NL8105040A - Slagboormachine. - Google Patents

Description

v~ *$· -

•Λ- * ~' ' "" V

vo 2U87

Titel: Slagboormachine

De uitvinding heeft betrekking op een slagboormachine voorzien van een booras en een boorhouder voor het opnemen van een boorwerktuig en van een op de booras respectievelijk het boorwerktuig inwerkende slaginrichting, alsook van een elektrisch aandrijforgaan voor het ro-5 teren'van het werktuig en van een tweede elektrisch aandrijf orgaan voor de slaginrichting.

Bij een bekende slagboormachine, die eveneens met de hand geleid wordt, wordt de booras door een elektromotor met roterend anker via een tussenaandrijfwerk met constante overbrenging aangedreven. Voor het 10 aandrijven van het slagmechanisme dient een hefmagneet. Opdat deze door de heïkagneet bediende slaginrichting een praktisch verwerkbaar vermogen kan af geven, moeten de elektromagneet en de trillende massa zodanig op elkaar zijn af gestemd, dat een resonantie aanwezig is. Derhalve is evenwel de slagfrequentie dwangmatig aangegeven.

15 . Ook bij andere slagboormachines, waarbij zowel voor de aandrij ving van de booras alsook voor de aandrijving van de slaginrichting een afzonderlijke elektromotor is aangebracht, wordt met een constant aantal slagen per omwenteling gewerkt. Dit is niet doelmatig, daar bij het toepassen van boren met verschillende doorsnede niet de opti-20 male boorprestatie kan worden verkregen. Vervaardigingstechnisch wordt het aantal slagen per omwenteling ingesteld op een boor met een gemiddelde doorsnede. Wanneer nu evenwel boren worden toegepast, die een doorsnede bezitten, die sterk afwijken., van de gemiddelde doorsnede, kunnen slechts aanzienlijk gereduceerde boorprestaties worden ver-25 kregen.

Men heeft reeds geprobeerd, slagboormachines zodanig te ontwikkelen, dat het aantal slagen per boorrotatie aangepast kan worden aan de doorsnede van de', boren en aan het te verwerken materiaal. Bij een dergelijke boormachine is met de boorspindel draaivast en onverschuif-30 baar een nokschijf verbonden, die met een met het huis verbonden tweede nokschijf in aangrijping is, waarbij behalve deze beide nokschijven nog een derde is aangebracht. Twee van deze nokschijven zijn volgens dezelfde as opgesteld. De steek van deze beide nokschijven is evenwel 8105040 'ïr . ' ' . : . - 2 - , ' ^ verschillend en deze heide nokschijven zijn afwisselend met de derde nokschijf in aangrijping te hrengen of in het geheel uitkoppelbaar.

Bij deze mechanisch buitengewoon omslachtige constructie kunnen ten minste twee slagfrequenties ingesteld worden.

5 De uitvinding heeft tot doel, · te voorzien in een slagboormachine, waarbij de verhouding tussen toerental van de werktuigspindel en de slagf requentie in ruime grenzen vrij en zo mogelijk trappenloos kiesbaar is, om op deze wijze voor alle mogelijke situaties steeds een optimale boorprestatie tot stand te brengen.

10 Het doel wordt bereikt doordat volgens de uitvinding zowel het aandrijforgaan voor het ronddraaien van het boorwerktuig alsook het aandrijf orgaan voor de slaginrichting uitgevoerd zijn als elektromotoren met draaiende as, en de elektromotoren onafhankelijk van elkaar regelbaar zijn.

15 Dankzij dit voorstel zijn zowel voor het ronddraaien van het boor werktuig respectievelijk de boorspi-ndel alsook voor de slaginrichting aandrijforganen aanwezig, waarbij elk aandrijforgaan op zich regelbaar is. Daar dergelijke slagboormachines met de hand geleid worden, is een compacte en handige manipuleerbare bouwwijze van belang. Om hieraan te 20 kunnen voldoen is de slagboormachine volgens de uitvinding zodanig ingericht, dat de beide elektromotoren een gemeenschappelijke stator b«::i bezitten met een gemeenschappelijke veldwikkeling en twee rotoren, waarvan de anker stromen onafhankelijk van elkaar regelbaar zijn. Daarbij kunnen de beide rotoren coaxiaal ten opzichte van elkaar gelegen 25 assen bezitten, waarbij éeh der assen als een holle as is uitgevoerd, en in asrichting van de stator gezien de beide rotoren achter elkaar gelegen zijn, waarbij de as van de ene rotor door de holle as is aangebracht. Een andere ruimte- en plaatsbesparende constructie bestaat daarin, dat beide rotoren parallel ten opzichte van elkaar gelegen 30 assen bezitten en de stator H-vormig of ongeveer in de vorm van een 8 is uit gevoerd, waarbij in de asrichting van de stator gezien de beide rotoren naast elkaar liggen. Is een stator met een veldwikkeling voor beide rotoren aangebracht, dan is het doelmatig, voor regeldoeleinden in de ankerstroömkring van de rotoren in te grijpen. Een andere plaat-35 en ruitntebesparende bouwwijze is eveneens mogelijk, doordat volgens de 8105040 • ' . ' - 3 .- ; - -V· . uitvinding "beide axiaal achter elkaar aangetrachte rotoren steeds voorzien zijn van een eigen stator met een eigen veldwikkeling, waarbij de as van de ene rotor die als holle as is uitgevoerd, de as van de tweede rotor omgeeft. Daar voor de beide statoren gescheiden veldwxkke-5 lingen aanwezig zijn, kan hier voor regeldoeleinden ook de bekrachti-gings- of veldwikkeling beïnvloed worden.

Als aanürij fmotoren kunnen al die soorten worden toegepast , die • regelbaar zijn, b.v. parallel- of seriekortsluitmotoren of middenfre-quentiemotoren, om enige te noemen. De regeling zelf kan met behulp 10 van bekende elementen, zoals weerstanden, verkregen worden. Om zo mogelijk zonder verliezen te kunnen regelen is het van voordeel elektronische bouwdelen voor dergelijke regeldoeleinden toe te passen.

Zeer geschikt zijn hiervoor faseninkeepapparaten of ook. impulsstuur-apparaten-:- Deze opsomming van motorsoorten en regelinrichtingen is 15 niet.bepalend, maar-is uitsluitend bij’ wijze van voorbeeld aangegeven.

De uitvinding zal onderstaand aan de hand van een drietal uit-voeringsvoorbeelden en onder verwijzing naar de tekening nader worden .uiteengezet.

Hierin toont; 20 figuren 1, 2 en k een langsdoorsnede door elk uitvoeringsvoor beeld volgens de uitvinding; fig. 3 een dwarsdoorsnede volgens de lijnen III-III in fig. 2.

In. een machinehuis: 2 is draaibaar een booras 1 gelagerd, die uitgevoerd is als een holle as. In deze booras 1 is draaivast, evenwel 25 axiaal verschuifbaar, een spanboorhouder 3 gelagerd. De holle as 1 is door middel van..een kogel-. respectievelijk rollager 20 en 21 ge-. fixeerd in het huis 2. In de holle as -1 is een vrije plunjer h aanwezig, die samenwerkt met de slagplunjer 5· In het gebied van zijn binneneinde bezit de booras 1 een conisch tandwiel 6. De samenwerking 30 van deze delen is op zichzelf bekend, zodat eiunlet nader op behoeft te worden Ingegaan.

Voor de aandrijving van de booras 1 en de slagplunjer 5 zijn twee elektromotoren aangebracht met meedraaiende ankers 8 en 9» die gelegen zijn in een gemeenschappelijke stator 7, die een veldwikkeling 16 bevat. 35 In de asrichting van de stator 7 gezien liggen de beide ankers of 6105040 l·-· V . . .. · · • . ·' . - k - ; ' ' · rotoren 8 en 9 achter elkaar. De rotor 9 is vast verbonden met de as 10, die aan zijn hinneneinde voorzien is van een krukas 11, die met de slagplunjer 5 in een op zichzelf bekende wijze in verbinding staat.

De anker of de rotor' 8 is met een door de as 10 van het anker 9 door-5 gezette holle as 12 draaivast verbonden. Deze holle as 12 bezit aan zijn kopeinde een conisch tandwiel 13, dat in aangrijping is met het reeds vermelde conische tandwiel 6 van de booras 1. Beide rotoren of ankers 8 en 9 dragen collectoren ik en.15- De daarbij behorende borstel-bruggen zijn vanwege de overzichtelijkheid hier niet weergegeven. De 10 aandrijforganen kunnen hier b.v. uitgevoerd zijn als seriekortsluit- motoren, waarbij de ankerstromen geregeld worden. De beide anker-stroomketens zijn daarbij onafhankelijk van elkaar regelbaar, zodat in een ruim. gebied de verhouding tussen het toerental en de slagfre-quentie vrij kan worden ingesteld.

15 Aan het huis 2 is ook een handgreep 17 bevestigd. Deze handgreep omvat een in- en uit schakelaar 18, waarmee het apparaat op de netspanning aangesloten kan worden. De voor de regeling van de-frequenties en toerentallen vereiste knevel en. handgreep kunnen terzijde aan. het huis worden aangebracht en zijn hier niet-weergegeven.

20 Het uitvoeringsvoorbeeld, als aangegeven in fig. 2 komt voor wat zijn mechanische opbouw betreft in hoofdzaak overeen met de uitvoe-ri ringsvorm van fig. 1, zodat voor dezelfde delen dezelfde verwijzings-cijfers zijn toegepast. Het wezenlijk onderscheid is- hierin gelegen, dat de ankers of rotoren 8' en 9’ hier met parallelle assen 10' en 12’ 25 naast elkaar liggen en destator 7' hier een vorm bezit, die gelijkt op een acht (fig. 3) . In plaats van een krukas 11 voor de aandrijving van de slagplunjer 5 kunnen ook schaarbewegingen worden toegepast, die in deze samenhang reeds op zich bekend zijn.

Het uitvoeringsvoorbeeld volgens fig. k verschilt van die volgens 30 fig. 1 uitsluitend door de uitvoering van de stator, daar in dit uitvoeringsvoorbeeld elk anker of rotor 8", 9" voorzien is van een stator 70 en 70’ met elk een veldwikkeling léO en Τβθτ. Ingevolge de hier gescheiden aanwezige statorwikkelingen 16Ö en 160' is het mogelijk, voor de vereiste regeldoeleinden regelend in te grijpen in de stroom-35 kring van deze statorwikkelingen.

8105040 4 . ' . ; -5-.-

Alle aandrijfinrichtingen zijn zodanig uitgevoerd, dat de slag-aandrijving in zijn geheel uitgeschakeld kan worden. Voor het sturen respectievelijk regelen respectievelijk een andere beïnvloeding, zowel van de veldketen alsook van de ankerstroomketen, kunnen fase-inkeep-5 sturingen worden toegepast, maar ook ohmse weerstanden en impulssturingen zijn daarvoor toepasbaar. Als aandrijfmotoren zijn induct ie=-. motoren, serie- of parallel-kortsluitmotoren, verder gelijk- of wisselstroommachines geschikt.

De sturing van de motoren kan hierbij hetzij volledig onafhanke-10 lijk (gescheiden) plaatsvinden, hetzij zodanig, dat tussen de beide motoren een vaste, instelbare t o erent alverhouding bestaat. Het toerental van één van de beide motoren kan ook op de bekende wij ze onafhan-..... kelijk van de belasting constant worden geregeld.

Als gevolg van deze maatregel is steeds een optimale verhouding 15 aanwezig tussen het aantal toeren per minuut en het aantal slagen per minuut. Deze verhouding is niet alleen gegevendoor de grootte van de boor, maar ook door de werkbaarheid van de te bewerken ondergrond.

Wanneer b.v. een brosse ondergrond aanwezig is, is het van belang, eerst zeer voorzichtig aan te boren (inzinken), om vervolgens de slag 20 langzamerhand met toenemende energie in te schakelen.

Om een verder regelbereik tot stand te brengen heeft men ook overwogen tussen de roterende boorspindel en de zich heen en weer bewegende slagplunjer enerzijds en de beide op zich draaiende rotoren 8, 8’, 8" en 9, 9'j 9" een planeetaandrijving tussen te schakelen, 25 waarbij de motor zodanig gedimensioneerd zijn, dat de ene motor het vermogen levert en de andere motor de besturing regelt. Een dergelijke aandrijving vindt evenwel alleen plaats in een zeer begrensd gebied van een onafhankelijke regeling tussen toerentallen slagfrequentie.

8105040

Claims (4)

1. Slagboormachine, voorzien van een booras en van een boorhouder voor het opnemen van een boorwerktuig en van een op de booras respectievelijk het boorwerktuig inwerkende slaginricht ing, alsook van een elektrisLch aandrijforgaan voor het roteren van het werktuig en. van een 5 tweede elektrisch aandrijforgaan voor de slaginrichting, met het kenmerk, dat zowel het aandrijf orgaan voor„het roteren van het boorwerk- . tuig alsook het aandrijforgaan voor de slaginrichting uitgevoerd zijn als . elektromotoren met draaiende as, en de elektromotoren onafhankelijk van elkaar regelbaar respectievelijk stuurbaar zijn,

2. Slagboormachine volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de beide elektromotoren een gemeenschappelijke stator bezitten met een gemeenschappelijke veldwikkeling en twee rotoren, waarvan de ankerstromen onafhankelijk van elkaar regelbaar zijn.

3. Slagboormachine volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk, dat de 15 beide rotoren coaxiaal gelegen assen bezitten en een der assen als holle as is uit gevoerd en in asrichting van de stator gezienlde beide rotoren achter elkaar liggen, waarbij de as van de andere rotor door de holle as gaat, U. Slagboormachine volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk, dat de 20 beide rotoren parallel naast elkaar liggende assen bezitten en de stator H-vormig is uitgevoerd, waarbij in. asrichting van de stator gezien, de beide rotoren naast elkaar liggen,

5· Slagboormachine volgens conclusie 1 of 3, met het. kenmerk, dat de .beide axiaal achter elkaar liggende rotoren voorzien zijn van een eigen 25 stator met een eigen veldwikkeling. 8105040