus einer Gelenkeinheit mit einem Doppel-Parallelogramm (26, 27, 28, 29).

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die feste Verbindung gebildet ist aus einer Gelenkeinheit, enthaltend zwei Arme (30, 33), zwei Verbindungssysteme mit Ketten und Räder (31, 34, 35; 36, 37), wobei von den beiden

äußeren Kadern das eine (31) fixiert ist und das andere (35) fest verbunden ist, mit dem Werkstückhaltesystem und das Rad (35) und das Rad (34) in einer unveränderlichen Winkelposition bleiben, ohne daß die Position des Werkstückhaltesystems darauf einwirkt.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die zur Sicherstellung der "Winke 1-Starrheit des Werkstückhaltesys-tems verwendeten Mittel eine Verbindung nach Oldham darstellen, welche das Werkzeughaltesystem bilden, welches auf einer Stange (41) gleitet, und gleichzeitig fest verbunden ist mit einer Führungshülse (37'), die auf einer auf dem Tisch (40) gehaltenen zweiten Achse (38) gleitet.

10. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Sicherheitssystem gesteuert ist durch einen ersten Detektor (43), welcher überprüft, ob der Schutzschirm (1.2) placiert ist oberhalb einer Position, die in ausreichend großem Abstand vom oberen Punkt sich befindet und durch zwei weitere Detektor-Schalter (45, 46), die befestigt sind weils an dem Betätigungsgriff für das Verschieben des Werkstückhaltesystemes und auf dem Griff des Absenkhebels, wobei die beiden normalerweise offenen Kontakte (45, 46) geschlossen werden, der eine durch die auf den Griff gelegte linke Hand der Betätigungsperson, der andere durch Festhalten des Absenkhebels.

I]. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Sicherheits- und Schutzschirm (52) auf einer Halterung (50) befestigt sind, welche Führungsrollen (54) besitzen, die in festen Führungsschienen (56) rollen, die ihrerseits auf dem Körper

der Bohrmaschine befestigt sind und daß der Betätigungs- und Steuernocken (62) für die Absenkbewegung des Schirmes einen Finger (64) aufweist, welcher mit einer Führungsrolle (60) zusammenarbeitet, die auf der Halterung vorgesehen ist.

12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Halterung gebildet ist aus zwei Winkeln (50), die an jeder Seite des Schirmes· angebracht sind, wobei der vertikale Arm eines jeden Winkels mit Rollen (54), die in der entsprechenden fixierten Führung (56) rollen, versehen ist, und der horizontale Arm eines jeden Winkels mit einer Rolle (60) versehen ist, die mit dem Finger des Nockens zusammenwirkt.

13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 und 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Betätigungs- und Steuer-System

²^ für die Bewegung des Schirmes durch einen Hebelarm

(64) betätigt ist, wodurch ein Ritzel (68) mitgenommen wird, welches auf der Welle des Nockens (62) festgekeilt ist und in Eingriff ist mit einer Zahnstange (70), die auf der Ummantelung der Bohrspindel (72) befestigt ist.