Die Erfindung betrifft einen Bohrmaschinenständer, insbesondere für
Gesteinsbohrer, mit einer Standsäule, die an einer Fußplatte befestigt ist
und einen Schlitten mit einer Aufnahme für eine Bohrmaschine mit einer
Bohrachse trägt, wobei die Standsäule eine Säulenachse und, jeweils in
achsparalleler Anordnung, zwei einander gegenüberliegende, Führungsnuten
mit trapezförmigem Querschnitt und eine lineare Zahnreihe aufweist
und der Schlitten mit einem in die Zahnreihe eingreifenden Ritzel mit einer
Antriebswelle und mit Führungskörpern für den Eingriff in die Führungsnuten
ausgestattet ist.
Sofern nachstehend er Ausdruck "Bohrmaschine" verwendet wird, ist darunter
nicht nur eine Handbohrmaschine zu verstehen, sondern jedes Bohraggregat
mit einem Antriebsmotor, einem Untersetzungsgetriebe und einer
Befestigungsvorrichtung für einen Bohrer, und zwar auch dann, wenn
dieses Bohraggregat ständig mit dem Schlitten verbunden ist.
Bei Bohrmaschinenständern dieser Art liegt die Bohrachse auf der dem
Flächenschwerpunkt der Fußplatte gegenüberliegenden Seite der Standsäule,
damit in die Aufstellfläche des Ständers gebohrt werden kann, und
zwar auch in Raumecken. Die Aufstellfläche besteht dabei aus Natur- und
Kunststein, aus Beton u. dgl. Als Bohrer kommen vorzugsweise Diamant-Bohrkronen,
sog. "Kernbohrer" infrage.
Der Ausdruck "Standsäule" besagt nicht nur, daß deren Achse beim Betrieb
senkrecht stehen muß; die Standsäule kann vielmehr gegenüber der
Bezugsebene der Fußplatte schwenkbar sein, und die Fußplatte kann
sowohl auf Fußböden als auch an Wänden und Deckenunterseiten, also in
Über-Kopf-Lage, angebracht werden. Dabei wird in der Regel die Fußplatte
mittels einer Vakuumeinrichtung oder einer Dübelverbindung in größtmöglicher
Nähe der herzustellen Bohrung mit der anzubohrenden Fläche verbunden.
Die Aufstellfläche wird daher zutreffender als "Arbeitsfläche"
bezeichnet.
Ein Problem besteht hierbei bezüglich der Verwindungs- und Biegesteifigkeit
der Standsäule und der additiven Wirkung von Spielen in der Führung
des Schlittens auf der Führungssäule.
Durch die DE 37 24 232 C2 ist ein Bohrständer mit einer Standsäule bekannt,
die eine zylindrische Oberfläche besitzt, die nur von einer vorspringenden
Zahnleiste unterbrochen ist und auf der ein Schlitten mit einer
ebenfalls zylindrischen Innenfläche verschiebbar ist. Diametral gegenüberliegende
Führungsnuten und spielfrei in diese vom Schlitten aus einpreßbare
Führungskörper sind nicht vorgesehen.
Durch das DE 86 32 684 U1 ist ein Bohrständer bekannt dessen Standsäule
einen quadratischen Querschnitt besitzt, aus der eine Zahnleiste vorspringt
und auf der ein C-förmiger Schlitten mit einem teilweise komplementären
Innenquerschnitt verschiebbar ist. Diametral gegenüberliegende Führungsnuten
und spielfrei in diese vom Schlitten aus einpreßbare Führungskörper
sind nicht vorgesehen. An einem Schenkel der C-förmigen Schlittenführung
ist eine spiefrei einstellbare Gleitschiene vorhanden. Durch die diagonale
Anordnung des Säulenquerschnitts auf der Fußplatte wird die Biegesteifigkeit
der Standsäule nur in zwei Diagonalrichtungen erhöht.
Durch das DE 92 04 693 U1 ist ein Bohrständer bekannt, dessen Standsäule
einen etwa X-förmigen Querschnitt besitzt, an der eine Zahnleiste
angebracht ist und auf der ein komplex aufgebauter C-förmiger Schlitten
mit zwei Parallelführungen verschiebbar ist. Jede dieser Führungen besteht
aus zwei doppelkeilförmigen Gleitstücken, deren einer Keilfläche jeweils
eine Führungsrolle gegenüberliegt. Die doppelkeilförmigen Gleitstücke
wirken nicht gegeneinander, sondern in der gleichen Richtung, und nur
durch das Zusammenwirken von vier Gleitstücken und vier Führungsrollen
ist eine Parallelführung möglich. Der Aufwand wird nur deswegen betrieben,
um den Bohrständer mit anderen Werkzeugführungen kombinieren zu
können. Diametral gegenüberliegende Führungsnuten und spielfrei in diese
vom Schlitten aus einpreßbare Gleitstücke sind nicht vorgesehen. Auch sind
die Führungsrollen nur in Achsrichtung verstellbar, um den Schlitten
abnehmen zu können, nicht aber quer hierzu, um eine spielfreie Einstellung
vornehmen zu können.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Bohrmaschinenständer
der eingangs beschriebenen Gattung anzugeben, bei dem das
Widerstandsmoment der Standsäule bei gegebenem Materialquerschnitt in
allen Richtungen erhöht wird, Spiele in der Schlittenführung soweit wie
irgend möglich beseitigt werden, und bei dem die Handhabung in anstrengenden
Raumlagen erleichtert wird.
Die Lösung der gestellten Aufgabe erfolgt daher bei dem eingangs angegebenen
Bohrmaschinenständer erfindungsgemäß dadurch, daß
a) die Führungsnuten und die lineare Zahnreihe innerhalb einer virtuellen,
die Standsäule definierenden zylindrischen Hüllfläche angeordnet sind,
und daß b) die Führungskörper als zu den Führungsnuten komplementäre Gleitschienen
ausgebildet sind, von denen jede mittels zweier im Schlitten
gelagerter Spannschrauben in die zugehörigen Führungsnuten einpreßbar
ist.
Diese Lösung führt zu den Vorteilen, daß das Widerstandsmoment der
Standsäule bei gegebenem Materialquerschnitt in allen Richtungen erhöht
und Spiele in der Schlittenführung soweit wie irgend möglich beseitigt
werden. Außerdem wird das Gesamtgewicht bei gegebener Stabilität nicht
unbeträchtlich verringert, was für eine Handhabung des Geräts beim Bohren
in Wänden und Decken wichtig ist.
Es ist dabei besonders vorteilhaft, wenn - entweder einzeln oder in Kombination-
- der Schlitten einen etwa hufeisenförmig ausgebildeten Grundkörper
besitzt, in dessen Schenkel die Gleitschienen in Nuten gelagert sind und
von dem die Aufnahme für die Bohrmaschine als Ausleger absteht
(Materialersparnis, geringes Gewicht, hohe Steifigkeit gegen Aufspreizen),
- die lineare Zahnreihe zwischen zwei Nuten angeordnet ist, deren der
Zahnreihe zugekehrte Nutenflanken eine Schwalbenschwanzführung für
einen verschiebbaren Anschlag für den Schlitten bilden (kurze Baulänge
des Anschlags),
- der Anschlag für den Schlitten einteilig ausgebildet und durch eine
Mittennut geschwächt ist und mittels einer Spannschraube auf der
Schwalbenschwanzführung festklemmbar ist (keine Gefahr eines
Verdrehens von zwei getrennten Anschlagteilen wie beim Stand der
Technik),
- die Antriebswelle für das Ritzel in ihrem Mittenbereich Bohrungen für
den Eingriff eines Arretierbolzens trägt, der auf der der Bohrachse
zugewandten Seite der Schlittens gelagert ist (gute Zugänglichkeit beim
Arbeiten),
- die Antriebswelle für das Ritzel an beiden Enden ein von der Zylinderform
abweichendes Profil für das Aufstecken eines Handhebels besitzt,
wobei das Profil durch eine Umfangsnut unterbrochen ist, in die ein am
Handhebel angebrachter Verriegelungskörper eingreift, insbesondere,
wenn der Handhebel eine Nabe mit einer radialen Bohrung aufweist, in
der der Verriegelungskörper radial beweglich gelagert ist, und wenn die
Nabe von einer Schiebehülse umgeben ist, die gegen die Kraft einer
Druckfeder verschiebbar ist und zwischen zwei Bohrungen mit unterschiedlichen
Durchmessern eine Steuerkante besitzt, durch die der
Verriegelungskörper in und außer Eingriff mit den Umfangsnuten in der
Antriebswelle bringbar ist (leichtes Lösen und Aufstecken ohne Gefahr
eines Herunterfallens des Handhebels),
- die Gleitschienen in beiden Endbereichen einen trapezförmigen Querschnitt
aufweisen, und wenn die Endbereiche einstückig durch ein im
Widerstandsmoment verringertes Mittelstück miteinander verbunden
sind (keine mechanische Überbestimmung; satte Anlage der Endbereiche
in den Führungsnuten),
- die Gleitschienen in achsparallelen Nuten im Schlitten gelagert sind,
durch deren Nutengrund die Spannschrauben hindurchgeführt sind
(gute Verwindungssteifigkeit),
- die Gleitschienen aus einem Kunststoff bestehen und an den Eingriffsstellen
der Spannschrauben mit Metallbuchsen ausgelegt sind.
Ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes wird nachfolgend
anhand der Figuren 1 bis 10 näher erläutert:
Es zeigen:
- Figur 1
- eine Seitenansicht eines Bohrmaschinenständers bei abgenommener
Bohrmaschine,
- Figur 2
- einen vergrößerten Querschnitt durch die Standsäule,
- Figur 3
- eine Seitenansicht des Schlittens in vergrößertem Maßstab,
- Figur 4
- eine teilweise geschnittene Draufsicht auf den Gegenstand nach
Figur 3 in Richtung des Pfeils IV in Figur 3,
- Figur 5
- einen teilweisen Schnitt durch den Schlitten entlang der Linien V-V
in den Figuren 1 und 3,
- Figuren 6, 7 und 8
- Ansichten einer Gleitschiene aus verschiedenen Richtungen.
- Figur 9
- einen teilweisen Schnitt durch die Nabe des Handhebels, und
- Figur 10
- einen Schnitt durch den Höhenanschlag.
In Figur 1 ist eine Fußplatte 1 mit einer virtuellen Bezugsebene E-E dargestellt,
die über vier Nivellierspindeln 2 in eine waagrechte Lage gebracht
werden kann, beispielsweise parallel zu einer Arbeitsfläche 3. In einer
Kammer 4 kann eine Vakuumsaugvorrichtung untergebracht werden. Alternativ
kann die Fußplatte 1 mittels eines Langlochs, eines Dübels und einer
Spannschraube auf oder an der Arbeitsfläche 3 befestigt werden. Ein Drehknopf
10 dient zum Verschwenken eines nicht dargestellten Zentrierhebels.
Auf der Fußplatte 1 ist mittels zweier Lagerböcke 6 und einer Schwenkachse
7 eine feststellbare Standsäule 8 angeordnet, die an ihrem unteren Ende
zwischen den Lagerböcken 6 mit Abflachungen 8a versehen, gegenüber der
Fußplatte 1 durch einen Spannhebel 25 feststellbar ist und an ihrem oberen
Ende einen Tragegriff 9 aufweist.
Ein Schlitten 11 mit einer Aufnahme 12 für eine elektrische Bohrmaschine,
die eine Bohrachse AB-AB vorgibt, ist auf der Standsäule 8 auf und ab
verfahrbar. Zu diesem Zweck besitzt die Standsäule 8 eine lineare Zahnreihe
13, und der Schlitten besitzt eine Welle 14 mit einem Ritzel 22 (Figur
5), die durch einen von einer Seite auf die andere umsteckbaren Handhebel
15 antreibbar ist. Die Welle 14 ist durch einen Arretierbolzen 23 feststellbar
und läuft bei ihrer Abwärtsbewegung gegen einen verstellbaren Anschlag
24.
Die Standsäule 8 besitzt auf diametral gegenüberliegenden Seiten zwei
trapezförmige Führungsnuten 16, auf deren Nutengrund eine Skala 17
angeordnet ist. Die Führung geschieht über komplementäre trapezförmig
prismatische Gleitschienen 18 (Figuren 4, 6, 7 und 8), die mit Hilfe von vier
Spannschrauben 19 spielfrei, aber gleitfähig, gegen die Standsäule 8
verspannbar sind. Mittels eines weiteren Tragegriffs 20, unter dem sich für
den Vakuumbetrieb ein Belüftungsventil 21 befindet, läßt sich die Vorrichtung
transportieren und beim Anbringen halten.
Gemäß Figur 2 ist der Umriß der Standsäule 8 durch eine Zylinderfläche
definiert, die durch einen Kreis "K" angedeutet ist. Die Standsäule 8 ist ein
Strangpreßteil und besteht aus einer Leichtmetallegierung. Innerhalb dieses
Kreises "K" liegen die lineare Zahnreihe 13, die beiden Führungsnuten 16
und zwei Paare von Nuten 26 und 27. Deren der Zahnreihe 13 zugekehrte
Nutenflanken 26a bilden eine Schwalbenschwanzführung 28 für den
Anschlag 24, der weiter unten noch näher beschrieben wird. Auf der
gegenüberliegenden Seite des Querschnitts befindet sich eine weitere
Schwalbenschwanzführung 29 für eine nicht gezeigte, anklemmbare Schrägstrebe,
die zur Versteifung der Standsäule 8 gegenüber der Flußplatte 1
dient.
Figur 3 zeigt noch, daß im Schlitten 11 Wasserwaagen 30 und 31 angeordnet
sind, die zur Nivellierung der Fußplatte 1 bei senkrecht stehender
oder waagrecht liegender Standsäule 8 dienen.
Die Figuren 3 und 4 zeigen, daß der Schlitten 11 einen etwa hufeisenförmig
ausgebildeten Grundkörper 32 besitzt, in dessen Schenkel 32a die trapezförmig
prismatischen Gleitschienen 18 sitzen, die durch die Spannschrauben
19 in die Führungsnuten 16 einpreßbar sind. Von dem Grundkörper 32
steht die Aufnahme 12 für die Halterung einer nicht gezeigten Bohrmaschine
in Form eines Auslegers ab.
Gemäß Figur 5 besitzen die Schenkel 32a achsparallele Nuten 33, durch
deren Nutengrund die Spannschrauben 19 hindurchgeführt sind. Das mit
der Antriebswelle 14 einstückig ausgebildete Ritzel 22 weist in seiner Mitte
radiale Bohrungen 34 für den Eingriff des Arretierbolzens 23 auf, von denen
nur eine Bohrung gezeigt ist. Der Arretierbolzen 23 liegt auf der der Bohrachse
AB zugekehrten Seite der Standsäule 8. Die Antriebswelle 14 besitzt
an beiden Enden von der Zylinderform abweichende Sechskant-Profile 35
für das Aufstecken des Handhebels 15. Diese Profile 35 sind durch eine
Umfangsnut 36 unterbrochen, in die ein am Handhebel 15 angeordneter
Verriegelungskörper 37 (Figur 9) eingreift.
Die Figuren 6, 7 und 8 zeigen eine der aus einem Kunststoff (z.B. Polyamid)
bestehenden Gleitschienen 18, und zwar Figur 6 die Außenansicht mit zwei
Stufenbohrungen 38 für den Eingriff zweier Spannschrauben 19 unter
Zwischenschaltung je einer Metallbuchse (Figur 4, links oben). Figur 7 zeigt
eine Seitenansicht und Figur 8 eine Rückansicht. Die Führungsschiene ist
gespritzt und besitzt zwei Endbereiche 18a, deren Querschnitte Figur 4 zu
entnehmen sind, und ein Mittelstück 18b, dessen Querschnitt geschwächt
und T-förmig ausgebildet ist. Dadurch werden die Endbereiche 18a mechanisch
entkoppelt, so daß sie stets satt und definiert bzw. spielfrei in den
Führungsnuten 16 anliegen können.
Gemäß den Figuren 5 und 9 besitzt der Handhebel 15 eine Nabe 39, mit
einer radialen Bohrung 40, in der der Verriegelungskörper 37 (eine Kugel)
radial beweglich gelagert ist. Die Nabe 39 ist von einer Schiebehülse 41
umgeben, die gegen die Kraft einer Druckfeder 42 verschiebbar ist und
zwischen zwei Bohrungen mit unterschiedlichen Durchmessern eine
Steuerkante besitzt, durch die der Verriegelungskörper 37 in und außer
Eingriff mit den Umfangsnuten 36 in der Antriebswelle 14 bringbar ist.
Wenn die Bedienungsperson die Nabe 39 des Handhebels 15 (Figur 5) mit
der Hand umfaßt, kann die Schiebehülse 41 mit Daumen und Zeigefinger
ergriffen und in Richtung des Pfeils 43 zurückgezogen werden. Der Handhebel
15 kann jetzt wahlweise auf eines der Profile 35 der Antriebswelle 14
in Richtung des Pfeils 44 aufgeschoben werden. Sobald die Schiebehülse
41 freigegeben wird, kehrt sie unter der Wirkung der Druckfeder 42 entge-gen
dem Pfeil 43 zurück, wodurch der Handhebel 15 auf der Antriebswelle
14 festgelegt ist. Beim Abziehen des Handhebels wird umgekehrt verfahren.
Wie aus Figur 10 hervorgeht, ist der Anschlag 24 für den Schlitten 11 einteilig
(aus Kunststoff) ausgebildet, aber durch eine Mittennut 45 geschwächt.
Durch komplementäre Formgebung ist der Anschlag 24 auf die Schwalbenschwanzführung
28 der Standsäule 8 in Achsrichtung aufschiebbar und
mittels einer Spannschraube 46 festlegbar. Die jenseits der Mittennut 45
liegenden Teilabschnitte 24a und 24b sind beim Anziehen der Spannschraube
46 nicht gegeneinander - wie beim Stand der Technik - unerwünscht
verdrehbar.
Bezugszeichenliste:
- 1
- Fußplatte
- 2
- Nivellierspindeln
- 3
- Arbeitsfläche
- 4
- Kammer
- 6
- Lagerböcke
- 7
- Schwenkachse
- 8
- Standsäule
- 8a
- Abflachungen
- 9
- Tragegriff
- 10
- Drehknopf
- 11
- Schlitten
- 12
- Aufnahme
- 13
- Zahnreihe 13
- 14
- Welle
- 15
- Handhebel
- 16
- Führungsnuten
- 17
- Skala
- 18
- Gleitschienen
- 18a
- Endbereiche
- 18b
- Mittelstück
- 19
- Spannschrauben
- 20
- Tragegriff
- 21
- Belüftungsventil
- 22
- Ritzel
- 23
- Arretierbolzens
- 24
- Anschlag
- 24a
- Teilabschnitt
- 24b
- Teilabschnitt
- 25
- Spannhebel
- 26
- Nuten
- 26a
- Nutenflanken
- 27
- Nuten
- 28
- Schwalbenschwanzführung
- 29
- Schwalbenschwanzführung
- 30
- Wasserwaage
- 31
- Wasserwaage
- 32
- Grundkörper
- 32a
- Schenkel
- 32b
- Lagerfortsatz
- 33
- Nuten
- 34
- Bohrungen
- 35
- Sechskant-Profile
- 36
- Umfangsnut
- 37
- Verriegelungskörper
- 38
- Stufenbohrungen
- 39
- Nabe
- 40
- Bohrung
- 41
- Schiebehülse
- 42
- Druckfeder
- 43
- Pfeil
- 44
- Pfeil
- 45
- Mittennut
- 46
- Spannschraube
- AB-AB
- Bohrachse
- E-E
- Bezugsebene
- K
- Kreis