DE629348C - Selbsttaetige Bohrmaschine, insbesondere zum Bohren von Loechern grosser Tiefe - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine selbsttätige Bohrmaschine mit elektrischer Steuerung, insbesondere eine solche für das Bohren tiefer Löcher. Dieser Bearbeitungsvorgang macht es notwendig, den Bohrer während des Bohrvorganges, nachdem er eine bestimmte Bohrtiefe erreicht hat, ein- oder mehrmals aus dem Bohrloch schnell herauszuziehen, um die Späne aus dem Bohrloch zu entfernen, ihn dann mit beschleunigtem Vorschub wieder in die vorherige Arbeitsstellung vorzuschieben, von wo aus er dann mit normalem Vorschub weiterarbeitet, bis ein erneutes Auslernen erfolgt oder die gewünschte Bohrtiefe erreicht ist.

Bei den bekannten Maschinen dieser Art wird das wiederholte Vorschieben im Eilgang, mit Bohrvorschub und darauffolgendes Zurückziehen im Eilgang durch eine Steuerkurvenscheibe bewirkt, die entsprechend dem Arbeitsvorgang gestaltet ist. Dieser Kurvenvorschub läßt jedoch nur eine sehr beschränkte Anzahl Ausleerungen und entsprechend verhältnismäßig geringe Bohrtiefen zu und hat noch den Nachteil, daß für jede Bohrtiefe eine besondere Kurvenscheibe benötigt wird.

Andere bekannte Ausführungsformen von Bohrmaschinen dieser Art sind deshalb schon mit hydraulischen Vorschubeinrichtungen ausgestattet worden, die jedoch eine besondere Einrichtung zum Erzeugen der für den Betrieb nötigen Druckflüssigkeit erfordern und welche auch sonst die bekannten Nachteile aller hydraulisch betätigten Maschinen aufweisen, wie die unvermeidlichen Undichtheiten, häufige Wartung u. a. m.

Es lag nahe, die geschilderten Nachteile der bekannten Ausführungsformen derartiger Maschinen durch Anwendung eines rein elekirischen Antriebes für die Eilvorschubbewegungen zu vermeiden. Es sind auch schon Bohrmaschinen ausgeführt worden, bei denen ein besonderer Hilfsmotor das Vorschubgetriebe mit erhöhter Geschwindigkeit antreibt, um eine Schnellverstellung der Bohrspindel nach beiden Richtungen zu erreichen, wobei diese zusätzliche Vorschubbewegung durch ein Differentialgetriebe auf die Vorschubeinrichtung übertragen wird. Die bekannten Maschinen dieser Art werden nun durch Endkontaktgeber einfacher Art nur in der unteren Endstellung auf beschleunigten Eilrücklauf geschaltet. Die verwickelten Vorschubbewegungen, die eine Tieflochbohrmaschine ausführen muß, um zunächst den Leerweg von der Ausgangsstelle der Bohrerspitze bis zur Werkstückoberfläche im Eilgang zu durchfahren, den Bohrer nach dem Bohren einer bestimmten Lochtiefe bis zur Werkstückoberfläche im Eilgang zurückzuziehen, um das Bohrloch von Spänen zu ent-

leeren, und darauf wieder auf die vorher erreichte Tiefe. vorzuschieben, um dann nach dem Bohren weiterer Stufen die Entleerungshübe im Eilgang mit immer größer werdender Länge und einem endlichen Zurückführen der Bohrspindel in ihre 'Ausgangslage und Stillsetzen der Maschine, konnte mit den bekannten, bisher angewendeten Mitteln nicht ausgeführt werden.
ip Gemäß der Erfindung wird diese Vorschubaufgabe durch die Anwendung eines Schrittschalters gelöst, wodurch es möglich wurde, die Schaltfolge für den Hilfsmotor für die Eilbewegungen von vornherein durch Steuerkurven festzulegen. Es wurde dadurch auch möglich, die Schaltfolge nach jeder Bohrstufe zu unterbrechen und den Schrittschalter in seine Ausgangslage zurückzuführen, in der er die Maschine als Ganzes stromlos macht, um sie stillzusetzen. Durch eine besondere Ausbildung der Vorschubritzelwelle war es auch möglich, dieses Zurückführen in die Leerstellung und Abschalten der Maschine durch ein Ansteigen des Vorschubdruckes über einen zulässigen Grenzwert zu bewirken. In den Abbildungen sind eine solche Maschine und ihre Hilfseinrichtungen ah einem Ausführungsbeispiel schematisch dargestellt. Abb. ι zeigt einen Längsschnitt durch die Maschine.

Abb. 2 zeigt einen Schnitt durch die Vorschubgetriebeteile. ■

Abb. 3 ist eine Seitenansicht der Schalteinrichtung der Maschine. Abb. 4 ist eine Schnittzeichnung des Fortschaltrelais zur Steuerung des Hilfsmotors. Abb. S ist eine Ansicht des Fortschaltrelais, teilweise geschnitten. . · Abb. 6 ist eine Abwicklung der beiden Steüernocken des Fortschaltrelais.

Abb. 7 bis 11 sind Schemen der verschiedenen Bohrvorgänge, die mit der Maschine ausgeführt werden können.

Abb. 12 ist ein Schaltschema der elek- *5 irischen Einrichtung der Maschine.

Die Bohrspindel 1 ist in der Lagerhülse 2 gelagert, die sich in der Bohrung 3 des Gehäuses 4 führt., Die Spindel 1 trägt unten das Bohrfutter 5, in das der Bohrer 6 eingespannt ist. Das Gehäuse 4 ist mit dem Ständer 7 verschraubt, auf dessen Tischfläche 8 das Werkstück 9 aufgespannt ist. Auf das Gehäuse^ ist das Getriebegehäuse 10 aufgesetzt, auf dessen Deckel ti der Antriebsmotor M aufgestellt ist. Auf dessen Welle 12 ist das Antriebszahnrad 13 für die Bohrspindel und ■ das Vorschubantriebsritzel 14 aufgesetzt. Das Antriebsrad 13 greift in das Zahnrad 15 ein, das auf dem oberen Ende der Schaftwelle 16 sitzt, die im Getriebegehäuse 10 in dem Lager 17 gelagert ist und die in die Bohrung 18 der Spindel 1 hineinreicht und sie mit ihrer Nute 19 durch die Gleitfeder 20 längs verschiebbar antreibt.

An die Lagerhülse 2 ist eine schräg verzahnte Zahnstange 21 befestigt, in die das ebenfalls schräg verzahnte Vorschubritzel 22 eingreift. Das Vorschubritzel 22 sitzt dreh- und längs verschiebbar auf derRitzelwelle23, die einerseits in dem Gehäuse 4, andererseits in der Bohrung 24 des Wechselradbolzens 25 gelagert ist. Die Ritzelwelle 23 wird angetrieben durch das auf dem Wechselradbolzen 25 aufgesetzte Vorschubwechselrad 26, das mit dem auf dem äußeren Zapfen 27 der Antriebswelle 28 sitzenden Gegenrad 29 in Eingriff steht. Die Antriebswelle 28 ist oberhalb der Ritzelwelle 23 im Gehäuse 4 gelagert. Sie wird angetrieben durch das Schneckenrad 30 von der senkrechten Schneckenwelle 31, die im Gehäuse 4 und im Getriebegehäuse 10 gelagert ist und die vom Antriebsmotor M durch sein Ritzel 14 und das Zahnrad 32 angetrieben wird.

Die Ritzelwelle 23 wird im Eilgang angetrieben von der ,Schnecke 33, die in das lose auf ihr sitzende Schneckenrad 34 eingreift. Die Schnecke 33 sitzt auf einer zweiten senkrechten Schneckenwelle 35, die ebenfalls im Gehäuse 4 und dem Getriebegehäuse 10 gelagert ist. Sie wird angetrieben von dem Hilfsmotor H, der neben den Antriebsmotor M auf den Deckel n des Getriebegehäuses 10 aufgesetzt ist. Dieser treibt die Schneckenwelle 35 durch das Ritzel 36, den auf die äußeren Enden der im Gehäuse 10 gelagerten Zwischenwelle 37 sitzenden Zahnrädern 38 und 39 und das Zahnrad 40 an.

Auf dem inneren Ende des Wechselradbolzens 25 und an dem Schneckenrad 34 sitzen fest die beiden Kegelräder 41 und 42, die die Sonnenräder des Planetengetriebes P bilden, in welche die Planetenräder 43 und 44 eingreifen, die auf den Querzapfen 45 und 46 laufen, die in dem Kopfteil 47 der Ritzelwelle 23 sitzen.

Durch das Planetengetriebe P kann die Ritzelwelle 23 wechselweise oder gleichzeitig von dem Wechselradbolzen 25 mit der Vorschubdrehzahl und von dem Schneckenrad 34 mit Eilgang angetrieben werden. Die Schneckengetriebe sind selbsthemmend ausgeführt, damit sie nicht rückwärts über das Planetengetriebe P gedreht werden können.

Auf das äußere Ende der Ritzelwelle 23 ist die Reibscheibe 48 fest aufgesetzt, welche die Bremstrommel 49 durch den längs verschiebbaren, aber durch den Stift 50 und die ■Nute 51 gegen Verdrehen gesicherten Bremsring 52 mit einem begrenzten Drehmoment mitnimmt, weil diese durch die Bremsfedern S3, die sich gegen den Verschlußring 54 ab-

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stützen, mit einer bestimmten Spannung zusammengedrückt werden. Die Bremstrommel 49 läuft mit ihrem Hals 55 lose auf der Ritzelwelle 23 und nimmt das ebenfalls lose darauf laufende Vorschubritzel 22 durch die Kupplungszähne 56 und 57 längs verschiebbar mit.

Da das Vorschubritzel 22 und die Zahnstange 21 schräg verzahnt sind, wirkt auf das

>° Ritzel 22 eine Längsschubkraft ein, der die Pufferfeder 58 entgegenwirkt und die das Ritzel 22 in seine Ruhelage schiebt. Überschreitet der Vorschubdruck ein bestimmtes Maß, so verschiebt sich das Ritzel 22 entgegen der Wirkung der Pufferfeder 58. Durch den am Vorschubritzel 22 sitzenden Bund 59 kann mit Hilfe der später beschriebenen Einrichtung die die Maschine steuernde Schaltapparatur beeinflußt werden.

Unterhalb der Vorschubritzelwelle 23 sitzt im Gehäuse 4 die Vorschubschalteinrichtung L. Diese besteht aus einer Anschlagscheibe 60, die auf dem äußeren Ende der Schaltwelle 61 sitzt, die durch das in die

²S Zahnstange 21 eingreifende Zahnrad 62 hin und her gedreht wird. Der Umfang des Rades 62 ist größer als der größte Hub der Lagerhülse 2, so daß die Anschlagscheibe 60 stets weniger als eine Umdrehung ausführt.

Auf dem äußeren, schwalbenschwanzförmig gestalteten Rand 63 der Anschlagscheibe 60 sind eine Anzahl Anschlagnocken 64,,, 6^_h, 04_C, 64^ ... verschiebbar aufgeklemmt. In der Bewegungsbahn dieser Anschlagnocken 64 liegt der Zapfen 65, der im Ende des Hebels 66 sitzt. Auf dem inneren Ende seiner Welle 67 sitzt der Kontakthebel 68.

Innerhalb des Gehäuses 4 sind noch zwei Hebel wellen 69 und 70 gelagert, die an ihren Enden die Kontaktnebel 71 und 72 tragen. Die Hebelwelle 69 wird geschwenkt durch den an der Anschlagscheibe 60 seitlich sitzenden Ausschaltnocken 73, der in der oberen Endstellung der Bohrspindel den Druckstift

+5 74 durch Schrägflächen nach innen gegen den Hebelarm 75 der Welle 69 schiebt.

Die Hebelwelle 70 dagegen wird geschwenkt durch den Hebel 76, wenn der Bund 59 sein oberes Ende mitnimmt. Die Kontakt-So hebel 68, 71 und 72 betätigen die Kontaktgeber Kf, K_a, K_Si deren Wirkungsweise und Schaltung aus dem Schaltschema, Abb. 12, hervorgeht. Der Kontaktgeber K_s und sein Betätigungshebel 76 werden in Arbeitsstellung verriegelt durch die Sperrnase 77, die hinter der Klinke 78 am Hebel 75 sitzt, so daß eierst dann wieder in seine Ruhestellung zurückgehen kann, wenn der Ausschaltnocken 73 die Endstellung erreicht hat.

Durch die Anschlagnocken 64 wird der Kontaktgeber K_f wechselweise geschlossen und geöffnet, wenn sie unter den Zapfen 65 des Hebels 66 hinweggehen. Dadurch werden jedesmal Stromimpulse gegeben, die zur Betätigung des Fortschaltrelais oder Schrittschalters (Abb. 4 bis 6) verwendet werden, das getrennt von der Maschine angebracht werden kann und das in seinem Aufbau und in der Wirkungsweise den bekannten Fernsprechwählern ähnelt.

In dem Gehäuse 79 ist die Nockenwelle 80 gelagert, auf welcher die Nockenscheiben 81 und 82' sitzen. Diese steuern die beiden Kontakthebel 82 und 82', die sich lose auf dem Bolzen 83 drehen und die durch die Zugfedern 84 und 84' mit ihren Hebelnasen 106 und 106' auf den Rand der Nockenscheiben 81 aufgedrückt werden.

Die Nockenwelle wird schrittweise weitergeschaltet von der Klinke 85, die in das auf der Welle 80 sitzende Sperrad 86 eingreift. Die Klinke 85 sitzt an dem Ankerhebel 87, der an der Schwinge 88 angelenkt ist, die ihrerseits durch den Gelenkstift 89 an das Gehäuse 79 angelenkt ist. Der Ankerhebel 87 wird von dem Magneten 90 angezogen, wenn dessen Spule S_k erregt wird.

In der Ruhestellung wird der Ankerhebel 87 durch sein Eigengewicht von dem Magneten 90 abgehoben. Dabei fällt auch die go Klinke 85 vom Sperrad 86 ab und gibt es frei. Der Anschlag 91 begrenzt dabei den Ausschlag der Schwinge 88.

Wird der Magnet 90 durch die Magnetspule Sj₁ erregt, so zieht er zunächst den Ankerhebel 87 an, der die Klinke 85 in die Zähne. des Sperrades 86 einlegt und es dann um einen Zahn weiterschaltet, wobei er die Schwinge 88 mitnimmt. Das Sperrad 86 wird in seiner Stellung festgehalten von der Gegenklinke 92, die um den Gelenkbolzen 93 am Gehäuse 79 schwingt und durch den Magneten

94 in die Zähne des Sperrades 86 nachgiebig eingelegt wird, wenn dessen Spule S_h erregt wird. Sind beide Spulen S_k und S_h stromlos, so geben die Klinken 85 und 92 das Sperrad 86 frei, und "die. Nockenwelle 80 wird durch die unter Spannung stehende Spiralfeder 95 in die Ausgangslage zurückgedreht, die durch den Anschlagarm 121 und den. Anschlagstift 122 begrenzt ist. Der letztere läßt sich im Bedarfsfall versetzen, um die Schaltfolge -der Nockenscheiben von einer andern Ausgangsstellung beginnen zu können. Der Anschlag

95 kann auch durch den im Schaltschema, Abb. 12, angedeuteten Kontaktgeber K_e ersetzt werden, um die Maschine mit der sogenannten vollautomatischen Arbeitsweise, bei der sich das Arbeitsspiel in ununterbrochener Folge wiederholt, betreiben zu können.

In die Kontakthebel 82 und 82' sind, durch Zwischenlagen 96 isoliert, Kontaktfederpaare

• 97 ^un(i 97' bzw. 98 und 98' eingesetzt, die paarweise leitend miteinander verbunden sind. Sie verbinden deshalb die Kontaktstücke 99, 100 und 101, die in die aus Isolierstoff bestehende Kontaktbrücke 102 eingebettet sind und durch Anschlußklemmen 103, 104, 105 in der später im Schaltschema gezeigten Weise mit dem Leitungsnetz -verbunden werden.

Liegen die Hebelnasen 106 und io6' auf den Rändern 107 und 107' der Nockenscheiben auf, so sind die Kontaktfedern 97 und 98 von den Kontaktstücken 99, 100, 101 abgehoben, liegt dagegen eine der Hebelnasen 106 über eine der Lücken 108 und 108' der Nockenscheiben, so werden die Kontaktfedern 97, 97' oder 98, 98' von den Zugfedern 84, 84' auf die Kontaktstücke 99 und 100 oder 100 und 101 aufgelegt und diese miteinander verbunden. Dadurch wird unter Vermittlung des im Schaltschema, Abb. 12, dargestellten Wendeselbstschalters S_w der Hilfsmotor if für den Eilgang entweder auf Vorlauf,- Rücklauf oder Stillstand geschaltet.

Durch den Abhebenocken 109, der neben dem Sperrad 86 sitzt, wird nun am Schluß jedes Arbeitsganges die Klinke 85 vom Sperrad 86 abgehoben, so daß sie dieses nur bis zu einer bestimmten Endstellung weiterschaltet, in der das Relais F auf Rücklaufstellung geschaltet stehenbleibt. Die verschiedenen Endstellungen sind in Abb. 6 durch die strichpunktierten Linien a_L„ b_e, c_e, d_e gekennzeichnet, die immer vor der Stelle liegen, wo das Relais von Rücklauf in den Vorlauf umschalten würde. Diese Endstellungen entsprechen Rastenlöchern 110₀, itot, iio_c und HO₀ in dem Abhebenocken 108, in die der Mitnehmerstift in am Sperrad 86 eingreift. Um den Abhebenocken 109 leicht in die verschiedenen Stellungen bringen zu können, ist er verschiebbar auf die Nockenwelle 80 aufgesetzt und kann durch Herausziehen und Drehen des äußeren Stellknopfes 112 verstellt und mit einem andern Rastenloch in Eingriff gebracht werden, mit dem ihn die Feder 113 in Schluß hält. Auf das äußere Ende der Nockenwelle ist die Teilscheibe 114 aufgesetzt, an der die Stellung des Abhebenockens 109 von außen erkennbar ist.

TJm nun auch die in Abb. 11 gezeigte Arbeitsweise mit den gleichen Nockenscheiben wie die nach Abb. 7 bis 10 ausführen zu können, ist noch ein Hilfsnocken 115 vorgesehen, der verschiebbar neben der Nockenscheibe 81 sitzt. Er kann durch die in seine Ringnute 116 eingreifende Gabel iiy durch den Knopf 118 und die Stange 119 dicht an den Nocken 81 herangeschoben werden, so • daß er in Bereich der Hebelnase 106 kommt.

Der Hilfsnocken wird durch den Mitnehmerstift 120 von der Nockenscheibe mitgenommen.

Zur weiteren elektrischen Ausrüstung gehört noch ein einfacher Selbstschalter D mit Haltekontakt h, der als Hauptschalter dient und in üblicher Weise durch den Einschaltdruckknopf H_e von Hand eingeschaltet und im Gefahrfalle auch durch den Handdruckknopf H_a ausgeschaltet werden kann.

Die verschiedenen Arbeitsweisen der Maschine sind in den Abb. 7 bis 11 sinnbildlich dargestellt. Die dünnen Linien bedeuten darin Schnellgang, die starken ausgezogenen Bohrvorschub. Ferner bedeutet die Linie 0-0' die Ausgangsstellung der Bohrerspitze, die Linie a-a_x soll annähernd mit der Oberfläche des Werkstücks zusammenfallen, so daß von hier aus der Bohrvorschub anfängt. Die Linien b-b_x, c-c_x, d bedeuten die verschiedenen Tiefenstellungen.

Die einfachste Arbeitsweise beim Bohren in einem Zug ist in Abb. 7 gezeigt, ο ist die Anfangsstellung der Bohrerspitze. Nach dem Einschalten ist der Hilfsmotor auf Vorlauf geschaltet, und die Bohrerspitze durchfährt zunächst den Abstand ο bis α im Eilgang, bis sie dicht über dem Werkstück steht. Dann wird der Hilfsmotor H bzw. der Eilgang abgeschaltet, und der Bohrer wird mit dem normalen Vorschub weiter vorgeschoben, bis die Bohrerspitze die Tiefe b erreicht hat. In dieser Stellung wird der Hilfsmotor H auf Rücklauf eingeschaltet, und der Bohrer wird mit Eilgang in die Ausgangsstellung ο zurückgezogen.

Die Arbeitsweise mit einmaliger Entleerung ist in Abb. 8 dargestellt, bei der die volle Lochtiefe in zwei Abschnitten gebohrt wird. Der Bohrer durchläuft zunächst den Leerweg bis zum Werkstück im Eilgang, in Tiefenstellung α wird der Eilgang abgeschaltet und das Loch bis zur Tiefenstellung b gebohrt, Dann wird der Rücklauf eingeschaltet, der Bohrer wird schnell bis zur Stellung a_± zurückgezogen und darauf im Eilgang zur Stellung b_t vorgeschoben, wo der Eilgang wieder ausgeschaltet wird, worauf der Bohrer bis zur Stellung c bohrt-. Hier wird der schnelle Rücklauf eingeschaltet, der den Bohrer schnell in die Ausgangslage ο zurückzieht.

Die Arbeitsweise mit zweimaliger Ausleerung zeigt Abb. 9, die sonst in gleicher Weise wie bei einmaliger Ausleerung verläuft.

Dieses ein- oder mehrmalige Entleeren kann je nach Ausführung des Fortschaltrelais mehr oder weniger oft vorgenommen werden, wie die Abb. 10 zeigt.

Das Fortschaltrelais kann aber auch in ein-

fachster Weise auf die in Abb. ii gezeigte Arbeitsweise eingestellt werden, bei der zwei in einem größeren Abstand voneinander liegende Bohrungsabschnitte so gebohrt werden, S daß der Zwischenraum b-c im Eilgang durchfahren wird.

Die Arbeitsweise der Schaltung soll nun an Hand der Abb. 6 und 8 und des Schaltschemas, Abb. 12, näher erläutert werden.

ίο Der Kontaktgeber K_s wird jedesmal kurze Zeit geschlossen, wenn einer der auf der Anschlagscheibe 6o sitzenden Anschlagnocken 04_a, 64_b, 04_C ... über den Zapfen 65 des Hebels 66 hinwegläuft, und zwar sowohl beim Vorlauf als auch beim Rücklauf der Bohrspindel.

Der Kontaktgeber K_a, ein Öffnungskontakt, wird jedesmal geöffnet, wenn der seitlich an der Anschlagscheibe sitzende Ausschaltnocken 73 nach Ablauf des Gesamtarbeitsspiels in die o-Lage zurückgekehrt ist.

Der Kontaktgeber K_s wird nur betätigt, wenn Überlastungen und Störungen an der Maschine auftreten, wird also für gewöhnlieh nicht betätigt. Er wird, wie vorher schon ausführlich beschrieben, betätigt von dem längs verschiebbaren Vorschubritzel und hat einen Ruhe- und einen Arbeitskontakt.

Die Indexzeichen der Anschlagnocken 64_a bis 64,,. entsprechen den Tiefenstellungen nach den Abb. 7 bis 11. Jedesmal, wenn diese Stellungen durchlaufen werden, sowohl beim Vor- als auch beim Rücklauf, wird also ein Stromimpuls erzeugt, der das Fortschaltrelais F um einen Teilschritt weiterschaltet. Zu Beginn jedes Arbeitsganges, wenn der Bohrer nach Abb. 7 bis 11 in o-Steilung steht, wird durch kurzes Eindrücken des Handdruckknopfes H_e die Magnetspule S_p des Hauptselbstschalters D mit den Zuleitungen 6¹ und T verbunden. Dieser verbindet dadurch die Klemmen U, V, W des Hauptmotors M mit den Zuleitungen R, S₃ T₁ wodurch dieser anläuft. Gleichzeitig schließt sich der Haltekontakt Ji₃ der die Spule S_p eingeschaltet erhält, wenn der Einschaltdruckknopf H_e wieder losgelassen wird. Dadurch wird auch die Haltespule Sj, des Fortschaltrelais erregt, das dadurch arbeitsfähig wird. Dieses steht zunächst noch in Ausgangsstellung. In dieser ist der von ihm betätigte Wendeselbstschalter S_w auf Vorlaufstellung'geschaltet, so daß der gleichzeitig mit dem Hauptmotor M eingeschaltete Hilfsmotor ii im Vorlauf anläuft.

Der Bohrer durchläuft nun zunächst den Leerweg bis zur Tiefenstellung o, die etwa der Werkstückoberfläche entspricht. In dieser Stellung gibt der erste Anschlagnocken 64,, einen Stromimpuls, der die Spule S_p des Fortschaltrelais F kurze Zeit erregt, wodurch die Klinke 85 das Sperrad um einen Zahn und dadurch die Nockenwelle um einen Schaltschritt weiter schaltet, in eine Stellung, in der der Hilfsmotor H von dem Wendeselbstschalter S_w ausgeschaltet wird und stehenbleibt.

Der Bohrer wird nun mit Bohrvorschub , weiter vorgeschoben, bis er die Tiefenstellung b erreicht hat. In dieser schließt der Anschlagnocken Ö4₆ kurze Zeit den Kontakt K_f, der die Spule S_f des Relais wiederum erregt und dadurch dasselbe in die nächste Stellung weiterklinkt, in der der Wendeselbstschalter S_n, den Hilfsmotor H auf Rücklauf schaltet, der nun den Bohrer schnell zurückzieht, bis er wieder die Stellung α, erreicht hat. In dieser gibt der Anschlagnocken 04_a durch den Kontaktgeber K_f wieder einen Stromimpuls, durch den das Fortschaltrelais F den Wendeschalter S_w wieder auf Vorlauf umschaltet. Der Bohrer wird nun schnell in die Stellung O₁ vorgeschoben, in der der Anschlagnocken 64^ einen Stromimpuls auslöst, durch den das Fortschaltrelais F den Wendeschalter S_w auf Aus-Stellung bringt und den Hilfsmotor H ausschaltet. Der Bohrer wird nun mit Bohrvorschub weiter vorgeschoben, bis er die Stellung c erreicht hat. In dieser erzeugt der dritte Anschlagnocken 64^ einen Stromimpuls, der durch Vermittlung des Fortschaltrelais F den Hilfsmotor H wieder auf Rücklauf schaltet.

Dieses Mal soll aber der Bohrer in die Ausgangslage ο zurücklaufen, obwohl die Steuerkurven des Fortschaltrelais F so ausgelegt sind, daß sie bis zur Höchstzahl der Hübe immer in Stellung ο auf Vorlauf umschalten. Zu diesem Zweck ist das Fortschaltrelais -F noch mit dem Abhebenocken 109 ausgestattet, der ein Weiterschalten des Fortschaltrelais verhindert, so daß es auch in der nächsten Stellung a_s, in der der Anschlagnocken 63_O wieder einen Stromimpuls auslöst, der das Fortschaltrelais F sonst auf Vorlauf umschalten würde, auf Rücklaufstellung stehenbleibt, so daß dieses Mal der Rücklauf nicht unterbrochen und der Bohrer weiter zurückgezogen wird, bis er die Stellung O₁ auf dem Rückzug erreicht. In dieser stößt der seitliche Ausschaltnocken 73 gegen den Druckbolzen 74 und öffnet dadurch den Kontakt- no geber K_a. Dadurch wird, wie im Schaltschema, Abb. 12, leicht erkennbar, der Haltestromkreis der Magnetspule S_p des Hauptselbstschalters D unterbrochen, und dieses fällt aus, wodurch auch alle hinter ihm liegenden Stromkreise stromlos werden. Es bleibt dadurch der Antriebsmotor iki und der Hilfsmotor H stehen, außerdem werden auch die Magnetspulen S_h und S_k des Fortschaltrelais F stromlos. Dadurch geben beide Klinken 85 und 92 das Sperrad 86 frei, so daß die Feder 95 die Nockenwelle 80 zurückdrehen

kann, bis sie durch den Anschlagarm 121 und den Anschlagstift 122 in der Ausgangslage festgehalten wird.

Wenn der Einschaltknopf H_e wieder kurz eingedrückt wird, wiederholt sich das beschriebene Arbeitsspiel von neuem.

Je nachdem ob durch Verstellen des Abhebenockens 108 die Nockenscheiben Si, 81' bis zu,den Stellungen o', o", o'" oder o"" (Abb. 6) weiterschalten, entstehen die Arbeitsspiele nach den Abb. 7 bis 10.

Soll das Arbeitsspiel nach Abb. 11 erreicht werden) so ist der Anschlagstift 119 so weit zu versetzen, daß die Stellung O₁₁ der Abb. 6 Ausgangsstellung wird. Außerdem ist der Hilf snocken 11$ in Arbeitsstellung zu schieben, wodurch er die Lücke io8₃ so unterteilt, daß der Nocken 81 den Hilfsmotor H auf einen Schaltschritt auf Vorlauf, beim nächsten auf Stillstand und dann auf Vorlauf schaltet. Die Abb. 6 zeigt noch, daß die in den Stellungen &₂ (Abb. 8), ho, b₃, b₄, C₂ (Abb. 9) und b₂, b_s, &4, b₅, b₆, C₂, <r₃, C₄, (I₂ (Abb. 10) von den Anschlagnocken ausgelösten Stromimpulse wirkungslos bleiben, weil sie zwar die Steuernocken 81, 81' weiterschalten, diese aber die Kontakthebel 82, 82' in ihren vorherigen Stellungen stehenlassen.

Wenn die Maschine auf vollautomatische Arbeitsweise umgestellt werden soll, bei der die Bohrspindel ununterbrochen auf und ab läuft und sich das eingestellte Arbeitsspiel ohne Pause wiederholt, braucht nur der Anschlagstift 119 durch den Kqntaktgeber 119 ersetzt zu werden, der parallel zum Einschaltdruckknopf H_e geschaltet ist. Er schaltet jedesmal, wenn das Fortschaltrelais F nach Abschalten des Hauptselbstschalters D stromlos geworden und in seine Ausgangsstellung zurückgefallen ist, den letzteren wieder ein, ehe der Hauptmotor zum Stillstand gekommen ist. Da der Kontaktgeber K_e durch den Schalter S_a leicht unwirksam gemacht werden kann, ist es in einfachster Weise möglieh, die Maschine nach Belieben auf halb- oder vollselbsttätigen Betrieb umzuschalten. Beim Ansprechen der überlastungspufferfeder 58 schiebt der am Vorschubritzel 22 ■ sitzende Bund 59 den Kontaktgeber K_s aus seiner Ruhestellung in die Arbeitsstellung. Er öffnet dabei, wie aus dem Schaltschema leicht zu erkennen ist, die Zuleitung zum Umschalter S₁₁ des Fortschaltrelais und schaltet darauf die Vorlaufspule S₁. des Wendeschalters S_w ein, so daß der Hilfsmotor H unter allen Umständen auf Rücklauf geschaltet wird. Da der Kontaktgeber K_s durch die Sperrnase 77 und die Klinke 78 in der Arbeitsstellung verriegelt ist, bis der Ausschaltnocken 73 das Arbeitsspiel beendet und den Hauptselbstschalter D und damit die übrige Einrichtung abgeschaltet hat, wird die Arbeitsspindel bei einer Störung stets in die Ausgangsstellung zurückgezogen, weil bis dahin der Hilfsmotor H nicht umgeschaltet we.rden kann, trotzdem das Vorschubritzel und der steuernde Bund inzwischen wieder in die Ruhestellung zurückgekehrt ist.

Es ist nun keineswegs notwendig, den Schrittschalter fs wie in den Abbildungen gezeigt, elektrisch zu betätigen. Er kann ebensogut mechanisch betätigt werden, beispielsweise, indem die Fortschaltklinke 85 unmittelbar von den Anschlagnocken 64 angestoßen werden, also an Stelle des Kontakthebels 68 ein Hebel tritt, an den die Fortschaltklinke angelenkt ist. Ebenso könnten die Klinken 85 und 92 am Ende des Arbeitsspiels mechanisch ausgelöst werden.

Ebensogut könnte der beschriebene Schrittschalter durch eine wirkungsgleiche Kette von Einzelrelais ersetzt werden, die sich gegenseitig so beeinflussen, daß sich die Schaltungen des Hilfsmotors in der gewollten Folge abspielen.

Claims (5)

1. Patentansprüche:

   i. Selbsttätige Bohrmaschine, insbesondere zum Bohren von Löchern großer Tiefe, bei der das Bohrwerkzeug während des Bohrvorganges ein- oder mehrmals zum Ausleeren der Späne von einem besondern Hilfsmotor, der das Vorschub-

   • getriebe unabhängig vom Bohrvorschub über ein selbstsperrendes Differentialgetriebe antreibt, und der mittels einer Reihe von Schaltnocken wechselweise auf Rücklauf, Stillstand und Vorlauf geschaltet wird, im Eilgang aus dem Bohrloch herausgezogen und wieder auf die vorher erreichte Tiefe vorgeschoben wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Hilfsmotor (Jf) für die Eilleerhübe von einem Schrittschalter (F) an sich bekannter Art in der vorgesehenen Schaltfolge gesteuert wird, bis diese Folge durch einen Abhebenocken o. dgl. (109) vor einer der Stellungen, in denen das Bohrwerkzeug in einer der obersten Arbeitsstellungen (a_t! a₂, a_s ...) steht, unterbrochen wird, wodurch auf «o vollen Rücklauf geschaltet bleibt, und die Bohrspindel (i) bis . in ihre Leerstellung (o) zurückgezogen wird, in der auch von dem Anschlagnocken (73) durch einen Kontaktgeber (K_a) der Hauptselbstschalter (D) abgeschaltet und der Schrittschalter (F) in seine Ausgangsstellung zurückgebracht wird.
2. 2. Schrittschalter zur Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltfolge durch einen verstellbaren Hilf snocken (115) unter gleichzeitiger

   Änderung der Ausgangsstellung durch Versetzen des diese bestimmenden Anschlages (122) veränderbar ist.
3. 3. Schrittschalter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschlag für die Ausgangsstellung (122) als Kontaktgeber (K_e) ausgebildet ist, durch den der Hauptselbstschalter (D) nach Rückkehr des Schrittschalters (F) in seine Leerstellung wieder eingeschaltet werden kann, um eine ununterbrochene Arbeitsweise der Maschine zu erzielen.
4. 4. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Hauptantriebsmotor (M) der Maschine oder ein besonderer Hilfsmotor, von dem der normale Vorschub abgeleitet wird, der dabei auch die parallel zum Vorschubantriebsmotor (M) geschaltete Schaltapparatur (F, S",„) für den Hilfsmotor (H) und dazu auch diesen stromlos macht.
5. 5. Sicherungseinrichtung zur Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß, wenn der Vorschubwiderstand der Bohrspindel einen durch eine Pufferfeder (58) o. dgl. bestimmten Betrag überschreitet, ein besonderer Wechselkontaktgeber (K_s) betätigt wird, der den Wendeselbstschalter (S_w) für den Hilfsmotor (H) unabhängig von der Stellung des Schrittschalters (F) auf Rücklauf stellung schaltet.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen