Bohrgerät mit selbsttätigem Vorschub und Schnellrücklauf. Die Erfindung betrifft eine weitere Aus bildung des Bohrgerätes nach dem Patentan spruch des Hauptpatentes. In dem Haupt patent ist ein Bohrgerät beschrieben und dar gestellt, bei welchem das Vorschubgetriebe der Werkzeugspindel aus zwei miteinander in Eingriff stehenden und mit verschiedener Geschwindigkeit umlaufenden Triebwerks teilen besteht. Auf einer im Vorrichtungs gehäuse gelagerten und in die Werkzeug spindel hineinragenden Gewindespindel ist bei diesem Bohrgerät ein Mutterkörper vor gesehen, welcher mit der Werkzeugspindel verbunden ist.
Parallel mit der Gewinde spindel sind im weiteren bei diesem im Hauptpatent beschriebenen Bohrgerät im Vorrichtungsgehäuse zwei konzentrisch inein ander angeordnete Getriebewellen vorgesehen, deren Antrieb vom Hauptantrieb der Werk zeugspindel abgeleitet ist.
Die Gewindespin del und der auf ihr angeordnete Mutterkörper stehen dabei über je ein Vorgelege mit unter schiedlichen Übersetzungsverhältnissen mit den parallel zur Werkzeugspindel gelagerten Getriebewellen in Wirkungsverbindung. Zwi schen die Getriebewellen und den Antrieb der Gewindespindel, auf welcher der Mutter körper angeordnet ist, ist je eine Kupplung eingeschaltet, welche vermittels eines Schalt werkes von Hand und selbsttätig derart ge schaltet werden können, dass nach beendig tem Arbeitsvorschub ein selbsttätiges Aus schalten des Antriebes der Gewindespindel bewirkt wird,
wodurch infolge des Weiter triebes des Mutterkörpers dessen Schnellrück lauf einsetzt.
Mit der vorliegenden Erfindung soll das Bohrgerät nach dem Patentanspruch des Hauptpatentes weiter ausgebildet werden, um eine grössere Arbeitsgeschwindigkeit zu er möglichen. Es soll ermöglicht werden, den oftmals langen Leerweg der Werkzeugspindel bis zum Ansetzen des Werkzeuges an dem Werkstück im Eilgang zurückzulegen.
Beim Bohrgerät der vorliegenden Erfin dung ist in. den Antrieb des einen. der beiden mit verschiedener Geschwindigkeit umlaufen den Triebwerksteile des Vorschubgetriebes eine Kupplung eingeschaltet, die das Aus schalten des Antriebes dieses Triebwerksteils ermöglicht.
Diese Massnahme ermöglicht es, den selbst tätigen Vorschub der Werkzeugspindel in zwei verschieden schnelle Bewegungen zu unterteilen, nämlich in einen auf eine belie bige Weglänge einstellbaren Eilvorlauf bis zum Ansetzen des Werkzeuges am Werk stück und den normalen Arbeitsvorschub, welcher nach Zurücklegen des Eilvorlaufes stattfindet.
Auf der Zeichnung ist der Erfindungs gegenstand in einer beispielsweisen Ausfüh rungsform dargestellt: Abb. 1 ist ein Mittellängsschnitt nach Linie I-I in Fig. 2, Abb. 2 ein Schnitt nach Linie II-II in Abb. 1, Abb. 3 ein Schnitt nach Linie III-III in Abb. 1; Abb. 4 ist eine Einzeldarstellung des Schaltwerkes im Mittellängsschnitt nach Linie IV-IV in Abb. 2 ; Abb. 5 bis 7 sind Einzelheiten des Schalt werkes bei verschiedenen Schalthebelstellun gen.
Mit der Werkzeugspindel 1 gleichlaufend ist die Getriebewelle 6 im Vorrichtungs gehäuse 2 gelagert, die an ihrem einen Ende ein Stirnrad 7 trägt, welches in eine Stirnver zahnung der das Drehmoment auf die Spin del 1 übertragenden Hülse 3 eingreift. 4 ist die fest mit der Hülse 3 verbundene Antriebs- Riemenscheibe. Auf dem entgegengesetzten Ende der 'Welle 6 sitzt der Teil 9 einer La mellenkupplung, deren anderer Teil 10 starr mit einer Hohlwelle 11 verbunden ist, welche die Getriebewelle 6 umschliesst.
12 ist eine Verzahnung der Hohlwelle, in die das mit dem Mutterkörper 14 fest verbundene Zahn rad 13 eingreift. Das Gewinde des Mutter körpers 14 greift in eine Schraubenspindel 15, die in einer Bohrung 16 der Werkzeug spindel 1 untergebracht ist. Die Gewindespin del 15 ist in einer Querwand 2a und in der Stirnwand 2b des Gehäuses 2 drehbar, aber unverschieblich gelagert. Die Hohlwelle 11 weist ferner eine Verzahnung 17 auf, die in ein Stirnrad 18 eingreift, das lose auf der Spindel 15 sitzt. Die Nabe des Stirnrades 18 trägt die eine Hälfte einer Kupplung 19.
Die andere Hälfte dieser Kupplung ist auf einer Kuppelmuffe 20 angeordnet, die undrehbar, aber längsverschieblich auf der Spindel 15 sitzt und von der Feder 22 ständig auf Ein rücken der Kupplung beeinflusst wird.
Die Hohlwelle Il ist geteilt. Die einander zugekehrten Enden der Hohlwellen-Teilstücke weisen die eine Kupplung<B>111,</B> 112 bildenden Zähne auf. Das Teilstück der Hohlwelle 11, welches dem Stirnrad 7 der von der Hohl welle umschlossenen Getriebewelle 6 zuge richtet ist, steht unter der Wirkung einer Feder 113, welche die Kuppelzähne der bei den Hohlwellen-Teilstücke dauernd in Ein griff zu halten bestrebt ist.
90 ist eine Schub stange, die gegen einen Flansch des die Ver zahnung 1.11 aufweisenden Hohlwellen-Teil stückes bewegbar ist zwecks Ausrückens die ses Hohlwellen-Teilstückes aus den Kuppel zähnen 112 des andern Hohlwellen-Teilstük- kes. Die Schubstange 90 ist ebenfalls im Ge häuse 2 (Querwand 2a und Stirnwand 2b) ge lagert und mit ihrem von dem Flansch der Hohlwelle 11 abgewandten Ende aus der Stirnwand 2b des Gehäuses hinausgeführt. Dieses Ende weist eine Schrägfläche auf, die mit einer entsprechend gestalteten Schräg fläche einer Stange 91 zusammenwirkt. Letz tere ist in einem Lagerkörper 92 an der Ge häusestirnwand 2b senkrecht zur Achse der Stange 90 und schrägliegend, verschiebbar an geordnet.
Das andere Ende der Stange 91 ist ebenfalls mit einer Schrägfläche 91a aus gestattet, die ihrerseits mit einer entsprechend ausgebildeten Schrägfläche 93a eines Stössels 93 in Zusammenwirkung steht. Der Stössel 93 ist senkrecht zur Achse der Stange 91 in der Gehäusestirnwand 2b federnd gelagert, wie es die Abb. 4 zeigt, an Hand welcher weiter unten die Wirkung dieser Einrichtung beschrieben wird.
In dem Gehäuse 2 ist, wie Abb. 1 weiter erkennen lässt, eine mit einem steilgängigen Gewinde versehene Spindel 95 drehbar, aber unverschieblich gelagert. In das Gewinde dieser Spindel greift ein Mutterstück 114a des Führungskörpers 114 des Mutterkörpers 14 ein, so dass bei den Bewegungen des Füh rungskörpers 114 - der die Vorschubbewe gungen der Werkzeugspindel 1 mitmacht die unverschieblich 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, an der Gehäuse stirnwand 2b gelagerten Stirnwand 97 in Eingriff steht. Auf der Aussenfläche des letztgenannten Stirnrades 97 ist ein Schlepp anschlag 98 in Umfangsrichtung des Rades 97 verstellbar und festlegbar angeordnet. In die Bewegungsbahn des Schleppanschlages 98 (Abb. 3) ragt ein Stössel 99, der in dem Lagerkörper 92 der Gehäusestirnwand 2b ge lagert ist. Die in dem gleichen Lagerkörper gelagerte Stange 91 steht senkrecht zu dem Stössel 99 und wird von demselben durch setzt. Die Stange 91 weist deshalb eine läng liche Durchbrechung 100 auf, die eine abge stufte Auflagefläche für einen auf den Stössel 99 aufgezogenen Bund 99a besitzt.
Der Stö ssel 99 ist ausserdem noch mit einem Bund 99b ausgerüstet, welcher als Federanlage für eine Feder 101 dient, die an ihrer andern Seite gegen einen Vorsprung des Lagerkör pers 92 abgestützt ist. Die Feder 101 hat das Bestreben, den Stössel 99 ständig gegen die abgestufte Auflagefläche in der länglichen Durchbrechung 100 zu drücken.
Das Schaltwerk des Bohrgerätes ist im einzelnen aus den Abb. 4 bis 7 ersichtlich und umfasst folgende Teile: Den um den Zapfen 30 schwenkbar gelagerten Doppelhebel 31, der in eine Ringnut der Kuppelmuffe 20 der Vorschubspindel 15 eingreift; ferner den um den Zapfen 30a schwenkbaren Doppelhebel 46, der an der Kuppelmuffe 48 der Hohl welle 11 angreift. Jeder der beiden Doppel hebel 31, 46 weist eine Welle 73 bezw. 74 auf, welche in je einen Ausschnitt 71 bezw. 72 - einer. - Steuerkurvenscheibe 60 eingreift. Die Steuerscheibe 60 ist mit einem Handgriff 75 versehen. Jeder der Ausschnitte 71, 72 weist eine Anzahl von Steuernocken auf.
An den einen Arm des Doppelhebels 31 ist eine Stosslasche 49 angelenkt, deren freies Ende den Kupplungsbolzen 50 (welcher zur Verbindung des zweiten Doppelhebels 46 mit der Kuppelmuffe 48 gehört) untergreift und von einer am Zapfen. 30a befestigten Zug feder 53 gegen diesen Kupplungsbolzen 50 gezogen wird. Der Kupplungsbolzen 50 be sitzt einen Ausschnitt, in welchen ein ent sprechend gestalteter Vorsprung 52 der Stoss lasche 49 eingreifen kann.
An dem andern Arm des Doppelhebels 31 ist ein über die Kuppelmuffe 20 hinaus ragendes Verlängerungsstück 34 vorgesehen. Dieses Verlängerungsstück 34 liegt im Be reich einer Nase 36 eines im Gehäuse 2 ge lagerten Winkelhebels 35, dessen abgewin kelter Arm 37 in eine Führungsgabel einer hohlen Schubstange 38 eingreift (Abb. 1),
welche von der steilgängigen Gewindespindel 95 durchsetzt wird. Diese hohle Schubstange 38 steht unter dem Einfluss einer im Gehäuse 2 gelagerten Feder 39 und wird von derselben ständig in Richtung auf die Mutter 14 bezw. deren Führungskörper 114 gedrückt.
Gleichlaufend mit der Stosslasche 49 ist eine weitere Lasche 125 angeordnet. Dieselbe ist mit einem Ende an dem Kupplungsbolzen 50 festgelegt. Mit ihrem andern Ende erfasst sie in einem Langloch 126 den Verbindungs bolzen des Doppelhebels 31 mit der Stosslasche 49.An dieser zweiten Lasche ist ein Feder gehäuse 127 festgelegt, in welcher ein Brems glied 128 sitzt. Dieses Bremsglied 128 kommt auf den Kupplungsteil 10 der Hohlwelle 11 zur Einwirkung.
Die Steuerscheibe 60 ist auf einem Teil ihres Umfanges mit einer Verzahnung 63 versehen, welche in die Zähne einer im Ge häuse 2 längsverschieblich gelagerten ver zahnten Schubstange 64 eingreift. Die Schub stange 64 ragt mit einer Verlängerung 65 in eine Hülse 66, welche unter der Wirkung einer Druckfeder 67 steht, die sich mit ihrem andern Ende im Gehäuse 2 abstützt (Abb. 4). Der Hülse 66 ist zur Hubbegrenzung ein Stellring 68 zugeordnet.
Weiterhin weist die Steuerscheibe 60 an ihrem Umfang einen Nocken 61 auf, der im Bereich einer Nase 62 der Stosslasche 49 liegt.
Ausser diesem Nocken 61 ist noch ein an derer Nocken<B>130</B> auf dem Umfang der Steuerscheibe 60 vorgesehen, welcher sich im Bereich des federnden Stössels 93 befindet.
Die Nabe der Steuerscheibe 60 ist als Nockenscheibe 69 ausgestaltet, die mit ihrem Nocken im Bereich einer Nase 70 des Winkel hebels 35 liegt.
Ausserdem ist im Gehäuse 2 noch ein Winkelhebel 42 schwenkbar gelagert, der mit einem an seinem einen Arm angeordneten Zahn 43 im Bereich des auf der Kuppelmuffe 20 sitzenden Stirnrades 21 liegt. Mit seinem andern Arm 44 liegt der Winkelhebel 42 an einem in der Gehäusestirnwand 26 federnd gelagerten Bolzen 45 an.
Aus der Gehäusestirnseite 2b ragt das Ende 80 der Gewindespindel 15 heraus. Es ist zum Aufstecken einer Handkurbel 81 ein gerichtet, mit welcher die Werkzeugspindel 1 axial einstellbar ist.
Nachstehend sei die Wirkungsweise der Vorrichtung beschrieben: Die Einschaltung der Bewegungsvorgänge erfolgt mit Hilfe des Schalthebels<B>75,</B> der mit der Steuerscheibe 60 fest verbunden ist. Die Normallage des Schalthebels 75 ist die Stellung 1 (Nullage), in welcher der Schalt hebel durch die Wirkung der Feder 67 ge halten wird.
Die Stellung II (Abb. 4) ist die Ein schaltstellung des Eilvorlaufes der Werk zeugspindel 1 bis zum Ansetzen an das Werk stück. Die Weglänge des Eilvorlaufes ist durch den Schleppanschlag 98 (Abb. 3) ein stellbar. Nach Ablauf des eingestellten We ges erfolgt selbsttätig die Umschaltung auf den normalen Arbeitsvorschub durch Aus schalten der Kupplung 111, 112 in Antrieb des Triebwerksteils 14, wodurch dieser An trieb ausgeschaltet wird. Die Verschwen- kung des Schalthebels 75 in die Einschalt stellung II erfolgt gegen die Wirkung der Feder 67 durch Verschieben der Stossstange 64 über dessen Verzahnung und die Verzah nung 63 der Steuerscheibe 60.
Nach erfolg tem Einschalten dieser Stellung und nach Freigabe des Schalthebels schnappt derselbe selbsttätig wieder in die Nullage I zurück.
Die Stellung III (s. auch Abb. 7) ist die j Ausschaltstellung des gesamten Vorschub getriebes.
Die Abb. 5 zeigt die Stellung der Schalt werksglieder bei Beginn des Eilrücklaufes der Werkzeugspindel und die Abb. 6 die Stel lung der Schaltwerksglieder unmittelbar nach Beendigung des Eilrücklaufes der Werkzeug spindel 1.
Beim Verschwenken des Schalthebels 75 in die Stellung II hat der Nocken 69 auf der Nabe der Steuerscheibe 60 die Nase 70 des Winkelhebels 35 verdrängt und die Nase 36 des letzteren von dem Verlängerungsstück 34 des Doppelhebels 31 abgeworfen. Sogleich kommt die auf der Kuppelmuffe 20 lastende Feder 22 zur Wirkung und rückt die Muffe :.r0 in die andere Kupplungshälfte 19 ein. Da mit ist die Gewindespindel 15 in das Getriebe eingeschaltet.
Im Zuge der Bewegung des Schalthebels 75 hat die Erhebung 76 in dem Ausschnitt 72 der Steuerscheibe 60 die Rolle 74 des Doppelhebels 46 nach der Gehäuse stirnseite zu abgedrückt und somit über den andern Hebelarm des Doppelhebels 46 die Kuppelmuffe 48 in entgegengesetzter Rich tung verschwenkt, wodurch die Lamellen kupplung der Hohlwelle 11 eingerückt und letztere mit der Getriebewelle 6 gekuppelt ist. Gleichzeitig hat der Nocken 130 am Um fang der Steuerscheibe 60 den Stössel 93 in Richtung auf die Gehäusestirnwand zu be wegt. Die Schrägflächenverbindung dieses Stössels 93 mit der Schubstange 91 hat letz tere, welche in der Ebene der Gehäusestirn wand 2b gelagert ist, parallel zu dieser Wand verschoben.
Die Schrägflächenverbindung der Stange 91 mit der Stange 90 hat zur Folge, dass letztere in Richtung auf das Gehäuse- innere zu bewegt wird. Die Stange 90 drückt auf den Flansch des federbelasteten Teilstük- kes der Hohlwelle 11 und rückt die Zähne 111 dieses Teilstückes aus den Kuppelzähnen 112 des andern Hohlwellen-Teilstückes unter Anspannung der Feder 113 aus. Die Kupp lung 111, 112, die durch die Feder 113 kraft schlüssig in Einschaltstellung gehalten ist, kann also mittels des Handhebels 75 über die Steuerverbindung 130, 93, 91, 90 ausgerückt werden.
Bei der Verschiebung der Stange 91 an der Gehäusestirnwand 2b ist der unter Federwirkung stehende Stössel 99 auf den niedrigeren Teil der Abstufung 100 in der Durchbrechung dieser Stange 91 gedrückt worden und hält diese Stange und damit auch die Kuppelstange 90 in der eingenommenen Lage fest, zugleich in dem Bereich des Schleppanschlages 98 auf dem Stirnrad 97 vorrückend (Abb. 3). Es sind demnach in die Steuerverbindung 130, 93, 91, 90 Verriege lungsglieder 99, 100, 101 eingeschaltet.
Es kann jetzt das Zahnrad 13 und der damit fest verbundene Mutterkörper 14 an der Drehbewegung nicht teilnehmen. Die Ge windespindel 15 dreht sich, so dass der Mut terkörper 14 und damit die Werkzeugspindel 1 mit Eilgeschwindigkeit auf das Werkstück zu bewegt wird. Das Mutterstück 114a des Führungskörpers 114, 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 her ausragenden Ende sitzende Stirnrad 96. Die ses kämmt mit dem Stirnrad 97, auf welchem der Schleppanschlag 98 für die Weglänge des Eilvorschubes angeordnet ist.
Ist die einge stellte Weglänge abgelaufen, die mit Eil- geschwindigkeit zurückzulegen ist, hat der Schleppanschlag 98 den Stössel 99 erreicht und drückt denselben nieder. Der Stössel 99 schnappt von der niedrigen Abstufung in der Durchbrechung 100 der Stange 92 ab, und letztere gleitet unter dem Druck der Kupp lungsfeder 113, die auf dem ausgekuppelten Hohlwellen-Teilstück 11 lastet, in seine Aus gangslage zurück. Gleichzeitig kommen die Kuppelzähne 111 und 112 der Hohlwellen- Teilstücke 11 in Eingriff.
Nunmehr nimmt die gesamte Hohlwelle 11 an der Bewegung teil; über die lange Verzahnung 12 derselben wird auch das Stirnrad 13 sowie der Mutter körper 14 bewegt. Aus der Differenz der Be wegung der Spindel 15 und des Mutterkör pers 14 resultiert der normale Arbeitsvor schub, mit welchem jetzt die Werkzeug spindel 1 weiterläuft. Die Verriegelungs glieder 99, 100, 101 stehen mit der Löseein- richtung 95, 96, 97, 98 in Wirkungsverbin- dung, die von dem vorlaufenden Triebwerks teil 14 über die Teile 114, 114a gestemmt ist.
Es liegt im Rahmen der Erfindung, an Stelle der im Ausführungsbeispiel gezeigten Ausgestaltung der Löseeinrichtung 95, 96, 97, 98 für die Verriegelungsglieder 99, 100, 101 in der Steuerverbindung zwischen dem Schalthebel und den Teilstücken der Hohl welle 11 auch andere Löseeinrichtungen an zuwenden, zum Beispiel kann in gleicher Weise an Stelle der steilgängigen Gewinde spindel 95 eine Zahnstange vorgesehen sein, welche mit einem Zahnrad auf dem Füh rungszylinder 114 zusammenarbeitet.
Es kann aber auch eine noch andere Ausgestaltung der Löseeinrichtung Anwendung finden, bei wel cher mit dem Führungszylinder 114 eine Zugvorrichtung verbunden ist, welche über eine Umlenkung an die in diesem Falle als Federgehäuse ausgebildete Anschlagscheibe 97 angreift, wobei in diesem Fall die Löse- einrichtung einen sich drehenden Körper 97 trägt,
auf welchen das aus dem Schlepp anschlag 98 bestehende Einstellglied für die Länge des mit Eilgeschwindigkeit zurück zulegenden Weges angeordnet ist, wobei der Körper 97 vom vorlaufenden Triebwerksteil 14 über die Teile 114, 114a in Drehung ver setzt wird.