DE69219205T2

DE69219205T2 - Von Hand führbares Bohrgerät

Info

Publication number: DE69219205T2
Application number: DE69219205T
Authority: DE
Inventors: David Ashley Screen
Original assignee: JONES TOOL CO Ltd
Current assignee: JONES TOOL CO Ltd
Priority date: 1991-05-31
Filing date: 1992-05-21
Publication date: 1997-11-13
Anticipated expiration: 2012-05-22
Also published as: DE69219205D1; EP0516343B1; ES2103342T3; US5282704A; GB9111730D0; EP0516343A1; CA2069264A1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein tragbares Bohrgerät, insbesondere ein Bohrgerät der Art, wie sie beispielsweise oft beim Errichten von Stahlkonstruktionen für ein mehrstöckiges Gebäude verwendet werden.
Herkömmliche tragbare elektrische Bohrer werden verwendet, um während des Errichtens von Stahlkonstruktionen Löcher zu bohren. Aus Gründen der Präzision und Sicherheit wird das Bohrgerät nicht in der Hand gehalten, sondern ist axial verschiebbar in einen Stütze genannten Support montiert, die an der Stahlkonstruktion festgeklemmt wird. Es kann besonders vorteilhaft sein, eine solche Stütze mit einer Basisplatte bereitzustellen, in der sich eine elektromagnetische Spule befindet, so daß die Bohrspindel leicht fixiert werden kann, indem einfach die Basisplatte positioniert und die Spule mit Strom versorgt wird. Das bekannte Gerät hat jedoch den Nachteil, daß der Bohrer, obwohl er abgestützt wird, immer noch an einer Kraftzufuhrleitung hängt, die für die freie Bewegung des Bohrers hinderlich sein kann und relativ leicht abgewetzt oder beschädigt wird. Das kann Probleme verursachen, gleichgültig, ob der Antrieb durch einen Elektromotor oder durch einen Hydromotor erfolgt.
Die FR-A-896945 offenbart eine Montagevorrichtung für einen Elektrobohrer. Der Bohrer ist an einer Stütze befestigt, und die Bohrspindel ist relativ zur Stütze axial verschiebbar. Die Stütze enthält einen Antriebsmotor für die Bohrspindel, wobei der Motor in der Stütze in einer feststehenden Position gehalten wird.
Die US-A-2863338 offenbart einen feststehenden Bohrer mit einer magnetischen Basis. Eine Bohrerstütze ist auf der Oberseite einer großen magnetischen Basis montiert, und mit der Stütze ist eine axial bewegliche Bohrspindel verbunden.
Gemäß vorliegender Erfindung wird ein tragbares Bohrgerät geoffenbart, umfassend eine Stütze, die mit Mitteln zu ihrer Befestigung an einem Werkstück versehen ist, sowie eine axial verschiebbare Bohrspindel, die in der Stütze montiert ist, wobei ein Antriebsmotor für die Spindel in einer feststehenden Position in der Stütze gehalten wird, die Spindel drehbar in einem länglichen Element gehalten wird, das von der Stütze in Gleiteingriff zur Bewegung in Axialrichtung gehalten wird, und eine Antriebsübertragung zwischen dem Motor und der Spindel ein längliches Übertragungselement, das auf einer zur Spindel parallelen Achse drehbar ist, sowie ein weiteres Rotationselement umfaßt, das sich mit dem länglichen Übertragungselement in Antriebseingriff befindet und mit dem die Spindel haltenden länglichen Element verschiebbar ist.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform des Geräts sind der Motor und das längliche Übertragungselement Seite an Seite angeordnet. Das ergibt eine besonders kompakte Anordnung, die es ermöglicht, das Gerät zu verwenden, wenn die freie Höhe eingeschränkt ist.
Eine Ausführungsform der Erfindung wird nachstehend im Detail unter Bezugnahme auf Zeichnungen beschrieben, die beispielhaft eine spezifische Ausführungsform illustrieren und worin:
Fig. 1 ein Vertikalschnitt durch ein erfindungsgemäßes tragbares Bohrgerät ist, dessen Bohrer sich im zurückgezogenen Zustand befindet,
Fig. 2 eine Fig. 1 ähnliche Ansicht ist, die den Bohrer aber im voll ausgefahrenen Zustand zeigt,
Fig. 3 eine Schnittansicht entlang der Linie 3-3 in Fig. 1 ist,
Fig. 4 eine Schnittansicht entlang der Linie 4-4 in Fig. 3 ist,
Fig. 5 eine perspektivische Ansicht eines Bauteils des Geräts ist,
Fig. 6 eine Ansicht ist, die eine mögliche Modifikation des Geräts darstellt,
die Fig. 7 bis 10 Ansichten sind; die die Getriebeanordnung im modifizierten Gerät darstellen,
Fig. 11 eine Ansicht ist, die eine weitere mögliche Modifikation darstellt, und
Fig. 12 eine Schnittansicht entlang der Linie 12-12 in Fig. 11 ist.
Nun auf die Fig. 1 bis 5 der Zeichnungen Bezug nehmend umfaßt das darin dargestellte tragbare Bohrgerät ein Amboßelement 10, in dessen Basisteil allgemein mit 12 bezeichnete elektrische Wicklungen angeordnet sind, die, wenn sie aktiviert werden, eine starke magnetische Anziehung hervorrufen, die ausreicht, um den Amboß an einem eisernen Werkstück festzuhalten, beispielsweise einem Metallträger oder -strebe, der/die Teil eines Rahmentragwerks für ein in Bau befindliches mehrstöckiges Gebäude darstellt.
Ein Kopfteil des Ambosses ist mit einem Tragegriff 11 versehen und enthält Montagemittel, Antriebsmittel und Vorschubmittel für einen Bohrer 14, der mit einem Adapter 15 am unteren Ende einer Antriebsspindel 16 befestigt ist.
Die Montagemittel für den Bohrer 14 bestehen aus einem allgemein mit 18 bezeichneten Montageelement, das in Fig. 5 in perspektivischer Ansicht dargestellt ist. Das Montageelement weist einen oberen Abschnitt 20 in Form eines allgemein zylindrischen Scheibenelements auf, das einstückig mit einer versetzten zylindrischen Buchse 22 ausgebildet ist, in der die Antriebsspindel drehbar in Lagern 24 montiert ist. Der obere Abschnitt 20 des Montageelements ist gleitbar in einer zylindrischen Blindbohrung 26 innerhalb des Kopfteils des Ambosses gelagert. Die zylindrische Buchse 22 kann durch eine Bohrung 28 in einer unteren Wand des Kopfteils gleiten.
Die Antriebsmittel für den Bohrer 14 sind am besten in Fig. 1 gezeigt und umfassen einen allgemein mit 30 bezeichneten Elektromotor, dessen Rotor 32 vertikal in Lagern 34, 34 montiert ist. Ein Ritzel 36 am oberen Ende der Rotorwelle überträgt die Rotation über Untersetzungszahnräder 38 und 40 auf ein längliches Schraubenzahnrad 42, das vertikal in Lagern 44, 44 montiert ist und sich innerhalb der zylindrischen Blindbohrung 26 befindet, in der der obere Abschnitt 20 des Montageelements 18 gleitbar gelagert ist. Wie in Fig. 5 gezeigt, ist der obere Abschnitt des Montageelements bei 46 geschlitzt, so daß ein Freiraum entsteht, durch den sich das längliche Schraubenzahnrad 42 erstreckt.
Das obere Ende der Antriebsspindel 16, das, wie ersichtlich, über das obere Ende des Montageelements 18 hinausragt, ist mit einem Schraubenzahnrad 48 versehen, das mit Zahnrad 42 ineinandergreift. Die Zahnräder 48 und 42 werden während jeder vertikalen Einstellung des Montageelements 18 relativ zum Kopfteil des Ambosses durch das Gleiten der Zähne des Zahnrades 48 relativ zu den Zähnen des länglichen Zahnrades 42 im Eingriff gehalten.
Die Vorschubmittel für den Bohrer 14 bestehen aus Schraubenmitteln für die Vertikaleinstellung der Position des Montageelements 18 relativ zum Kopfteil des Ambosses und sind in Fig. 3 und 4 dargestellt. Die genannten Schraubenmittel umfassen eine längliche Schraube 50 mit quadratischem Gewinde, die in Lagern 52, 52 vertikal montiert und innerhalb der zylindrischen Blindbohrung 26 angeordnet ist, in der der obere Abschnitt 20 des Montageelements 18 gleitbar gelagert ist. Eine nichtdrehbare Mutter 54, die in Gewindeeingriff mit der Schraube 50 steht, ist innerhalb des oberen Abschnitts 20 des Montageelements angeordnet.
Ein Griff 56, der sich durch eine Seitenwand des Kopfteils des Ambosses erstreckt, kann verwendet werden, um die Schraube 50 über ein Paar Kegelräder 58, 58 zu drehen. Beim manuellen Drehen des Griffs wird die Schraube gedreht, so daß das Montageelement je nach Rotationsrichtung des Griffs relativ zum Amboß gesenkt oder gehoben wird. Der Bohrer wird so entweder in die Arbeitsfläche hinunter vorgeschoben oder daraus zurückgezogen.
So wird ein elektromagnetisches Bohrgerät bereitgestellt, das besonders einfach in der Konstruktion ist und daher zu relativ geringen Kosten hergestellt werden kann. Außerdem weist es den beträchtlichen Vorteil auf, daß es nicht wie üblich ein flexibles Elektrokabel aufweist, das zu einem Elektromotor führt, der so montiert ist, daß er relativ zum Amboß verstellbar ist. Da sich die große Mehrheit der beweglichen Teile innerhalb des Ambosses selbst befindet, ist das Gerät besonders robust. Es ist zu erwarten, daß das Gerät ein geringeres Gewicht aufweist, und, da der Motor und das längliche Übertragungselement 42 Seite an Seite angeordnet sind, insbesondere eine geringere Gesamthöhe aufweist als zuvor bekannte Geräte mit ähnlicher Kapazität und ähnlichem Arbeitshub.
Es können verschiedene Modifikationen vorgenommen werden. Beispielsweise ist es nicht wesentlich, daß die Zahnräder 42 und 48 Schraubenzahnräder sind. Es kann sich auch um geradverzahnte Stimräder handeln. Es versteht sich auch, daß zur Vermeidung jedes Risikos des Verkantens des Montageelements innerhalb der Blindbohrung 26 aufgrund dessen, daß die längliche Schraube 50 aus der Achse der Antriebsspindel versetzt ist, die einzelne Schraube 50 durch ein Paar solcher Schrauben ersetzt werden könnte, die sich an diametral entgegensetzten Positionen relativ zur Antriebsspindel befinden, wobei Mittel vorgesehen sind, um beide Schrauben mit dem Griff 56 gleichzeitig anzutreiben.
Es ist gezeigt worden, daß die dargestellte Ausführungsform der Erfindung von einem Elektromotor angetrieben wird. Es versteht sich jedoch, daß der Motor nicht notwendigerweise ein Elektromotor ist; es könnte sich auch beispielsweise um einen Fluidmotor handeln.
Die Vorschubmittel müssen nicht notwendigerweise aus einer drehbaren Schrauben- und-Mutter-Anordnung bestehen. Es könnte auch eine geeignete hydraulische Vorschubanordnung verwendet werden.
Es ist gezeigt worden, daß die dargestellte Ausführungsform der Erfindung mit einer elektromagnetischen Klemmanordnung versehen ist, mit der sie an einem Arbeitselement befestigt werden kann. Eine solche Anordnung muß aber nicht notwendigerweise elektromagnetisch sein; es könnte auch eine Anordnung verwendet werden, die einen oder mehrere Permanentmagneten umfaßt. Tatsächlich könnte es je nach den speziellen Anforderungen möglich sein, das Amboßelement auf rein mechanischem Weg, wie durch eine Klemmanordnung mit Schraubengewinde, in Position zu befestigen.
In Fig. 2 ist zu sehen, daß der vertikale Abstand der Auflageflächen, die den oberen Abschnitt 20 des Montageelements und die zylindrische Buchse 22 umgeben, relativ klein wird, wenn der Bohrer von unterhalb des Kopfabschnitts des Ambosses voll ausgefahren ist. Der resultierende Verlust der Steifigkeit wird bis zu einem gewissen Grad durch die Tatsache wettgemacht, daß der Bohrer selbst in der Bohrung im Werkstück festgehalten wird (und es versteht sich natürlich, daß das Werkstück immer dann als absolut steif betrachtet werden kann, wenn der Amboß durch Magnetanziehung am Werkstück befestigt ist).
Nun auf die Fig. 6 bis 10 Bezug nehmend ist der angefügte Griff 11 in einer Modifikation des oben beschriebenen Geräts durch Griffe 101 ersetzt, die einstückig mit dem Amboßelement 10 gegossen sind. Außerdem ist das Zahnradvorgelege zwischen dem Ritzel 36 und dem länglichen Schraubenzahnrad 42 so modifiziert, daß der Bohrer mit einem zweistufigen Antrieb versehen ist. Die Untersetzungszahnräder 38 und 40 sind durch die Stufenzahnräder 60, 62 und Zahnrad 64 und die Stufenzahnräder 66, 68 ersetzt. Die Stufenzahnräder 60, 62 und Zahnrad 64 sind in einem beweglichen Gehäuse 70 angeordnet, das vom Kopfteil des Ambosses getragen wird. Ein vom Gehäuse 70 getragener Griff 72 erstreckt sich durch einen Schlitz im Kopfteil des Ambosses, wie in Fig. 6 gezeigt, und kann in unterschiedliche Positionen bewegt werden, wie schematisch in den Fig. 7 und 9 dargestellt, um verschiedene Übersetzungsverhältnisse einzunehmen. In den Fig. 7 und 8 wird das Zahnradvorgelege im Hochgeschwindigkeitsverhältnis gezeigt, wobei der Antrieb von Ritzel 36 durch Zahnrad 60 und Zahnrad paar 62, 64 auf Zahnrad 40 übertragen wird. In den Fig. 9 und 10 wird das Zahnradvorgelege in einem Niedriggeschwindigkeitsverhältnis gezeigt, wobei der Antrieb von Ritzel 36 durch Zahnrad 60, Zahnradpaar 62, 66 und Zahnrad 68 auf Zahnrad 40 übertragen wird.
In den Fig. 11 und 12 wird eine Modifikation dargestellt, die an jeder der dargestellten Ausführungsformen vorgenommen werden kann, auf die Bezug genommen wurde, wobei es sich um das Vorsehen einer einfachen Schmiermittelpumpe in der zylindrischen Buchse 22 handelt, innerhalb der die Antriebsspindel 16 drehbar montiert ist. Bei der Pumpe handelt es sich um eine peristaltische Pumpe, die ein Stück Gummischlauch 74 umfaßt, das durch ein Loch 76 tangential zur Bohrung der Buchse geführt worden ist. Ein Paar Rollen 78, 78, die auf jeweiligen, in gegenüberliegend angeordneten Schlitzen 82 in der Antriebsspindel 16 getragenen Spindeln 80, 80 drehbar sind, ist so angeordnet, daß es mit der radialen Innenwand jenes Teils des Schlauches in Eingriff steht, der sich um die Bohrung der Buchse erstreckt.
Es wird zwar in jedem der dargestellten Beispiele gezeigt, daß die Antriebsspindel mit einem Bohrer vom Fräsertyp versehen ist, mit dem ein Materialpfropfen aus einem Arbeitselement entfernt werden kann, es versteht sich jedoch, daß aber auch jeder andere geeignete Bohrer oder Bohreinsatz auf sie aufgesetzt werden kann.

Claims

1. Tragbares Bohrgerät, umfassend eine Stütze (10), die mit Mitteln (12) für ihre Befestigung an einem Arbeitselement bzw. -glied versehen ist, eine axial verschiebbare Bohrspindel (16), die in der Stütze (10) montiert ist, und einen in einer feststehenden Position in der Stütze gehaltenen Antriebsmotor (30) für die Spindel (16), wobei die Spindel drehbar in einem länglichen Element bzw. Glied (18) gehalten wird, dadurch gekennzeichnet, daß das längliche Element von der Stütze im Gleiteingriff zur Bewegung in der axialen Richtung gehalten wird und daß eine Antriebsübertragung zwischen dem Motor und der Spindel ein längliches Übertragungselement bzw. -glied (42), das auf einer Parallelachse zur Spindel drehbar ist, sowie ein weiteres Rotationselement bzw. -glied (48) umfaßt, das sich in Antriebseingriff mit dem länglichen Übertragungselement bzw. -glied (42) befindet und mit dem die Spindel haltenden länglichen Element (18) verschiebbar ist.

2. Bohrgerät nach Anspruch 1, worin der Motor (30) und das längliche Übertragungselement (42) Seite an Seite angeordnet sind.

3. Bohrgerät nach Anspruch 1 oder 2, worin das längliche und weitere Übertragungselemente (42 und 48) ineinandergreifende Spiralverzahnung aufweisen.

4. Bohrgerät nach einem der vorangegangenen Ansprüche, umfassend Vorschubmittel für die Axialbewegung der Spindel (16).

5. Bohrgerät nach Anspruch 4, worin das Vorschubmittel für die Axialbewegung der Spindel (16) aus einer Schraube (50) besteht, die um eine Achse parallel zur Achse des länglichen Elements (18) drehbar ist und sich in Gewindeeingriff mit einer Mutter (54) befindet, die vom länglichen Element getragen wird, wobei Mittel (56, 58) zum Drehen der Schraube vorgesehen sind.

6. Bohrgerät nach Anspruch 5, worin eine Vielzahl der Schrauben (50) symmetrisch um die Achse der Spindel (16) angeordnet ist.

7. Bohrgerät nach einem der vorangegangenen Ansprüche, worin ein Geschwindigkeitsänderungsmechanismus in der Antriebsübertragung zwischen dem Motor (30) und der Spindel (16) vorgesehen ist.

8. Bohrgerät nach Anspruch 2 gemeinsam mit Anspruch 7, worin der Geschwindigkeitsänderungsmechanismus an einer Seite des Motors (30) und der Spindel (16) hinten an der Spindel vorgesehen ist.