DE3436470C2 - - Google Patents
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- DE3436470C2 DE3436470C2 DE19843436470 DE3436470A DE3436470C2 DE 3436470 C2 DE3436470 C2 DE 3436470C2 DE 19843436470 DE19843436470 DE 19843436470 DE 3436470 A DE3436470 A DE 3436470A DE 3436470 C2 DE3436470 C2 DE 3436470C2
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- B23B29/03—Boring heads
- B23B29/034—Boring heads with tools moving radially, e.g. for making chamfers or undercuttings
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Description
Die Erfindung betrifft ein Einstechwerkzeug, mit einem in ange
triebene Drehung versetzbaren Tragteil, und mit einem an dem
Tragteil mitdrehend angeordneten Meißelhalter eines Bearbei
tungsmittels, der während seiner rotierenden Bearbeitungsbewe
gung zu einem Arbeitszyklus antreibbar ist, wobei der Arbeits
zyklus eine unter Vermittlung eines Umlenkgetriebes erzeugte,
quer zur Drehachse des Tragteils gerichtete Ausfahrbewegung und
Rückbewegung in eine bei fortlaufender Drehbewegung des Trag
teils aufrechterhaltene Bereitschaftsstellung umfaßt, wobei der
Meißelhalter in der Bereitschaftsstellung durch ein Steuersignal
(P) zur Durchführung eines weiteren Arbeitszyklus′ aktivierbar
ist.
Es ist bekannt, Werkstücke mit einem rotierenden Einstechwerk
zeug zu bearbeiten. Man stellt so beispielsweise umlaufende Nu
ten auf dem Innenmantel einer Bohrung her, beispielsweise Siche
rungseinstiche nach DIN 472, Einstiche für O-Ringe, oder ähnli
che Abdichtelemente aufnehmende Nuten. Weitere Einsatzgebiete
sind die Herstellung von Formeinstichen mit Formmeißeln und das
Andrehen von Absätzen und Hinterschneidungen.
Ein Einstechwerkzeug der eingangs genannten Art geht aus der
DE-OS 20 14 690 hervor. Es verfügt über einen mit der Arbeits
spindel einer Bearbeitungsmaschine drehfest verbindbaren Gehäu
seteil, der als Tragteil für einen Meißelhalter fungiert, an dem
ein Bearbeitungsmittel in Gestalt eines Einstechstahles befe
stigt ist. Zwischen das Tragteil und den Meißelhalter ist starr
eine Exzenterbuchse zwischengeschaltet, die mit einer weiteren
Exzenterbuchse zusammenarbeitet, welche letzere über ein Unter
setzungsgetriebe mit einem in dem Tragteil aufgenommenen elek
trischen Antriebsmotor in Verbindung steht. Im Betrieb rotiert
das Tragteil demgemäß mit dem Meißelhalter, der Exzenterbuchsen-
Anordnung, dem Untersetzungsgetriebe und dem Antriebsmotor. In
dem letzterer betätigt wird, kann die Exzenterbuchsen-Anordnung
zu einer relativen Drehbewegung bezüglich dem Tragteil veranlaßt
werden. Dies hat zur Folge, daß der Meißelhalter quer zur Rota
tionsachse des Tragteiles verlagert wird. Durch geeignete An
steuerung des elektrischen Antriebsmotors mittels elektrischer
Steuersignale lassen sich dabei Arbeitszyklen der eingangs ge
nannten Art abwickeln.
Der beim Stand der Technik verwirklichte elektromechanische An
trieb bedingt einen beträchtlichen baulichen Aufwand. Es ist
eine komplizierte Schleifkontakt-Anordnung erforderlich, um den
Antriebsmotor mit den für den Betrieb notwendigen elektrischen
Steuersignalen zu versorgen. Diese Schleifkontakte sind sehr
verschließanfällig, und selbst bei aufwendiger ständiger Ver
schleißkontrolle lassen sich Übertragungsfehler kaum ausschlie
ßen, was letztlich in einer Beschädigung oder gar Zerstörung des
Werkstückes und/oder des Einstechstahles resultieren kann. Be
findet sich letzterer beispielsweise in eingestochener Position
und wird das Signal zur radialen Ausfahrt nicht korrekt umge
setzt, so kommt es bei nachfolgender Axialbewegung zu einer un
vermeidlichen Kollision zwischen dem Einstechwerkzeug und dem
Werkstück. Abgesehen davon erfordert die elektrische Ansteuerung
auch maschinenseitig entsprechende, durchaus aufwendige Vorkeh
rungen, so daß sich das Einstechwerkzeug kaum universell einset
zen läßt, sondern auf ganz spezielle Maschinen als Träger ange
wiesen ist. Der im Gehäuse untergebrachte elektrische Antriebs
motor verursacht darüber hinaus relativ große axiale und auch
radiale Abmessungen des Eintechwerkzeuges im Bereich des Umlenk
getriebes, so daß bei der Innen-Bearbeitung von tiefen Bohrungen
mit geringen Durchmessern Probleme entstehen können. Schwierig
ist es auch, den elektrischen Antriebsmotor vor Feuchtigkeits
einflüssen abzuschirmen, da das Einstechwerkzeug im Betrieb un
mittelbar dem Einfluß von Kühl- und Schneidflüssigkeit ausge
setzt ist, was ebenfalls zu Störungen führen kann.
Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Ein
stechwerkzeug der eingangs genannten Art unter Beibehaltung des
Vorteils einer während der rotierenden Arbeitsbewegung möglichen
Verstellung der Schneide des Bearbeitungsmittels zu schaffen,
das einen kompakten Aufbau hat, wobei die Störungs- und Ver
schleißanfälligkeit reduziert ist, der bauliche Aufwand relativ
gering ist und ein rationeller Einsatz möglich ist.
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß für die Querbewegung des
Meißelhalters eine Zugstange vorgesehen ist, die mitdrehbar mit
dem als Bohrstange ausgebildeten Tragteil verbunden und relativ
zu der Bohrstange in Axialrichtung verlagerbar ist, wobei das
Umlenkgetriebe zwischen der Zugstange und dem Meißelhalter ange
ordnet ist und die Axialbewegung der Zugstange in die Ausfahr-
und Rückbewegung des Meißelhalters umsetzt, und daß der für die
Erzeugung der Ausfahrbewegung des Meißelhalters verantwortliche
Axialhub der Zugstange von der während des Arbeitszyklus′ erfol
genden Drehung der Bohrstange abgeleitet wird, zu welchem Zweck
eine Getriebeeinrichtung vorhanden ist, die eine mittels einer
Kupplung mit der Bohrstange drehfest kuppelbare Gewindemutter
umfaßt, die mit einer verdrehgesicherten, bezüglich der Bohr
stange axial verschieblichen und mit der Zugstange verbundenen
Gewindenabe in Eingriff steht, so daß die im eingekuppelten Zu
stand von der Drehung der Bohrstange verursachte Drehung der Ge
windemutter in eine axiale Hubbewegung der Gewindenabe umgesetzt
wird, die auf die mit der Bohrstange mitrotierende Zugstange
übertragen wird.
Auf diese Weise kann also auf einen separaten Antriebsmotor, der
für die Querbewegung des Meißelhalters verantwortlich ist, ver
zichtet werden. Die Querbewegung des letzteren ist unmittelbar
von der Bohrstange abgeleitet, deren maschinenseitiger Antrieb
mithin auch für den Antrieb des Meißelhalters verantwortlich
zeichnet. Es entfallen daher aufwendige und verschleißanfällige
Verbindungen zu externen Versorgungsquellen, was neben der Redu
zierung des baulichen Aufwandes eine beträchtliche Erhöhung der
Betriebssicherheit mit sich bringt. Ein Ausfall des Querantrie
bes und damit verbundene Kollisionen zwischen dem Einstechstahl
und dem Werkstück sind praktisch ausgeschlossen.
Die Verwendung des Einstechwerkzeuges bedarf keiner aufwendigen
Anpassungsarbeiten seitens der damit auszustattenden Bearbei
tungsmaschine. Die als Tragteil fungierende Bohrstange ermög
licht die Einhaltung geringer Breitenabmessungen, ohne die zur
Verfügung gestellte axiale Bearbeitungstiefe zu beeinträchtigen.
Die zwischen zwei Getriebe zwischengeschaltete Zugstange gewähr
leistet jederzeit eine exakte Übertragung des Quervorschubes von
der Bohrstange auf den Meißelhalter mittels unkomplizierten Be
wegungsabläufen. Das Entfallen eines in das Einstechwerkzeug in
tegrierten Antriebsmotors führt letztlich zu äußerst geringen
Axialabmessungen des Getriebebereiches, woraus insgesamt eine
kompakte und handliche Einheit resultiert. Durch Einkuppeln der
Kupplung kann während der rotierenden Bearbeitungsbewegung der
Bohrstange, und ohne diese vorübergehend stillsetzen zu müssen,
die Ausfahrbewegung des Meißelhalters hervorgerufen werden.
Die DE 32 45 195 A1 beschreibt eine Vorrichtung zum automati
schen Verstellen eines Drehwerkzeuges mit Schneidenträger an der
Arbeitsspindel einer Bearbeitungsmaschine. Diese verfügt bereits
über eine Bohrstange, die eine Zugstange aufnimmt, deren Axial
bewegung mittels eines Umlenkgetriebes in eine Querbewegung ei
nes Schneidenträgers umgesetzt werden kann. Die Zugstange ist
mit einer inneren Gewindehülse gekoppelt, die mit einer äußeren
Gewindehülse in Eingriff steht, die mit der Arbeitsspindel dreh
fest gekuppelt ist. Die Querbewegung des Schneidenträgers wird
durch Lösen der drehfesten Verbindung zwischen der äußeren Ge
windehülse und der Arbeitsspindel bei gleichzeitigem Drehantrieb
der Arbeitsspindel verursacht. Die Querverstellung erfolgt je
doch nur zur Voreinstellung ganz bestimmter Querpositionen des
Schneidenträgers, das eigentliche Setzen eines Einstiches er
folgt weiterhin durch Querbewegung der gesamten Anordnung ein
schließlich der Bohrstange. Ist die Querposition des Schneiden
trägers mit Bezug zur Bohrstange eingestellt, muß die Arbeits
spindel stillgesetzt werden. Dies ist einem rationellen Betrieb
abträglich. Ein Arbeitszyklus der eingangs genannten Art läßt
sich mit einer derartigen Vorrichtung selbst bei einer Kombina
tion mit der gattungsbildenden DE-OS 20 14 690 nicht verwirkli
chen.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteran
sprüchen aufgeführt.
Die Ansprüche 2 und 3 beschreiben baulich einfache und dennoch
zuverlässig arbeitende Umlenkgetriebe für die Übertragung der
Bewegung zwischen der Zugstange und dem Meißelhalter.
Die Maßnahmen nach Anspruch 4 ermöglichen eine besonders ratio
nelle Arbeitsweise.
Gemäß Anspruch 5 ist die Getriebeeinrichtung vorzugsweise ein
Koppelgetriebe, das sich im Vergleich zu einem ebenfalls ver
wendbaren Planetengetriebe kostengünstig herstellen läßt, wobei
Anspruch 6 eine zweckmäßige Ausgestaltung beschreibt.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Bestandteile der Getriebeein
richtung sind Gegenstand der Ansprüche 7 bis 16.
Die Weiterbildungen gemäß den Ansprüchen 17 bis 19 betreffen
zweckmäßige Maßnahmen zur Bereitstellung des Steuersignales.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der
Zeichnungen erläutert. Teilweise schematisch zeigen:
Fig. 1 eine Skizze, die den Arbeitszyklus des Einstech
werkzeuges illustriert;
Fig. 2 zwei Anwendungsbeispiele für das Einstechwerkzeug;
Fig. 3 einen axialen Längsschnitt durch das Einstechwerk
zeug, wobei ein zur Bewegungsableitung des Meißel
halters dienendes Getriebe im oberen Teil der Ab
bildung im eingekuppelten und im unteren Teil der
Abbildung im ausgekuppelten Zustand dargestellt
ist;
Fig. 4 einen Querschnitt durch das Einstechwerkzeug nach
IV-IV von Fig. 3;
Fig. 5 einen querschnitt durch das Einstechwerkzeug
nach V-V von Fig. 3;
Fig. 6 einen querschnitt durch das Einstechwerkzeug
nach VI-VI von Fig. 3;
Fig. 7 die erste Bauform eines Umlenkgetriebes in
einem auch als Bohrkrone bezeichneten Bohrkopfs des Einstechwerkzeugs mit Schnitt
nach VII-VII von Fig. 8;
Fig. 8 eine Draufsicht auf das Umlenkgetriebe in Rich
tung VIII von Fig. 7;
Fig. 9 die zweite Bauform eines Umlenkgetriebes in
einer Bohrkrone des Einstechwerkzeugs;
Fig. 10 eine Einrichtung zur mechanischen Schaltbetäti
gung des Einstechwerkzeugs in einem Fig. 3
entsprechenden Teilschnitt.
Anhand von Fig. 1 wird zunächst der prinzipielle Aufbau
und die Funktion des Einstechwerkzeugs erläutert. Das Ein
stechwerkzeug hat ein Gehäuse 10, das stationär an dem
Maschinensockel einer nicht näher dargestellten Werkzeug
maschine festgelegt wird. In dem Gehäuse 10 ist eine Bohr
stange 12 drehbar gelagert. Die Bohrstange 12 trägt an
einem, aus dem Gehäuse 10 herausragenden Ende einen Spann
konus 14 oder ein anderes geeignetes Mittel, mit dem sie
in ein passendes Futter der Werkzeugmaschine eingespannt
werden kann. Im montierten Zustand läßt sich die Bohrstange
12 von der Werkzeugmaschine in angetriebene Drehung ver
setzen. Das der Spannstelle abgewandte Ende der Bohrstange
12 ragt in Form eines längeren Schafts 16 aus dem Gehäuse
10 heraus. An seinem Ende befindet sich ein Bohrkopf
18, im folgenden auch als Bohrkrone bezeichnet, der einen Meißelhalter und einen darin aufgenommenen
Einstechstahl 20 oder ein anderes zerspanendes Bearbeitungs
mittel trägt.
Die Bohrkrone 18 dreht mit der rotierenden Bohrstange 12
mit. Der Meißelhalter führt eine von der Drehung der Bohr
stange 12 abgeleitete, radiale Ausfahrbewegung durch, und
zwar vorzugsweise quer zu der Drehachse 22 der Bohrstange
12. Fig. 1a zeigt den Meißelhalter in seiner radial innersten
Stellung, in der die Spitze des Einstechstahls 20 auf einem
Kreis mit dem Startdurchmesser d läuft. Dieser Startdurch
messer läßt sich in geeigneter Weise an der Bohrkrone 18
vorgeben, z. B. durch Verstellen eines Anschlags 24. Das
radiale Ausfahren des Meißelhalters mit dem Einstechstahl
20 ist in Fig. 1b illustriert, und gemäß Fig. 1c erreicht
der Meißelhalter eine in radialer Richtung maximal ausge
fahrene Stellung, in der die Spitze des Einstechstahls
20 mit einem Enddurchmesser D umläuft. Dieser Enddurch
messer D wird durch einen verstellbaren Anschlag 26 an
der Bohrkrone 18 vorgegeben. Er entspricht der radialen
Tiefe des Einstichs, die sich so mittels des Anschlags
26 einstellen läßt.
Die Abbildungsfolge in Fig. 1a bis e, zeigt den Arbeitszyklus des
Einstechwerkzeugs. In Fig. 1a steht die Hauptspindel der
Werkzeugmaschine, und die Bohrstange 12 befindet sich ent
sprechend in Ruhe. Der Meißelhalter an der Bohrkrone 18
nimmt seine radiale Innenposition ein, bei der sich die
Spitze des Einstechstahls 20 auf dem Startdurchmesser d
befindet. Wird nun, wie in Fig. 1b gezeigt, die Hauptspindel
der Werkzeugmaschine und damit die Bohrstange 12 in Drehung
28 versetzt, so rotiert die Bohrkrone 18 mit, und der Meißel
halter führt eine Vorschubbewegung radial nach außen (Pfeil 30)
aus, die mittels eines Getriebes von der Drehung der Bohr
stange 12 abgeleitet wird. Hierdurch wird ein Einstich
gesetzt. Der Meißelhalter setzt seine radiale Ausfahrbewe
gung fort, bis er auf den Anschlag 26 trifft, der den End
durchmesser D vorgibt. Bei Erreichen des Anschlags 26 (Fig.
1c) erfolgt eine Drehmomentüberhöhung, die das Getriebe
zum Umschalten bringt. Der Meißelhalter führt daraufhin
bei fortlaufender Rotation 28 der Bohrstange 12 in Radial
richtung eine schnelle Rückfahrbewegung (Pfeil 32) aus, bis er
seine Ausgangslage (Fig. 1d) erreicht, bei der die Spitze
des Einstechstahls 20 wieder auf dem Startdurchmesser d
liegt. Der Meißelhalter nimmt hier eine Bereitschaftsstel
lung ein, während die Bohrstange 12 fortlaufend mit vorzugs
weise unveränderter Systemdrehzahl rotiert (Pfeil 28). Die Werkzeug
maschine kann nun eine nächste Einstechstelle anfahren.
Ist diese erreicht, so wird ein von der Hauptspindeldrehzahl
unabhängiges Steuersignal P auf das Einstechwerkzeug gegeben.
Wie noch im einzelnen dargelegt, kann es sich hierbei um
die Änderung eines Drucks, und insbesondere einen Druck
abfall in einem Kühlmittel- und/oder Schmiermittelkreis
oder Druckluftkreis handeln; man kann aber auch ein elektro
motorisches oder elektro-magnetisches Steuersignal geben.
Hierdurch wird der Meißelhalter aus seiner Bereitschafts
stellung aktiviert und wieder in eine von der Drehung der
Bohrstange abgeleitete Vorschubbewegung radial nach außen
versetzt, bis er erneut auf den Anschlag 26 trifft (Fig.
1c), seine Bewegung umkehrt und in die Bereitschaftsstellung
(Fig. 1d) zurückfährt. Letzterer Zyklus läßt sich durch
eine Folge von Steuersignalen P beliebig wiederholen.
Ausgehend von der Ruhestellung der Hauptspindel (Fig. 1a),
durchläuft der Meißelhalter also zunächst einen Startzyklus,
der durch die Inbetriebnahme der Hauptspindel als maßgeb
liche Steuergröße in Gang gesetzt wird. Der Startzyklus
führt in eine Bereitschaftsstellung (Fig. 1d) bei laufender
Hauptspindel, aus der heraus der Meißelhalter eine beliebi
ge, durch das zweite Steuersignal P ausgelöste Serie von
Folgezyklen vollführt. Entsprechend ist es möglich, bei
durchlaufender Hauptspindel eine Mehrzahl von Einstichen
zu setzen, die in ihrer radialen Tiefe übereinstimmen.
Letztere wird durch die Voreinstellung des Enddurchmessers
D an der Bohrkrone 18 bestimmt. Auf Grund der Tatsache,
daß die Hauptspindel mit mehr oder weniger konstanter Dreh
zahl durchläuft, wird ein schonender, verschleißarmer Be
trieb der Werkzeugmaschine erreicht, und mit dem Ein- und
Ausschalten des Hauptantriebs verbundene Lastspitzen im
Energieversorgungsnetz werden vermieden. Des weiteren sind
die Bearbeitungszeiten sehr kurz.
Fig. 2 zeigt Anwendungsbeispiele für das erfindungsgemäße
Einstechwerkzeug, bei denen eine Mehrzahl dimensionsgleicher,
relativ zueinander versetzter Einstiche zu setzen ist.
Gemäß Fig. 2a sind in einer Zylinderbohrung 34 Wälzlager
36 eingebaut und durch Sicherungsringe 38 in Axialrichtung
fixiert. Auf dem Innenmantel der Zylinderbohrung 34 sind
hierzu eine Reihe von Einstichen 40 vorgesehen, die die
Sicherungsringe 38 aufnehmen. Fig. 2b zeigt eine Kolben
stange 42, die eine Hülse 44 durchsetzt und mehrfach gegen
die Hülse 44 abgedichtet ist. Auf dem Innenmantel der Hülse
44 sind hierzu umlaufende Einstiche 46 ausgenommen, die
Dichtelemente z. B. in Form von O-Ring-Dichtungen 48 auf
nehmen. Die gezeigten Einstiche 40 bzw. 46 können mit dem
erfindungsgemäßen Werkzeug gesetzt werden, ohne daß der
Hauptspindelantrieb abgeschaltet werden muß.
Bezugnehmend nunmehr auf Fig. 3, ist ein Getriebe darge
stellt, mittels dessen sich der Antrieb des Meißelhalters
von der Drehung der Bohrstange 12 ableiten und das beschrie
bene, zyklische Betriebsverhalten verwirklichen läßt.
Übersichtsmäßig erkennt man zunächst das schon erwähnte
Gehäuse 10, das stationär mit dem Werkzeugkopf einer Werk
zeugmaschine verbunden wird. Das Gehäuse 10 weist eine
mittige, axiale Gehäusebohrung auf, in der die Bohrstange
12 gelagert ist; entsprechende Wälzlager 50 befinden sich
an den beiden axialen Enden des Gehäuses 10. Die Bohrstange
12 ragt mit einem Spannkonus 14 aus dem Gehäuse 10 heraus,
mittels dessen sie sich in einem Futter der Werkzeugmaschine
spannen läßt. Statt eines Spannkonus′ 14 können aber selbst
verständlich auch andere Befestigungsmittel Verwendung
finden, um die Bohrstange 12 mit der angetriebenen Spindel
einer Werkzeugmaschine zu verbinden. Auf der dem Spannkonus
14 abgewandten Seite ragt die Bohrstange 12 aus dem Gehäuse
10 heraus. Dieses Ende der Bohrstange 12 trägt die nicht
im einzelnen dargestellte Bohrkrone 18 mit einem Meißel
halter, der eine radiale Ausfahrbewegung vorzugsweise quer
zu der Bohrstange 12 vollführt.
Der Meißelhalter wird mittels einer Zugstange 54 bewegt.
Die Zugstange 54 ist in einer mittigen und axialen Sack
bohrung 56 in dem bohrkronenseitigen Ende der Bohrstange
12 aufgenommen. Sie steht in formschlüssiger Anlage mit
der Bohrstange 12, so daß sie bei deren Drehung mitgenommen
wird. Des weiteren ist die Zugstange 54 in der Sackbohrung
56 axial verlagerbar. Der obere Teil der Fig. 3 zeigt die
Zugstange 54 in einer axial eingefahrenen und der untere
Teil der Fig. 3 in einer axial ausgefahrenen Stellung.
Der entsprechende Axialhub der Zugstange 54 wird mittels
eines in dem Gehäuse 10 enthaltenen Getriebes von der Dre
hung der Bohrstange 12 abgeleitet und in der Bohrkrone
18 in eine radiale Ein- und Ausfahrbewegung des Meißel
halters umgesetzt.
Die Abbildungen Fig. 7 bis Fig. 9 illustrieren schematisch
zwei mögliche Bauformen des Umlenkgetriebes in der Bohr
krone 18. Die Zugstange 54 ist jeweils im Bereich ihres
bohrkronenseitigen Endes abgeplattet. Gemäß Fig. 7 und
8 ist die Abplattung 58 mit einer Schrägverzahnung 60 ver
sehen, die unter einem Winkel von 45° gegen die Längsrichtung
der Zugstange 54 angestellt ist. Die Schrägverzahnung 60
kämmt mit einer komplementären Schrägverzahnung an einer
Antriebsstange 62 des Meißelhalters. Diese Antriebsstange
62 ist quer zu der Zugstange 54 orientiert und in dieser
Querrichtung geführt. Eine axiale Ausfahrbewegung 64 der
Zugstange 54 wird so in eine radiale Ausfahrbewegung 66
des Meißelhalters und eines daran befestigten Einstech
stahls 20 umgesetzt, und ganz entsprechend erfolgt bei
einer axialen Einfahrbewegung der Zugstange 54 ein radialer
Rückhub des Meißelhalters. Das Umlenkgetriebe arbeitet
mit einem Umlenkverhältnis 1 : 1.
Fig. 9 zeigt eine alternative Bauform des Umlenkgetriebes,
bei der eine Abplattung 58 der Zugstange 54 eine Gerad
verzahnung 68 trägt, die mit einem Ritzel 70 kämmt. Das
Ritzel 70 hat eine gewisse axiale Erstreckung. In versetzter
Ebene mit der Zugstange 54 ist eine Antriebsstange 62 des
Meißelhalters derart angeordnet, daß sie die Zugstange
54 unter rechtem Winkel kreuzt. Die Antriebsstange 62 be
sitzt eine Geradverzahnung 72, die gleichfalls mit dem
Ritzel 70 kämmt. Man erkennt, daß auch so eine axiale Aus
fahrbewegung der Zugstange 54 relativ zu der Bohrstange
12 in eine radiale Ausfahrbewegung des Meißelhalters, und
eine axiale Einfahrbewegung 74 der Zugstange 54 in eine
radiale Rücklaufbewegung 76 des Meißelhalters umgesetzt
wird, und zwar mit einem Umlenkverhältnis 1 : 1.
Natürlich sind auch andere Möglichkeiten denkbar, die axiale
Längsbewegung der Zugstange 54 in der Bohrkrone 18 in eine
radiale Ein- und Ausfahrbewegung eines Meißelhalters umzu
setzen. Es wird an dieser Stelle nochmals daran erinnert,
daß die Bohrkrone 18 mit der Bohrstange 12 mitrotiert,
und ebenso die Zugstange 54. Für das radiale Ein- und Aus
fahren des Meißelhalters kommt es daher allein auf die
axiale Relativbewegung zwischen Bohrstange 12 und Zugstange
54 an, die von der Drehung der Bohrstange 12 abgeleitet
wird. Hierzu dient das in Fig. 3 im einzelnen dargestellte
Getriebe.
Das Getriebe ist als Koppelgetriebe mit nachgeschaltetem
Gewindespindeltrieb ausgebildet. Sein Antriebsteil ist
ein Exzenternocken 78, der starr mit der Bohrstange 12
verbunden ist. Der Exzenternocken 78 bildet die Kurbel
des Koppelgetriebes. Auf ihn ist eine ringförmige Koppel
80 aufgezogen, die mit einer Schwinge 82 an das stationäre
Gehäuse 10 angelenkt ist. Einzelheiten der Anordnung erge
ben sich aus Fig. 4. 84 ist der Anlenkpunkt am Gehäuse
10, und B6 der Anlenkpunkt an der Koppel 80. Durch den
exzentrischen Drehantrieb und die Anlenkung an einer beweg
lichen Schwinge 82 durchläuft die Koppel 80 eine bestimmte
Koppelkurve, die an den Zahnkranz eines in Axialrichtung
nachgeordneten, innenverzahnten Hohlrads 88 angepaßt ist.
Die Koppel 80 trägt einen Schaltstift 90, der nach Art
eines Triebstockgetriebes in den Zahnkranz eingreift und
das Hohlrad 88 bei jeder vollen Umdrehung des Exzenter
nockens 78 bzw. der Bohrstange 12 um eine Stufe weiter
schaltet. Hierdurch wird die Drehzahl der Bohrstange 12
beträchtlich untersetzt. Ein Gegenexzenter 92 zu dem Ex
zenternocken 78 sorgt für einen momentenfreien Gleichlauf
in dieser Getriebestufe.
Mit dem beispielsgemäßen Koppelgetriebe erreicht man
bei einfachem, höchst kompakten Aufbau eine hohe Übersetzung,
und der erzielte Gleichlauf reicht für einen Vorschub des
Meißelhalters völlig aus. Doch kann anstelle eines Koppel
getriebes auch ein anderes Untersetzungsgetriebe, insbesonde
re ein Planetengetriebe, Verwendung finden.
Das mit untersetzter Drehzahl laufende Hohlrad 88 ist Teil
einer Kupplung (88, 94), im folgenden auch als Stirnzahnkupplung bezeichnet, die im oberen Teil von Fig. 3
eingekuppelt und im unteren Teil von Fig. 3 ausgekuppelt
dargestellt ist. Das Hohlrad 88 ist an seiner der Koppel
80 abgewandten Stirnfläche mit einer Stirnverzahnung versehen.
Mit dieser kämmt eine komplementäre Stirnverzahnung
an einem als Kupplungsring ausgebildeten Abtriebsteil 94. Das Abtriebsteil 94, im folgenden auch als Kupplungsring bezeichnet, hat eine
im Querschnitt L-förmige Gestalt. An ein axial ausgerichtetes
Hülsenteil kleineren Durchmessers ist ein radial
abstehender Kragen angeformt, dessen Stirnfläche die Stirnverzahnung
trägt. Auf den Außenmantel des Kupplungsrings
94 ist ein Fixierring 96 aufgezogen, der zwischen dem Kragen
und einem Sicherungsring 98 zu liegen kommt. An der radialen
Innenseite des Hülsenteils befindet sich hingegen eine
Gewindemutter 100, im folgenden auch kurz als
Mutter bezeichnet.
Die Mutter 100 steht über eine Paßfeder 102 mit dem Kupp
lungsring 94 in kraftschlüssiger Verbindung. Im eingekup
pelten Zustand (Fig. 3 oben) überträgt sich daher die Dre
hung des Hohlrads 88 über den Kupplungsring 94 auf die
Mutter 100. Die Mutter 100 ist drehbar und in Axialrichtung
unbeweglich in dem Gehäuse 10 gelagert. An ihrer der Kupp
lung abgewandten Partie ist mit einem Ende eine Rückhol
feder 104, insbesondere eine Spiralblattfeder befestigt,
deren anderes Ende gehäusefest verankert ist. Wird die
Mutter 100 angetrieben gedreht, so wird die Spiralblatt
feder 104 gespannt.
Ein an der radialen Innenseite der Mutter vorgesehenes
Gewinde kämmt mit einem passenden Gegengewinde an einer
Gewindenabe 106. Die Gewindenabe 106 ist verdrehsicher
und in Axialrichtung verschieblich auf der Bohrstange 12
aufgezogen. Sie führt bei einer angetriebenen Drehung der
Mutter 100 eine axiale Hubbewegung aus. Das bohrkronenseitige
Ende der Gewindenabe 106 bildet eine flanschartige, radial
nach außen springende Erweiterung. Im Bereich dieser Erwei
terung ist auf dem radialen Innenmantel der Gewindenabe
106 eine umlaufende Ringnut 108 von vorzugsweise recht
eckigem querschnitt ausgenommen. In die Ringnut 108 greift
ein Gleitstift 110 ein, der mit der Zugstange 54 verbunden
ist.
Wie man Fig. 5 entnimmt, ist der Gleitstift 110 diametral
durch eine Paßbohrung in der Zugstange 54 hindurchgesteckt,
wobei er sich quer zu deren Achsrichtung erstreckt. Der
Gleitstift 110 ragt beidseitig durch Längsschlitze 112
hindurch, die eine Sackbohrung 56 aufweisenden, die Zugstange 54
aufnehmenden Teil der Bohrstange 12 vorgesehen sind (vgl.
Fig. 3). Die Längsschlitze 112 lassen dem Gleitstift 110
ein axiales Bewegungsspiel, das dem gewünschten Axialhub
der Zugstange 54 entspricht. Der Gleitstift 110 steht mit
seinen beiden Enden aus den Längsschlitzen 112 heraus.
Die Enden sind rechteckig ausgebildet und angefast, und sie greifen mit
Spiel in die Ringnut 108 der Gewindenabe 106 ein.
Man erinnere sich, daß die Gewindenabe 106 drehfest in
dem Gehäuse 10 aufgenommen ist und bei einer angetriebenen
Drehung der Mutter 100 einen axialen Hub in dem Gehäuse
10 vollführt. Dieser axiale Hub wird über den Gleitstift
110 auf die mit der Bohrstange 12 mitrotierende Zugstange
54 übertragen. Die Enden des Gleitstifts 110 laufen dabei
in der Ringnut 108 der Gewindenabe 106 um.
Der Fixierring 96 an der radialen Außenseite des Kupplungs
rings 94 ist verdrehsicher in dem Gehäuse 10 aufgenommen.
Er ist in Axialrichtung unbeweglich zwischen dem Kragen
des Kupplungsrings 94 und dem Sicherungsring 98 gefangen;
der Kupplungsring 94 kann sich aber auf dem Fixierring
96 drehen. Der Fixierring 96 wird an seiner dem Kragen
des Kupplungsrings 94 abgewandten Stirnfläche von vier
als Druckfedern 114 ausgebildete Federn beaufschlagt. Die Druckfedern 114 stützen
sich mit ihrem anderen Ende an Stellstiften 116 ab, die
es erlauben, das Schaltmoment der Kupplung zu justieren.
Die Stellstifte 116 sind von außen zugänglich in Bohrungen
des Gehäuses 10 aufgenommen. Entsprechend der Anzahl von vier
Druckfedern 114 sind vier Stellstifte 116 vorhanden,
die sich gleichmäßig über den Umfang des Gehäuses 110 ver
teilen (vgl. Fig. 5). Die Stellstifte 116 lassen sich mehr
oder weniger tief in die Bohrungen einschrauben, wodurch
die Druckfedern 114 mehr oder weniger stark unter Spannung
versetzt werden.
Die gegen den Fixierring 96 wirkenden Druckfedern 114 span
nen den Kupplungsring 94 in die in Fig. 3 oben gezeigte, einge
rückte Stellung vor. Wie man in Fig. 3 und Fig. 6 erkennt,
sind auf dem Außenmantel des Fixierrings 96 vier in gleichem
Winkelabstand über den Umfang verteilte Kerben 118 ausge
nommen, die eine konische Form mit schrägen Flanken haben.
Die Kerben 118 arbeiten rastend mit Kugeln 120 zusammen.
Jeder der Kerben 118 ist eine Kugel 120 zugeordnet. Letz
tere steht unter der radial gerichteten Druckkraft einer
Vorspannfeder 122, die sich mit einem Ende an der Kugel
120 und mit dem anderen Ende an einem Schieber 124 abstützt.
Jeder der Kugel-Vorspannfeder-Kombinationen 120, 122 ist
ein Schieber 124 zugeordnet. Die Schieber 124 sind axial
beweglich in Gehäusebohrungen gelagert. Jeder Schieber
124 weist einen Kolben 128 auf, der in der Gehäusebohrung
abgedichtet gleitet. Ein dem Kolben 128 vorgeordneter Arbeits
raum 130 ist mit einer allen Schiebern 124 gemeinsamen
Sammelleitung 132 verbunden, die ihrerseits mit einem An
schluß 134 für einen Druckmittelkreis kommuniziert. Es
kann sich dabei um einen Kühlmittel- und/oder Schmiermittel
kreis der Werkzeugmaschine oder um einen Druckluftkreis
handeln. Der Kolben 128 wird durch den Druck in diesem
Druckmittelkreis betätigt. An dem Kolben 128 setzt eine
Kulisse 136 an, die eine Partie 138 größerer Dicke, eine
Partie 140 kleinerer Dicke und eine dazwischenliegende,
schräge Rampe 142 besitzt. Das der Kugel 120 abgewandte
Ende der Vorspannfeder 122 läuft auf dieser Kulisse. Die
Vorspannfeder 122 wird durch die Partie 140 kleinerer Dicke
weniger, und durch die Partie 138 größerer Dicke mehr unter
Spannung versetzt.
Geht man nun von der in Fig. 3 unten dargestellten Rast
stellung des Fixierrings 96 aus, in der die Kugeln 120
in die Kerben 118 einfallen, so sind die Schaltkräfte an
dem Fixierring 96 wie folgt gewählt. Werden die Vorspann
federn 122 von der Partie größerer Dicke 138 der Kulisse
136 beaufschlagt, wie in Fig. 3 unten gezeigt, so werden
die Kugeln 120 so stark in die Kerben 118 gepreßt, daß
die Kraft der Druckfedern 114 nicht ausreicht, um den Fixier
ring 96 in Axialrichtung zu bewegen. Der Fixierring 96
ist also verrastet. Steht hingegen die Partie kleinerer
Dicke 140 der Kulissen 136 mit den Vorspannfedern 122 in
Anlage, so ist die Vorspannkraft, die die Kugeln 120 in
den Kerben 118 hält, relativ gering; die Druckfedern 114
sind daher in der Lage, den Fixierring 96 in Axialrichtung
zu bewegen und dabei die Kugeln 120 über die Konusfläche
der Kerben 118 radial nach außen zu drücken. Die Verrastung
des Fixierrings 96 wird also aufgehoben.
Eine Verwendung von vier Raststellen für den Fixierring
96 hat den Vorteil einer gleichmäßigen Kraftbeaufschlagung.
Auch ist es so leicht möglich, die erforderliche Haltekraft
aufzubringen. Doch versteht sich, daß auch eine andere
Zahl von Raststellen gewählt werden kann.
Das beschriebene Einstechwerkzeug arbeitet nun wie folgt:
Der obere Teil von Fig. 3 zeigt einen Schaltzustand, der
Fig. 1a der anfänglichen Funktionsbeschreibung entspricht.
Die Bohrstange 12 ist in Ruhe. Im Druckmittelkreis
steht kein Druck an. Die Kolben 128 sind entsprechend ausge
fahren, und die Partie kleinerer Dicke 140 der Kulisse
136 steht mit den Vorspannfedern 122 in Anlage. Der Fixier
ring 96 ist entsprechend durch die Kraft der Druckfedern
114 entrastet. Der Kupplungsring 94 folgt der Axialstellung
des Fixierrings 96. Er wird also durch die Druckfedern
114 mit dem Hohlrad 88 gekuppelt. Die Spiralblattfeder
104 ist in der Ruhelage vorgespannt. Sie hat die Mutter 100 in eine Aus
gangsstellung zurückgedreht, in der die Gewindenabe 106 in Axial
richtung maximal eingefahren ist. Dasselbe gilt für die
Zugstange 54. Deren axial eingefahrene Stellung entspricht
bei entsprechender Bewegungsumlenkung (Fig. 7 bis Fig.
9) einer radial inneren Position des Meißelhalters an der
Bohrkrone 18, und die Spitze des in dem Meißelhalter aufge
nommenen Einstechstahls 20 befindet sich an ihrem Start
durchmesser d.
Wird nun die Spindel der Werkzeugmaschine und damit die
Bohrstange 12 in Drehung versetzt, so treibt der Exzenter
nocken 78 die Koppel 80 an. Der Schaltstift 90 greift in
den Zahnkranz des Hohlrads 88 ein und treibt dieses in
einer untersetzten Drehung an. Der eingekuppelte Kupplungs
ring 94 macht die Drehung mit, und dasselbe gilt für die
beim Ausführungsbeispiel mittels einer Paßfeder 102
kraftschlüssig mitgenommene Mutter 100. Durch den aus
Mutter 100 und Gewindenabe 106 bestehenden Gewindetrieb
wird die Drehung der Mutter 100 in eine axiale Hubbewegung
der Gewindenabe 106 umgesetzt. Diese wird über den Gleitstift
110 auf die mit der Bohrstange 12 mitrotierende Zugstange
54 übertragen. Die erhaltene Untersetzung bestimmt sich
durch das Untersetzungsverhältnis des Koppelgetriebes und
die Gewindesteigung des Gewindetriebs. Durch entsprechende
Bewegungsumlenkung wird die axiale Ausfahrbewegung der
Zugstange 54 in eine radiale Ausfahrbewegung des rotieren
den Einstechstahls 20 umgesetzt. Diese dauert an (Fig.
1b), bis der Meißelhalter einen voreingestellten Anschlag
26 an der Bohrkrone 18 erreicht (Fig. 1c).
Nicht notwendigerweise mit Inbetriebnahme der Spindeldre
hung, aber jedenfalls vor Erreichen des Anschlags 26 wird
Druck auf den Druckmittelkreis gegeben. Die Kolben
128 fahren dadurch ein,und die Partie 138 größerer Dicke
beaufschlagt die Vorspannfedern 122, so daß sich die Halte
kraft auf die Kugeln 120 verstärkt.
Weiterhin ist anzumerken, daß die Drehung der Mutter 100
gegen die Kraft der Torsionsfeder 104 erfolgt, die dabei
gespannt wird.
Läuft nun der Meißelhalter auf den Anschlag 26 auf, so
erfolgt eine Drehmomentüberhöhung über das normale Betriebs
drehmoment. Das Drehmoment pflanzt sich durch das Getriebe
fort, und die Stirnzahnkupplung rastet gemäß der Darstellung
Fig. 3 unten aus, sobald ein bestimmtes Schaltmoment über
schritten wird. Dieses Schaltmoment hängt von der Kraft
der Druckfedern 114 ab, und es läßt sich an den Stellstiften
116 justieren. Der Kupplungsring 94 wird in Axialrichtung
auf die Bohrkrone 18 hin verlagert, wobei der gehäusefeste
Fixierring 96 mitgenommen wird. Seine Kerben 118 kommen
in Fluchtstellung mit den Kugeln 120, die einrasten und
die entkuppelte Stellung aufrechterhalten. Wie erwähnt,
reicht die Kraft der Druckfedern 114 nicht aus, um den
Fixierring 96 und den damit verbundenen Kupplungsring 94
wieder zu entrasten, solange Druck im Druckmittelkreis
ansteht und die Kolben 128 ihre eingefahrene Stellung
einnehmen, in der die Partie 138 größerer Dicke die Vor
spannfeder 122 der Feder-Kugel-Kombinationen beaufschlagt.
Nach dem Einrasten des Kupplungsrings 94 kommt die Mutter
100 von der kraftschlüssigen Mitnahme durch die Paßfeder
102 frei. Sie dreht durch die Kraft der Spiralblattfeder
104 zurück, wodurch eine axiale Rückbewegung der Gewinde
nabe 106 bewirkt und die Zugstange 54 entsprechend in Axial
richtung zurückgezogen wird. Dies entspricht der in Fig.
1c illustrierten, schnellen radialen Rückbewegung des Meißel
halters mit dem Einstechstahl 20. Bei fortlaufender Bohr
stange 12 wird so wieder die Ausgangsstellung von Zugstange
54, Meißelhalter und Einstechstahl 20 erreicht (Fig. 1d).
Das Einstechwerkzeug bleibt in dieser Bereitschaftsstellung,
bis eine Druckabsenkung in dem Druckmittelkreis erfolgt
(Fig. 1e). Sobald das der Fall ist, fahren die Kolben 128
durch die auf den Rampen 142 der Kulissen 136 lastende
Federkraft 122 in Axialrichtung aus, und die Vorspannfedern
122 werden entlastet. Die Kraft der Druckfedern 114 reicht
nun aus, um die Kugeln 120 auszuheben und den Kupplungs
ring 94 wieder mit dem Hohlrad 88 zu kuppeln, worauf ein
neuer Arbeitszyklus beginnt.
Das beschriebene Einstechwerkzeug verwendet die Druckab
senkung in einem Kühlmittel- und/oder Schmiermittelkreis
oder Druckluftkreis als Startsignal für einen neuen Arbeits
zyklus. Hierbei besteht der Vorteil, daß ein entsprechendes
Drucksignal bei üblichen NC-Werkzeugmaschinen vorhanden
und leicht zugreifbar ist. Doch kann dasselbe Schaltverhalten
auch durch ein elektromotorisches oder elektro-magnetisches
Steuersignal erzielt werden.
Weiterhin besteht die Möglichkeit, das Einstechwerkzeug
mit einem mechanischen Schaltsignal zu steuern. Man wird
dies insbesondere dann tun, wenn weder ein Drucksignal,
noch ein elektro-magnetisches Steuersignal zur Verfügung
steht. Eine mögliche Ausführungsform ist in Fig. 10 schema
tisch illustriert. Man erkennt die in einer Gehäusebohrung
aufgenommene Kulisse 136, die von der die Kugel 120 beauf
schlagenden Vorspannfeder 122 abgegriffen wird. Die Kulisse
136 ist ihrerseits mit einer Feder 144 belastet, entgegen
deren Kraft die Schaltbetätigung erfolgt. Die Feder 144
ist gegen das ins Innere des Gehäuses 10 weisende Ende
der Kulisse 136 abgestützt. Am gegenüberliegenden Ende
der Kulisse 136 liegt eine Schaltstange 146 an, die in
dem dargestellten Ausführungsbeispiel ein von der Kulisse
136 separates Teil bildet. Die Schaltstange ist unverlier
bar in der Gehäusebohrung aufgenommen. Zu diesem Zweck
können beispielsweise zwei Sicherungsringe 148 dienen,
die zugleich den Schalthub der Schaltstange 146 begrenzen.
Die Schaltstange 146 ragt mit ihrem Ende über die Stirn
fläche 150 des Gehäuses 10 hinaus. Beim Niederdrücken dieses
Endes wird die Kulisse 136 in das Innere des Gehäuses 10
gedrückt. Die Vorspannfeder 122 läuft über die Rampe 142,
und sie kommt mit der Partie größerer Dicke 138 der Kulisse
136 zur Anlage, wodurch sich die Haltekraft auf die Kugel
120 verstärkt. Läßt die Schaltkraft auf das Ende der Schalt
stange 146 nach, so wird die Kulisse 136 durch die Kraft
der Feder 144 in Gegenrichtung bewegt, und die von der
Vorspannfeder 122 ausgeübte Haltekraft auf die Kugel 120
vermindert sich entsprechend.
Die Betätigung der Schaltstange 146 erfolgt vorzugsweise
beim Anziehen des Werkzeugs. Die Schaltstange 146 kann
dabei mit der Maschinenspindelnase der Werkzeugmaschine
in Anlage stehen und betätigt werden. Zur Durchführung
von Folgezyklen, d. h. zum Setzen mehrerer gleicher Ein
stiche, muß in diesem Fall das Werkzeug kurz gelöst und
wieder angezogen werden. Selbstverständlich sind aber auch
andere Formen einer mechanischen Betätigung der Schaltstange
146 bzw. Kulisse 136 möglich.
Das erfindungsgemäße Einstechwerkzeug erlaubt es, eine
beliebige Anzahl von Einstichen gleichen Durchmessers zu
setzen. Ein besonderer Vorteil dabei ist, daß die Einstellung
der Einstechtiefe werkstückunabhängig an der Bohrkrone
18 erfolgt. Man kann die komplette Bohrkrone 18 mit Meißel
halter und Einstechstahl 20 als Auswechselteil gestalten
und mit einer entsprechenden Zahl von Bohrkronen mehrere
Voreinstellungen vornehmen, die durch ein manuelles oder
automatisches Auswechseln der Bohrkronen schnell zur Verfügung
stehen.
Claims (19)
1. Einstechwerkzeug, mit einem in angetriebene Drehung versetz
baren Tragteil, und mit einem an dem Tragteil mitdrehend an
geordneten Meißelhalter eines Bearbeitungsmittels, der wäh
rend seiner rotierenden Bearbeitungsbewegung zu einem Ar
beitszyklus antreibbar ist, wobei der Arbeitszyklus eine un
ter Vermittlung eines Umlenkgetriebes erzeugte, quer zur
Drehachse des Tragteils gerichtete Ausfahrbewegung und Rück
bewegung in eine bei fortlaufender Drehbewegung des Trag
teils aufrechterhaltene Bereitschaftsstellung umfaßt, wobei
der Meißelhalter in der Bereitschaftsstellung durch ein
Steuersignal (P) zur Durchführung eines weiteren Arbeits
zyklus′ aktivierbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß für die
Querbewegung des Meißelhalters eine Zugstange (54) vorgese
hen ist, die mitdrehbar mit dem als Bohrstange (12) ausge
bildeten Tragteil verbunden und relativ zu der Bohrstange
(12) in Axialrichtung verlagerbar ist, wobei das Umlenkge
triebe (54, 58, 60, 62; 54, 58,
68, 70, 72) zwischen der Zugstange (54) und dem Meißelhalter
angeordnet ist und die Axialbewegung der Zugstange (54) in
die Ausfahr- und Rückbewegung des Meißelhalters umsetzt,
und daß der für die Erzeugung der Ausfahrbewegung des Mei
ßelhalters verantwortliche Axialhub der Zugstange (54) von
der während des Arbeitszyklus′ erfolgenden Drehung der Bohr
stange (12) abgeleitet wird, zu welchem Zweck eine Getriebe
einrichtung vorhanden ist, die eine mittels einer Kupplung
(88, 94) mit der Bohrstange (12) drehfest kuppelbare Gewin
demutter (100) umfaßt, die mit einer verdrehgesicherten, be
züglich der Bohrstange (12) axial verschieblichen und mit
der Zugstange verbundenen Gewindenabe (106) in Eingriff
steht, so daß die im eingekuppelten Zustand von der Drehung
der Bohrstange (12) verursachte Drehung der Gewindemutter
(100) in eine axiale Hubbewegung der Gewindenabe (106) umge
setzt wird, die auf die mit der Bohrstange (12) mitrotieren
de Zugstange (54) übertragen wird.
2. Einstechwerkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß das Umlenkgetriebe eine an einer Abplattung der
Zugstange (54) vorgesehene Schrägverzahnung (60) enthält,
die mit einer komplementären Schrägverzahnung an einer quer
zur Zugstange (54) orientierten Äntriebsstange (62) des Mei
ßelhalters kämmt.
3. Einstechwerkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß das Umlenkgetriebe eine an einer Abplattung (58) der
Zugstange (54) vorgesehene Geradverzahnung (68) trägt, die
mit einem Ritzel (70) kämmt, das desweiteren mit einer Ge
radverzahnung (72) kämmt, die an einer die Zugstange (54) in
versetzter Ebene unter rechtem Winkel kreuzende Antriebs
stange (62) für den Meißelhalter vorgesehen ist.
4. Einstechwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch
gekennzeichnet, daß bei ausgekuppeltem Zustand der Kupplung
(88, 94) bei fortlaufender Rotation der Bohrstange (12) eine
Rückbewegung von Meißelhalter, Zugstange (54) und Gewinde
nabe (106) in die Bereitschaftsstellung erfolgt.
5. Einstechwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch
gekennzeichnet, daß die Getriebeeinrichtung ein dem die Ge
windemutter (100) und die Gewindenabe (106) enthaltenden Ge
windespindeltrieb vorgeschaltetes Koppelgetriebe (78, 80,
82, 88, 90) aufweist.
6. Einstechwerkzeug nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet,
daß das Koppelgetriebe (78, 80, 82, 88, 90), als Antriebsteil einen starr mit der
Bohrstange (12) verbundenen und eine Kurbel bildenden Exzen
ternocken (78) aufweist, auf den eine über eine Schwinge
(82) an einem stationären Gehäuse (10) angelenkte ringför
mige Koppel (80) aufgezogen ist, die über einen Schaltstift
(90) mit einem Zahnkranz eines die Bohrstange umgebenden
Hohlrades (88) zusammenarbeitet und dieses zu einer unter
setzten Drehbewegung antreibt.
7. Einstechwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch
gekennzeichnet, daß die Kupplung ale Stirnzahnkupplung (88,
94) ausgebildet ist, die durch das Steuersignal (P) einrückbar
ist.
8. Einstechwerkzeug nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet,
daß das mit der Gewindemutter (100) in Drehmitnahmeverbindung
stehende und zwischen einer Ausrückstellung und einer
Einrückstellung umschaltbare Abtriebsteil (94) der Stirnzahnkupplung
(88, 94) in Richtung der Einrückstellung durch
eine Feder belastet ist, wobei ein druckbeauf
schlagbares Rastmittel (120) bei einem schaltbaren hohen
Druck in der Lage ist, das Abtriebsteil (94) in der Ausrück
stellung zu fixieren und bei einem durch das Steuersignal
(P) verursachten niedrigen Druck dem federbelasteten Ab
triebsteil (94) das Umschalten in die Einrückstellung zu er
möglichen.
9. Einstechwerkzeug nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet,
daß die Federkraft und damit das Schaltmoment der
Stirnzahnkupplung justierbar ist.
10. Einstechwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch
gekennzeichnet, daß die Kupplung (88, 94) durch eine Drehmomenterhhöhung
aus dem eingekuppelten in den ausgekuppelten
Zustand umgeschaltet wird.
11. Einstechwerkzeug nach Anspruch 10, jedoch nur in Verbindung mit Anspruch
8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Abtriebsteil (94)
bei einer über das normale Betriebsdrehmoment hinausgehenden
Drehmomentüberhöhung in die Ausrückstellung umschaltet, so
daß die Stirnzahnkupplung (88, 94) ausgerückt ist.
12. Einstechwerkzeug nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Drehmomentüberhöhung von einem Auflaufen
des Meißelhalters auf einen seine Ausfahrbewegung begrenzen
den Anschlag (26) verur
sacht wird.
13. Einstechwerkzeug nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet,
daß der Anschlag (26) verstellbar ist.
14. Einstechwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch
gekennzeichnet, daß die Getriebeeinrichtung einen in einer
Ringnut (108) der Gewindenabe (106) aufgenommenen Gleitstift
(110) aufweist, der an der Zugstange (54) befestigt ist.
15. Einstechwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch
gekennzeichnet, daß die Rückbewegung des Meißelhalters bei
ausgekuppelter Kupplung (88, 94) von einer während der Aus
fahrbewegung gespannten Rückholfeder (104) der Getriebeein
richtung verursacht wird.
16. Einstechwerkzeug nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet,
daß die Rückholfeder (104) einerseits an der Gewindemutter (100)
und andererseits gehäusefest verankert ist.
17. Einstechwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch
gekennzeichnet, daß als Steuersignal (P) eine Druckänderung
herangezogen wird.
18. Einstechwerkzeug nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet,
daß die Druckänderung in einem Kühlmittel- und/oder Schmier
mittel- und/oder Druckluftkreis erfolgt.
19. Einstechwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch
gekennzeichnet, daß das Steuersignal (P) elektromotorisch,
elektro-magnetisch oder mechanisch erzeugt wird.
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