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Verbesserungen an Handbohrmaschinen u. dgl. Die Erfindung bezieht
sich auf Handbohrmaschinen und ähnliche Werkzeuge mit quer zur Werkzeugspindel liegenden,
in dem aus zwei Schalen bestehenden Gehäuse gelagerten Antriebswellen.
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Bei normalen Handbohrmaschinen ist zur Lagerung der drehbaren Teile
und Übertragung der Kräfte gewöhnlich ein Gestell vorgesehen. An den beiden offenen
Seiten ist dieses Gestell durch glatte oder schalenförmige, nicht an der Kraftübertragung
teilnehmende Deckel abgeschlossen. Diese Gestelle erfordern eine verhältnismäßig
teure Bearbeitung, und die Deckel müssen zusätzlich angefertigt werden, was weitere
Kosten verursacht.
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Soweit Handbohrmaschinen bekanntgeworden sind, die ein aus zwei Schalen
bestehendes, die Kräfte übertragendes Gehäuse aufweisen, so konnten mit diesen keine
großen Axialdrücke übertragen werden, da sich die Gehäuseschalen bei größeren Kräften
elastisch verformt haben und dadurch den Wirkungsgrad der Zahnradübertragung erheblich
vermindert oder sogar Zerstörung der Zahnräder hervorgerufen haben. Man hat daher
bei solchen Gehäusen zur Übertragung der axialen Druckkräfte zusätzliche Verstärkungswände
eingebaut.
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Das Ziel der Erfindung ist nun, eine Handbohrmaschine oder ein ähnliches
Werkzeug zu schaffen, das außerordentlich einfach in der Herstellung ist und trotzdem
hohe Bohrleistungen und Axialdrücke und infolge besseren Wirkungsgrades größere
Über- bzw. Untersetzungsverhältnisse, als normalerweise bei Handbohrmaschinen üblich,
zuläßt. Dieses Ziel wird durch die Summe einer Anzahl kleinerer Verbesserungen erreicht,
die zusammen das Merkmal der Erfindung ausmachen.
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Gemäß der Erfindung sind bei einer Handbohrmaschine oder ähnlichem
Werkzeug die Wellen
auf Kugellagern gelagert, bei .denen zur Verbilligung
der Herstellung ein oder beide Laufringe aus schalenförmigen Blechpreßteilen gebildet
sind. Der äußere Laufring ist dabei mit Spiel gegenüber der Welle über die vorzugsweise
in Rillen der Welle laufenden Kugeln geschoben und durch Sprengringe oder gleichwertige
Mittel gegen axiale Verschiebtng' gchert. Die #Gehäuseschalenhälften sind als Fertigpreß-
bzw. -gußteile. ausgebildet und weisen entsprechende Aufnahmen für die Außen-, Laufringe
der Kugellager auf. Durch diese Ausbildung der Kugellager und Gehäuseschalen ist'
es möglich, die Wellen als Teilegruppe vorher für sich zusammenzubauen und dann
diese vormontierten Wellen mit den Gehäuseschalenhälften einfach zusammenzustecken,
was nach den Erfahrungen eine wesentliche Verbilligung der Herstellung von'größeren
Stückzahlen bedeutet.
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Gemäß der Erfindung sind die beiden als Fertigpreß- bzw. -gußteile
hergestellten Gehäuseschalenhälften in sich so starr, insbesondere auch verwindungssteif
ausgebildet, daß keine besonderen; das Gehäuse entlastenden Teile eingebaut werden
müssen.
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Zur besonders guten Versteifung der Gehäuseschalen können diese doppelwandig
ausgeführt werden, wobei die Gehäuseschalen längs den Kanten und / oder den Versteifungssicken
- bzw. -rippen miteinander verbunden sind.
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Die Aufnahmen für die Außenlaufringe der Kugellager können in den
Gehäuseschalen mit eingepaßt bzw. im Vertgguß vorhanden sein. Andererseits können
diese Lagerstellen aber auch besonders bearbeitete Büchsen oder gesondert gepreßte
Kappeu sein, die entweder. in den Schälen, beispielsweise durch Niete, befestigt
sind oder beim : Zusammenbau in entsprechende Ausstanzungen eingelegt werden und
nach dem Zusammenbau durch Kragen in ihrer Läge gesichert sind.
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Die,Erfindung ist im folgenden an Hand schematischer Zeichnungen an
Ausführungsbeispielen näher erläutert: Abb. i zeigt eine Gesamtansicht einer Handbohrmaschine
gemäß der Erfindung, wobei die beiden Teile des Gehäuses von den Wellen und Lagern
des Mechanismus getrennt dargestellt sind; ' Abb. 2 bis i i zeigen verschiedene
Ausführungsformen des Gehäuses; Abb. 12 zeigt eine Ausführungsform der Wellenlagerurig;
Abb. 13 ist eine Teilansicht einer anderen Ausführungsform der Haltevorrichtung
für die Kugeln eines Lagers; Abb. 14 ist eine weitere Ausführungsform einer derartigen
Vorrichtung; und Abb. r5-bis ig sind verschiedene Ausfüttrungsformen für die Verbindung
des Gehäuses.
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Abb. i zeigt zwei Halbschalen bzw: Hohlkörper.i und 2, die, um ein'
starres Gehäuse zu bilden; längs der Kantenlinien A, B; A', 'B' miteinander
verbunden werden können. Diese Schalen sind mit angepreßten Vorsprüngen 3, 4, 5;
6 versehen; die dazu bestimmt sind, die- Steifigkeit des Gehäuses zu erhöhen und
die Lager .7, 9, 17 und 1:g der Wellen 8 und,io des Mechanismus aufzunehmen.
Auf `den Wellen 8 und io befinden sich die miteinander kämmenden Ritzel i i und
12. Die Welle io trägt .außerdem ein Ritzel 13 mit Schraubenverzahnung, durch das
über ein zweites Ritzel 14 mit Schraubenverzahnung die Bohrspindel 15 angetrieben
wird; an der sich das nicht gezeigte Spannfutter zum Festspannen des Bohrwerkzeuges
befindet.
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Die Kappen 4 und 5 sind mit Durchbrüchen versehen; durch die die Sechskante
20, 18 zum Aufsetzen der Handkurbel hindurchragen.
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21 und 22 sind Dichtungen, die dazu bestimmt sind, das Entweichen
des Schmiermittels und das Eindringen des Staubes zu verhindern. 23 ist ein Verstärkungsring,
der die Verbindung der beiden Schalen i und 2 verstärkt.
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je nachdem, ob die Betätigungshandkurbel auf dem Endstück 18 oder
auf dem Endstück 2o be-- festigt ist; wird das Werkzeug entweder direkt oder über
die Übersetzung der Zahnräder i 1, 12 angetrieben.
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Die Endstücke 18, 20 können, vorausgesetzt, daß die Handkurbel gutsprechend
ausgebildet ist, selbstverständlich auch, wie aus der Abb. 12 ersichtlich, auf ein
und derselben Seite des Gehäuses angeordnet sein.
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Die als Blechpreßteil, Kunststoffpreßteil oder Fertiggußteil hergestellten
Schalen i und 2 werden auf den Kanten A, B, A', B' miteinander verbunden,
so daß es möglich ist, sämtliche inneren Teile des Gehäuses durch einfaches Voneinanderentfernen
oder Zusammenbauen der Schalen freizulegen oder in ihrer Lage festzulegen.
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Das Gehäuse der in Abb. i gezeigten Handbohrmaschine ist in Abb. 2
für sich allein schematisch dargestellt.
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In der Abb. 3 ist die Fugenebene C-D senkrecht zur vorhergehenden
und geht somit durch die Achsen der Lagerungen 3, 4, 5, 6.
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In der Abb. 4 bestehen die Schalen des Gehäuses aus je zwei
Teilen 24, 25, die durch Vernieten, Versclhweißen od. dgl. miteinander starr verbunden
sind. Beide Schalenteile zusammen bilden eine leichte Einheit, die durch den gegenseitigen
Abstand voneinander eine sehr starre Kastenbauart bilden, die wegen der Erhöhung
der Trägheitsmomente und der Festigkeit schwer verformbar ist.
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Rippen, wie bei 26 gezeigt, und Verstärkungswülste, wie z. B. 27,
bilden Auflagerpunkte für die Befestigung bzw. Verbindung. der Teile 24, 25 und
dienen ferner zur Versteifung des- Gehäuses.
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Abb.5 und 6 zeigen Gehäuse aus Kunststoff oder gegossenem Metall.
Das in Abb. 5 gezeigte Gehäuse ist unsymmetrisch und besteht aus einer mit Bohrungen
29 und 30 für die Lagerung der Bohrspindel versehenen Hauptschale 28 sowie
einem seitlich auf Schale 28 aufgeschraubten Teil 31. In Abb.6 ist eine symmetrische
Anordnung gezeigt.
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Abb.7 zeigt ein in Gemischtbauweise hergestelltes Gehäuse aus einem
sehr dünnen gedrückten Blechteil 32, in dem, um die nötige Festigkeit zu
gewährleisten,
an gewissen Stellen Formmaterial 33 angeordnet ist. Auf diese Weise- erhält man
das geringste Gewicht, da das Material entsprechend den Höhen und Richtungen der
Beanspruchungen verteilt werden kann, während die Wandstärke des Mantels durch keinerlei
Rücksichten auf eine Erleichterung der Formarbeit bzw. auf Zerbrechlichkeit nach
unten begrenzt wird.
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Das Formmaterial kann auch durch Rippen und Vorsprünge aus dünnem,
gedrücktem und aufgeschweißtem Blech ersetzt werden, wenn sich die verwendeten Stoffe
dazu eignen. 'Bei nicht schweißbaren Metallen und Kunststoffen ist das Vernieten
der Rippen möglich.
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Die Vorsprünge od. dgl: zur Aufnahme der Lagerungen der beweglichen
Teile können mit Rücksicht auf eine leichtere Konstruktion auch nachträglich angebracht
werden.
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Ab. 8 bis i i zeigen verschiedene Ausführungsformen für die Aufnahmen
der Lager oder Lagerbüchsen. In Abb. 8 ist eine Büchse 34, die den-Vorsprung 4 ersetzt,
in die Wand eingesetzt. In Abb. 9 stützt sich eine gedrückte Kappe 35, die den Vorsprung
3 ersetzt, einfach mit einem Flansch 36 gegen die Innenwand der Schale und wird
nach dem Zusammenbau durch die Achse des Mechanismus in ihrer Stellung festgehalten.
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In Abb. io dient der Vorsprung 3 zur Aufnahme einer durchlochten Kugel
37, die durch einen angenieteten oder angeschraubten Lappen 38 festgehalten wird
und als Lager für die Achse dient. Diese Kugel ermöglicht die richtige Einfluchtung
des Lagers. Andererseits kann jedoch auch der Außenlaufring, z. B. 39, des Kugellagers
eine Kugeloberfläche haben und in den Vorsprüngen einstellbar sein.
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In Abb. i i ist an Stelle des Vorsprunges 3 nur ein einfacher Kragen
38 vorgesehen, der während des Ausstanzens des Loches für den Durchgang der
Sechskante 18, 20 gebildet wird.
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Gemäß einem anderen Merkmal der Erfindung sind die Lager 7, 9, 17,
i9 der Wellen des Mechanismus so ausgebildet, daß die Laufbüchsen sich von der Welle
nicht ohne besondere Vorkehrung abnehmen lassen.
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Bei der Abb. 12 wird der als Schale ausgebildete Außenlaufring 39
des einen Lagers mit Gewalt auf das vieleckige Endstück 18 aufgeschoben und fällt
in eine durch Einstechen erzeugte Aussparung 40 der Achse io, deren Abmessungen
ein freies Drehen des Laufrings auf den Kugeln 41, aber kein so weites Zurückweichen
zulassen, daß die Kugeln freigegeben werden, so daß letztere stets in ihrer Aussparung
festgehalten sind.
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Die Schale 42 in Abb. 12 und die Schale 43 in Abb. i3 werden durch
eine in eine Ringnut der Schale eingebaute Scheibenfeder 44 bzw. Haltering oder
runden oder viereckigen Federring 45 auf den in Rillen laufenden Kugeln in ihrer
Stellung gehalten.
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Eine andere Sicherungsmöglichkeit gegen Herunterfallen der Laufringe
ist ein in eine Ringnut am Ende der Welle io eingelegter Seegerring, Dieser Ring
kann durch einen Ring ersetzt werden; der in ähnlicher Weise wie die Führungsringe
von Granaten in der Ringnut zusammengedrückt ist, Im unteren Teil der Abb. 12 sind
die Kugeln auf einem als Blechpreßteil ausgebildeten Innenlaufring 47 angeordnet,
der. einen Haltering 48 trägt, durch welchen der.Außenlaufring.49 in seiner Stellung
festgehalten wird. Das Ganze wird auf der Achse durch einen Federring 5o axial in
der richtigen Lage festgehalten. Eine noch andere Möglichkeit ist unten rechts gezeigt,
wo der Laufring 51 des Kugellagers durch eine Erweiterung 52 axial festgelegt ist.
' Abb. 14 zeigt eine Anordnung, bei welcher, um die Laufringe in einem festen Abstand
voneinander zu halten und zu der Welle zu zentrieren, ein rohrförmiges Abstandsstück
53 in eine Ringnut 54 des einen Laufrings 55 eingreift und sich gegen den Böden
dieser Ringnut sowie gegen eine Gegenschale 56 stützt, durch welche die Kugeln in
dem Laufring 57 festgehalten werden: Durch Muttern 58 kann das Spiel der Kugeln
eingestellt werden, um ein leichtes Drehen praktisch ohne Spiel zu ermöglichen.
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Diese Anordnung eignet sich besonders für die Lagerung der Bohrspindel
15. In diesem Fall verhindern der Laufring 57 und die Gegenschale 56 das
Eindringen der beim Arbeiten mit den Werkzeugen (Bohrer, Fräser u. dgl.) erzeugten
Späne, während der Laufring 55 die Spindel mitnimmt, wenn das Werkzeug, zurückgezogen
wird.
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Abb. i zeigt, daß es möglich ist, die Wellen 8, io, 15 mit den damit
fest verbundenen Teilen . einzeln in eine der Schalen i einzusetzen und dann die
andere Schale 2 anzubringen, die das Ganze dann zusammenhält und die Lage der Teile
bestimmt.
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Die Verbindung kann entweder durch lösbare Verbindungen, wie iSchrauben
u. dgl., oder durch feste Verbindungen, wie Nieten; Schweißen u. dgl., erfolgen.
Je nachdem ein auseinandernehmbares oder nicht suseinandernehmbares Werkzeug gewünscht
wird, wird man eine dieser Möglichkeiten anwenden.
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Diese letztgenannte Lätsung kann in Frage kommen, um das Eindringen
von Staub oder Fremdkörpern zu verhindern.
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Es kann, um die Dichtheit des Ganzen zu gewährleisten, auch eine Verbindung
durch Aufschrumpfen in Frage kommen, wobei Dichtungen, wie z. B. 21, 22 und 16,
an den Durchgangsstellen der Wellen angeordnet werden können.
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Abb. 15 zeigt den dichten Abschluß durch einen Klammerring 59 und
eine- Dichtung 6o, die möglicherweise auch weggelassen werden kann.
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Abb. 16 und 17 zeigen Verbindungsstellen mit Überlappungen 61 und
Schrauben 62 oder 63.
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In Abb. 18 ist der Rand 64 der einen Schale auf die andere umgeschlagen,
wodurch eine feste Verbindung erhalten wird.
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Endlich zeigt Abb. ig einen Abschluß durch eine Schraube 65, die bei
einem 'gegossenen Gehäuse
(wie bei dem Gehäuse; nach Abb. 6) in
Verstärz' kungen 66 'angeordnet sein kann. .
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Es versteht sich von selbst,' daß sich die Erfindung nicht auf die
oben beschriebenen Ausführungseinzelheiten beschränkt, die nur beispielsweise angeführt
wurden.
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So sind z. B: die. verschiedenen Befestigungsarten entsprechend den
Außenformen zu wählen, und obige Beispiele lassen sich entsprechend den Formmöglichkeiten
und dem zur Verfügung stehenden Raum, dem gewünschten Abstand und dem gefälligen
Aussehen des Gegenstandes abändern.