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Bohrvorrichtung mit selbsttätigem Vorschub und Schnellrücklauf Die
Erfindung betrifft eine weitere Ausbildung der Bohrvorrichtung nach. dem Patent
7-4421, bei der die Bohrspindel vermittels einer mit derselben verbundenen Mutter
und einer mit unterschiedlicher Drehzahl angetriebenen Gewindespindel in Längsrichtung
verschiebbar ist. Nach dem Hauptpatent ist vorgesehen, däß die mit der angetriebenem
Bohrspindel frei: drehbar verbundene 'Mutter und die Gewindespindel von einer von
der Bohrspindel getriebenen Steuerwelle über in bekannter Weise ;als Diffenentialgetriebe
wirksame Übersetzungen und eine vorgeschaltete Kupplung angetrieben werden. Erfindungsziel
ist dort die Unabhängigkeit der _ Vorschubmutter von der Drehzahl der Bohr-Spindel.
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Mit der vorliegenden Erfindung wird bezweckt,' die Vorrichtung derart
weiter auszubilden, daß -der selbsttätige Vorschub der Bohrspindel in zwei verschieden
schnelle Bewegungen unterteilt wird, nämlich in einen auf eine beliebige Weglänge
einstellbaren. Eilvorschub bis etwa, zum Ansetzen des Werkzeuges am Werkstück und
der normalen Arbeitsvorschub, welcher nach Zurücklegen des Eilvorlaufes selbsttätig
:eingeschaltet wird.
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Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde,. daß es bei Ausbildung
der Vorrichtung nach dem Hauptpatent infolge der Unabhängigkeit der Vorschubmutter
von der Drehzahl der Bohrspindel möglich ist, abwechselnd die mit der Mutter zusammenwirkende
Gewindespindel und die Mutter selbst stillzusetzen. Dies wird erfindungsgemäß durch
die Anordnung-,einer Kupplung zur Abtrennung der Mutter vom mit der Gewindespindel
gemeinsamen Antriebe durch : die Steuerwelle erreicht. -Dadurch wird in einfacher
Weise erzielt, daß zu Beginn jedes Arbeitsvorganges :durch Ausrücken der Kupplung
die mit der Mutter in Eingriff stehende Gewindespindel allein gedreht wird, während
die Mutter noch nicht in Drehung versetzt wird, wodurch die Bohrspindel- im Eilgang
vorgeschoben wird. Dieser Eilvorschub ist vermittels eines umlaufenden :einstellbaren
Anschlages
auf bestimmte Weglängen einstellbar. Die Erfindung sieht
deshalb in weiterer Ausbildung des Erfindungsgedankens vor, daß.
bewegten einstellbaren Anschlag, der auf die genannten Verriegelungsglieder am Ende
des eingestellten Eilvorschubweges zur Einwirkung kommt, ausgelöst wird und den
Arbeitsvorschub einschaltet.
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Ein weiteres Einzelmerkmal der Erfindung ist darin zu sehen, daß ,als
Antrieb für den einstellbaren Anschlag ein steilgängiges Gewinde in dem mit der
Vorschubmutter verbundenen axial- verschiebbaren Führungskolben vorgesehen ist;
in welches eine entsprechend steilgängige, drehbar, aber axial unverschieblieh gelagerte
Gewindespindel eingreift, so daß beim Vorlauf des Führungskolbens der auf einem
durch die steilgängige Gewindespindel bewegten Rade vorgesehene Anschlag mitläuft.
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In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand in einem Ausführungsbeispiel
dargestellt. Abb. i ist ein Mittellängsschnitt, Abb. 2 ein Schnitt nach Linie II-II
in Abb. i, Abb.,3 ein Schnitt nach Linie III-III in Abb. 1.
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Abb. 4 ist eine Einzeldarstellung des Schaltwerkes im Mittellängsschnitt
nach Linie IV-IV in Abb. 2. _ Abb. 5 bis 7 sind Einzelheiten des Schaltwerkes bei
verschiedenen Schalthebelstellungen. Mit der Bohrspindel i gleichlaufend ist düse
Steuerwelle 6 im Vorrichtungsgehäuse 2 gelagert, die an ihrem einen Ende ein Stirnrad
7 trägt, welches in eine Stirnverzahnung 8 der das Drehmoment auf .die Spindel i
übertragenden Hülse 3 eingreift. 4 ist die fest mit der Hülse 3 verbundene Antriebsriemenscheibe.
Auf :dem entgegengesetzten Ende der Welle 6 sitzt . der Teil 9 einer Lamellenkupplung,
deren anderer Teil Io starr mit einer Hohlwelle i i verbunden ist, welche die Steuerwelle
6 umschließt. i 2 ist eine Verzahnung der Hohlwelle, in die das mit der Mutter 14
fest verbundene Zahnrad 13 eingreift. Das Gewinde der Mutter 14 greift in die Schraubenspindel
15, die in einer Bohrung 16 der Bohrspindel i untergebracht ist. Die Gewindespindel
15 ist in einer Querwand 2a und in .der Stirnwand 2b dies Gehäuses 2 dreh:-bar,.aber
unverschieblich gelagert. Die Hohlwelle i i weist ferner eine Verzahnung 17 auf,
die in ein Stirnrad 18 eingreift, das lose auf der Spindel
15 sitzt. Die
Nabe des. Stirnrades i8 trägt die eine Hälfte einer Kupplung i9. Die andere Hälfte
dieser Kupplung ist auf einer Kuppelmuffe 2o angeordnet, die ündrehbar, aber längs
verschieblich auf der
stücke weisen die Kuppelzähne i i i und 112 auf: Das Teilstück der Hohlwelle i i,
welches dem Stirnrad 7 der von der Hohlwelle umschlossenen Steuerwelle 6 zugerichtet
ist, steht unter der Wirkung einer Feder 11.3, welche die Kuppelzähne der beiden
Hohlwellenteilstücke dauernd in Eingriff zu halten bestrebt ist. 9o ist eine Schubstange'
die gegen, einen Flansch des die Verzahnung i i i aufweisenden Hohlwellenteilstückes
bewegbar ist, zwecks Ausrückens dieses hohlwellenteilstükkes aus den Kupplungszähnen,
i 12 des anderen Hohlwellenteilstückes. Die Schubstange 9o ist ebenfalls im Gehäuse
2 (Querwand 2a und Stirnwand 2b) gelagert und mit ihrem von dem Flansch . der Hohlwelle
i i abgewandten linde aus der Stirnwand 2b des Gehäuses hinausgeführt. Dieses Ende
weist eine Schrägfläche auf, die mit einer entsprechend gestalteten Schrägfläche
einer Starire 9 i zusammenwirkt. Letztere ist in . einem Lagerkötper 92 außen an
der Gehäusestirnwand 2b senkrecht zur Achse der Stange 9o und zur Gehäusewandkarte
schrägliegend verschiebbar angeordnet. Das andere Ende der Stange 91 ist ebenfalls
finit einer Schrägfläche 91a ausgestattet, die ihrerseits mit einer entsprechend
ausgebildeten Schrägfläche 93a eines Stößels 93 in Zusammenwirkung. steht. Der Stößel
93 ist senkrecht zur Achse der Stange 9 i in der Gehäusestirnwand 2b federnd gelagert,
wie es die Abb. 4 zeigt, an Hand welcher weiter unten die Wirkung dieser Einrichtung
beschrieben: wird.
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In dem Gehäuse 2 ist, wie Abb. i weiter erkennen läßt, eine mit einem
steilgängigen Gewinde versehene Spinde195 drehbar, aber unverschieblich gelagert.
In dies Gewinde dieser Spindel greift ein Mutterstück I 14a des Führungskolbens
I14 der Mutter 14 ein, so daß bei den Bewegungen des Führungskolbens i i4, der die
Värschubbewegungen der Bohrspindel i mitmacht, die unverschieblch gelagerte Spindel
95 in Umdrehungen versetzt wird. An dem aus der Gehäusestirnwand 2b herausragenden
Ende der Spindel 95 ist ein Stirnrad 96 festgelegt, welches mit einem weiteren,
in der Gehäusestirnwand 2b gelagerten Stirnrad 97 in Eingriff steht. Auf der Außenfläche
des letztgenannten Stirnrades 97 ist ein Schleppanschlag 98 in: Umfangsrichtung
des Rades 97 einstellbar angeordnet. In die Bewegungsbahn des Schleppanschlages
98 (Abb.3) ragt ein Stößel 99, der in dem
Lagerkörper 92
der Gehäusestirnwand 2b gelagert, ist. Die in dem gleichen Lagerkörper gelagerte
Stange 9 i steht senkrecht zu - dem Stößel 99 und Wird von demselben durchsetzt.
Die Stange 9i weist deshalb eine längliche Durchbrechung Ioo auf, die eine abgestüfte
Auflagefläche für einen auf den Stößel 99 auf-, gezogenen Bund 99- besitzt.
Der Stößel 99 ist außerdem noch-mit einem Bund 99b ausgerüstet, welcher als Federanlage
für eine Feder i o i dient, 'die an ihrer ,anderen Seite gegen einen Vorsprung des.
Lagerkörpers 92 abgestützt ist. Die Feder IoI hat das Bestreben, den Stößil 99 ständig
gegen die abgestufte Auflagefläche in der länglichen Durchbrechung Ioo zu drücken.
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Die Steuermittel des Bohrgerätes sind im einzelnen aus den Abb. q:
bis 7 ersichtlich und umfassen folgende Teile: Den um den Zapfen so schwenkbar gelagerten
Doppelhebel 31, der in eine Ringnut der Kuppelmuffe 2o der Gewindespindel i 5 eingreift,
ferner den um den Zapften 3oa schwenkbaren Doppelhebel 46, der an der Kupplungsmuffe
48 der Höhlwelle i i angreift. Jeder der beiden Doppelhebel 31, 4.6 weist eine Rolle
73 bzw. 74 auf; welchein je einen Ausschnitt 71 - bzw. 72 einer Steuerscheibe 6o
reingreift. Die Steuerscheibe 6o ist mit einem Handgriff 75 versehen. Jeder der
Ausschnitte 7 i, 7 z weist eine Anzahl von Steuerkanten auf.
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An den seinen Arm des Doppelhebels 3 i ist eine Stoßlasche 49 angelenkt,
deren freies Ende den Zapfen 5o, welcher zur Verbindung des zweiten Doppelhebels
46 mit der Kupplungsmuffe 48 gehört, untergreift und von einer am Zapfen 3oa befestigten
. Zugfeder 53 gegen diesen Zapfen 5o -gezogen wird. Der Zapfen 5ö besitzt einen
Ausschnitt, in welchen ein entsprechend gestalteter Vorsprung 5z der Stoßlasche
49 eingreifen - kam.
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An dem anderen Arm des Doppelhebels 3 1 ist ein über die Kupplungsmuffe
2o hinausragendes Verlängerungsstück 34 vorgesehen, Dieses Verlängerungsstück 34
liegt im .Bereich einer Nase 36 eines im Gehäuse 2 ;gelagerten Winkelhebels 35,
dessen abgewinkelter Arm 37 in eine Führungsgabel der hohlen Steuerstange38 eingreift
(Abt. i), welche von der steilgängigen Gewindespindel 95 durchsetzt setzt wird.
Diese hohle Steuerstange 38 steht unter dem Einfluß einer im Gehäuse z' gelagerten
Feder 39- und wird von derselben -ständig in Richtung auf. - die Mutter 14 bzw.
deren Führungszylinder i 14, zu gedrückt.
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Gleichlaufend mit der Stoßlasche 49 ist eine weitere Lasche r25 angeordnet.
-Dieselbe ist mit einem Ende an dem Zapfen 50 festgelegt. Mit ihrem anderen
Ende erfaßt sie in einem Langloch 126 den Verbindungsbolzen des Doppelhebels 31
mit der Stoßlasche 49. An dieser zweiten Lasche ist ein Federgehäuse 127 festgelegt,
in welcher ein Bremsglied 128 sitzt. Dieses Bremsglied 128 kommt auf den
Kupplungsteil Io der Hohlwelle i r zur Einwirkung.
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Die Steuerscheibe 6o ist auf :einem Teil :ihres Umfanges mit einer
Verzahnung 63 versehen, welche in die Zähne einer im Gehäuse 2 längs verschieblich
gelagerten, verzahnten Schubstange 64 eingreift. Die Schubstange 64 ragt mit einer
Verlängerung 65 in eine Hülse 66, welche unter der Wirkung einer Druckfeder 67 steht,
die sich mit ihren anderen Ende im Gehäuse 2 abstützt (siehe Abb.-4). Der Hülse
66 ist zur Hubbegrenzung ein Stellring 68 zugeordnet.
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Weiterhin weist die Steuerscheibe 6o an ihrem Umfang einen Nocken
61 auf, der im Bereich einer Nase 6z der Stoßlasche 49 liegt.
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Außer diesem Nocken 6i ist noch ein anderer blocken 130 auf dem Umfang
der Steuerscheibe 6o vorgesehen, welcher sich im Bereich des federnden Stößels 93
befindet.
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Die Nahe der Steuerscheibe 6o ist als Nokkenscheibe 69 ausgestaltet,
die mit ihrem N:okken im - Bereich seiner Nase 70 des Winkelheblels 3 5 liegt.
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Außerdem ist im Gehäuse 2 noch ein Winkelhebel 42 schwenkbar gelagert,
der mit einem an seinem einen Arm angeordneten Zahn 43 im Bereich der auf dem Bund
2 i der Kuppielmuffe 2o sitzenden Verzahnung 2 i liegt.- Mit seinem anderen Arm
44 liegt der Winkelhebel42 an einem in der Gehäusestirntvand 2b federnd gelagerten
Bolzen 45 an-Aus der Gehäusestirnseite 2b ragt das Ende 8o der Gewindespindel 15
heraus. Es ist zum Aufstecken einer Handkurbel 8 i eingerichtet, mit welcher die
Werkzeugspindel i axial einstellbar ist.
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Nachstehend sei die Wirkungsweise der Vorrichtung beschrieben.
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Die Einschaltung der Bewegungsvorgänge erfolgt mit Hilfe des Schalthebels
75, der finit der Steuerscheibe 6o fest verbunden ist. Die Normallage des Schalthebels
75 ist die Stellung- I .(Nullage), in welcher der Schalthebel durch die Wirkung
der Feder 67 gehalten wird.
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Die Stellung II (Abt. 4)- ist die Einschaltstellung des Eilvorlaufes
der Bohrspindel i bis zum Ansetzen an das Werkstück. Die Weglänge des Eilvorlaufes
ist durch dien Schleppanschlag 98 .(Abt. 3) einstellbar. Nach Ablauf des eingestellten
Weges erfolgt selbsttätig die Umschaltung auf den normalen Arbeitsvorschub. Die
Verschwenkung des Handhebels 75 in die Einschaltstellung II erfolgt gegen die Wirkung
der Feder 67 durch Verschieben der Schubstange 64 über deren Verzahnung und- die
Verzahnung 63 der Steuerscheite 6o. Nach ,erfolgtem Einschalten diesec
Stellung
und nach Freigabe des Schalthebels schnappt derselbe selbsttätig wieder in die Nullage
i zurück.
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Die Stellung III (s. auch Abb. 7) ist die Ausschaltstellung des gesamten
Vorschubgetrvebes.
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Die Abb.5 zeigt die Stellung der Schalt-"verksglieder bei Beginn des
Eilrücklaufes der Bohrspindel und die Abb. 6 .die Stellung der Schaltwerksglieder
unmittelbar nach Beendigung des Eilrücklaufs der Bohrspindel i.
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Beim Verschwenken des Handhebels 75 in die Stellung II hat der Nocken
69 auf der Nabe der -Steuerscheibe 6o die Nase 7o des Winkelhebels 35 verdrängt
und die Nase 36 des letzteren von dem Verlängerungsstück 34 des Doppelhebels 31
abgeworfen. Sogleich kommt die auf der Kupplungsmuffe 20 lastende Feder 22 zur Wirkung
und rückt die Muffe 20 in die andere Kupplungshälfte 19
ein. Damit ist die
Gewindespindel 15 in. das Getriebe eingeschaltet. Im Zuge der Bewegung des
Schalthebels 75 hat die Steuer-. kante 76 in. dem Ausschnitt 7z der- Steuerscheibie
6o die Rolle 74 des Doppelhebels 46 nach der Gehäusestirnseite zu ,abgedrückt und
somit über den anderen Hebelarm des Doppelheb.els 46 die Kupplungsmuffe 48 in entgegengesetzter
Richtung verschwenkt, wodurch die Lamellenkupplung der Hohlwellle i i eingerückt
und letztere mit der Steuerwelle 6 gekuppelt ist. Gleichzeitig hat der Nocken I3o
am Urifang der Steuerscheibe 6o den Stößel 93 in Richtung auf die Gehäusestirnwand
zu bewegt. Die Schrägflächenverbindung dieses Stößels 93 mit der Schubstange 9 i
hat letztere, welche in der Ebene der Gehäusestirnwand 2b gelagert ist, parallel
zu dieser Wand verschoben. Die Schrägflächenverbindung der Stange 9i mit der Stange
9o hat zur Folge, daß letztere in Richtung auf das Gehäuseinnere zu bewegt wird.
Die Stange 9o drückt auf den Flansch des Federbelasteten Teilstückes der Hohlwelle
i i und rückt die Zähne i i i dieses Teilstückes aus den Kuppelzähnen 112 des anderen
Hohlwellenteilstückes unter Artspannung der Feder 113 aus. Bei der
Verschiebung der Stange 9 i an der Gehäusestirnwand 2k' ist der unter Federwirkung
stehende Stößel 99 auf den niedrigeren Teil der Abstufung in der läng: lichen Durchbrechung
Ioo dieser Stange 9i ;gedrückt worden und hält diese Stange und damit auch die Schubstange
9o in der eingenommenen Lage fest, zugleich in den Bereich des Schleppanschlages
98 auf dein Stirnrad 97 vorrückend (s. Abb. 3).
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E s kann jetzt -das Zahnrad 13 : und die damit fest verbundene
Mutter 14 an der Drehbewegung nicht teilnehmen. Die Gewindespindel 15 dreht
sich, so daß die. Mutter 14 und damit die Werkzeugspindel i mit Eilgeschwindigkeit
auf das Werkstück zu bewegt wird. Das Mutterstück i i 4a des Führungskolbens i i
4, welches mit diesem die Vorschubbewegung mitmacht und in die steilgängige Spindel
95 -eingreift, versetzt letztere in Umdrehung und damit auch das fest auf dem ,aus
der Gehäusestirnwand herausragenden Ende sitzende Stirnrad 96. Dieses kämmt mit
dem Stirnrad 97, auf welchem der Schleppanschlag 98 für die Weglänge des Eilvorschubes
angeordnet ist. Ist die eingestellte Weglänge mit Eilgeschwindigkeit zurückgelegt,
so hat der Schleppanschlag 98 .den Stößel 99 erreicht und drückt denselben nieder.
Der Stößel 99 schnappt von der niedrigeren: Abstufung in der Durchbrechung
Ioo der Stange 9 i ab, und letztere gleitet unter dem Druck der Kupplungsfeder i
13, der auf dem ausgekuppelten Hohlwellenteilstück i I lastet, in seine Ausgangslage
zurück. Gleichzeitig kommen die Kuppelzähne i i i und 112 der Hohlwellenteüstücke
i i in Einsgriff: Nunmehr nimmt die gesamte Hohlwelpe i i an, der Bewegung teil;
über die lange Verzahnung 12 derselben wird auch das Stirnrad 1,3 sowie die Mutter
14 bewegt. Aus der Differenz der Bewegung der Spindel I5 und der Mutter 14 resultiert
der normale Arbeitsvorschub, mit welchem jetzt die Bohrspindel i weiter vorgeschoben
wird.
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Es liegt-- im Rahmen der Erfindung, - an Stelle der im Ausführungsbeispiel.
gezeigten Ausgestaltung der Löseeinrichtung 95, 94, 97, 98 für die Verriegelungsglieder
99, 99a 99b in der Steuerverbindung zwischen dem Schalthebel und den- Teilstücken
der Hohlwelle i i auch andere Lös-e-einrirht°ungen anzuwenden, z. B. kann in gleicher.
Weise an Stelle der steilgängigen Gewindespindel 95 eine Zahnstange - vorgesehen
sein, welche mit einem Zahnrad auf dem Führungszylinder 114 zusammenarbeitet.
Es kann aber auch eine noch andere Ausgestaltung der Löseeinrichtung Anwenldung
finden, bei welcher mit dem Führungszylinder 114 eine Zugvorrichtung verbunden ist,
welche über leine Umlenktulg an die in diesem Falle als Federgehäuse ausgebildete
Anschlagscheibe 97 angreift.