DE102012221711A1

DE102012221711A1 - Gerätesystem mit einer Schaltvorrichtung zum Schalten zwischen einer motorischen und einer manuellen Vorschubeinrichtung

Info

Publication number: DE102012221711A1
Application number: DE201210221711
Authority: DE
Inventors: Thomas Blatz; Franz Huber
Original assignee: Hilti AG
Current assignee: Hilti AG
Priority date: 2012-11-28
Filing date: 2012-11-28
Publication date: 2014-05-28

Abstract

Gerätesystem (10) aufweisend ein Werkzeuggerät (12), einen Geräteständer (11), eine Vorschubvorrichtung (13) zum Verschieben des Werkzeuggerätes (12) entlang des Geräteständers (11) mit einer motorischen Vorschubeinrichtung (25) und einer manuellen Vorschubeinrichtung (26) und eine Schaltvorrichtung zum Schalten zwischen der motorischen Vorschubeinrichtung (25) und der manuellen Vorschubeinrichtung (26).

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Gerätesystem mit einer Schaltvorrichtung zum Schalten zwischen einer motorischen und einer manuellen Vorschubeinrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Stand der Technik
Aus DE 10 2004 033 361 A1 ist ein Gerätesystem bestehend aus einem Geräteständer, einem am Geräteständer verschiebbar angeordneten Kernbohrgerät und einer Vorschubvorrichtung zum Verschieben des Kernbohrgerätes entlang des Geräteständers bekannt. Der Geräteständer umfasst eine Führungsschiene und einen Führungsschlitten zur Aufnahme des Kernbohrgerätes, wobei das Kernbohrgerät über den Führungsschlitten an der Führungsschiene angeordnet ist und mittels der Vorschubvorrichtung entlang der Führungsschiene verschiebbar ist. Die Vorschubvorrichtung umfasst eine motorische Vorschubeinrichtung und eine als Handrad ausgebildete manuelle Vorschubeinrichtung, wobei die motorische Vorschubeinrichtung einen Vorschubmotor und ein Getriebe umfasst. Der Vorschubmotor ist über das Getriebe mit einer Schlittenwelle des Führungsschlittens koppelbar. Die Schlittenwelle weist ein Ritzel auf, das mit einer Zahnstange an der Führungsschiene kämmt. Als Vorschubmotor wird ein Schrittmotor verwendet, der eine Überlastung durch einen zu hohen Vorschub auf einfache Weise vermeiden soll. Das Getriebe, das den Vorschubmotor mit der Schlittenwelle verbindet, ist als Schneckengetriebe ausgebildet.
Das Kernbohrgerät kann wahlweise mit der motorischen Vorschubeinrichtung oder der manuellen Vorschubeinrichtung entlang der Führungsschiene verfahren werden, wobei die motorische Vorschubeinrichtung und die manuelle Vorschubeinrichtung gleichzeitig am Geräteständer montiert sind. Das Schalten zwischen der motorischen Vorschubeinrichtung und der manuellen Vorschubeinrichtung erfolgt über eine Schaltvorrichtung mit einer Bedienungseinrichtung, einer Betätigungseinrichtung und einer Schalteinrichtung. Die Bewegung der Bedienungseinrichtung wird auf die Betätigungseinrichtung übertragen, die die Schalteinrichtung betätigt. Die Schalteinrichtung ist von der Betätigungseinrichtung zwischen einer ersten und zweiten Schaltposition schaltbar; in der ersten Schaltposition ist die Übertragung der Antriebsbewegung vom Vorschubmotor auf die Schlittenwelle unterbrochen und in der zweiten Schaltposition ist die Antriebsbewegung des Vorschubmotors auf die Schlittenwelle übertragbar. Das Handrad umfasst mehrere Griffteile, die schwenkbar angeordnet sind und die drehfest mit der Schlittenwelle des Führungsschlittens gekoppelt sind, wobei die Enden der Griffteile die Bedienungseinrichtung der Schaltvorrichtung bilden. Die Betätigungseinrichtung umfasst einen Stößel, der in einer Bohrung der Schlittenwelle geführt und über ein Federelement vorgespannt ist. Durch Verkippen mindestens eines Griffteils wird der Stößel längs seiner Achse aus einer ersten Position in eine zweite Position verschoben. Der Kraftschluss zwischen dem Schneckengetriebe und der Schlittenwelle erfolgt über Kugeln, die von der Betätigungseinrichtung verschiebbar sind. Die Kugeln sind in Bohrungen der Schlittenwelle und in Mitnahmevertiefungen des Schneckenrades verschiebbar. Der Stößel weist einen ersten und zweiten Querschnitt und einen die beiden Querschnitte verbindenden Übergangsabschnitt auf.
Die bekannte Schaltvorrichtung zum Schalten zwischen einer motorischen Vorschubeinrichtung und einer manuellen Vorschubeinrichtung weist den Nachteil auf, dass die manuelle Vorschubeinrichtung in der ersten und zweiten Schaltposition der Schalteinrichtung drehfest mit der Schlittenwelle gekoppelt ist und bei der Vorschubbewegung über die motorische Vorschubeinrichtung in eine Drehbewegung versetzt wird. Das sich drehende Handrad stellt eine erhebliche Verletzungsgefahr für den Bediener dar und birgt außerdem das Risiko von Sachschäden.
Darstellung der Erfindung
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht in der Entwicklung einer Schaltvorrichtung für ein Gerätesystem mit einer motorischen Vorschubeinrichtung und einer manuellen Vorschubeinrichtung, die die Verletzungsgefahr für den Bediener und das Risiko von Sachschäden bei der motorischen Vorschubbewegung reduziert. Außerdem soll das Umschalten zwischen der motorischen Vorschubeinrichtung und der manuellen Vorschubeinrichtung für den Bediener möglichst einfach und intuitiv erfolgen.
Diese Aufgabe wird bei dem eingangs genannten Gerätesystem erfindungsgemäß durch die Merkmale des unabhängigen Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.
Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die Bedienungseinrichtung ein Abdeckelement aufweist, wobei das Abdeckelement für die manuelle Vorschubeinrichtung vorgesehene Kopplungselemente am Führungsschlitten zumindest teilweise abdeckt, wenn eine Antriebsbewegung des Vorschubmotors auf eine Schlittenwelle des Führungsschlittens übertragbar ist. Durch die zumindest teilweise Abdeckung der Kopplungselemente mittels des Abdeckelementes verhindert die Schaltvorrichtung, dass die manuelle Vorschubeinrichtung mit dem Führungsschlitten drehfest gekoppelt werden kann, wenn eine Antriebsbewegung des Vorschubmotors auf eine Schlittenwelle des Führungsschlittens übertragbar ist.
Bevorzugt ist die Bedienungseinrichtung mit dem Abdeckelement zwischen einer Abdeckposition und einer Freigabeposition verstellbar, wobei die Kopplungselemente für die manuelle Vorschubeinrichtung in der Abdeckposition zumindest teilweise abgedeckt sind und in der Freigabeposition zugänglich sind. Die Schaltvorrichtung wird durch eine Bewegung der Bedienungseinrichtung zwischen einer ersten und zweiten Schaltposition geschaltet.
In einer bevorzugten Ausführung ist am Führungsschlitten eine zwischen einer Verstellposition und einer Feststellposition verstellbare Arretiereinrichtung vorgesehen, wobei der Führungsschlitten in der Verstellposition entlang der Führungsschiene verschiebbar und in der Feststellposition an der Führungsschiene unverschiebbar befestigt ist. Die Arretiereinrichtung verhindert, dass der Führungsschlitten unbeabsichtigt an der Führungsschiene verschoben wird.
Besonders bevorzugt ist die Verstellung des Abdeckelementes aus der Abdeckposition in die Freigabeposition in der Verstellposition der Arretiereinrichtung blockiert und in der Feststellposition der Arretiereinrichtung freigegeben. Die Verschiebung des Abdeckelementes ist nur bei festgestelltem Führungsschlitten, d.h. in der Feststellposition der Arretiereinrichtung, möglich. Dadurch wird verhindert, dass der Führungsschlitten sich während des Schaltens zwischen den Vorschubeinrichtungen durch die Gewichtskraft unbeabsichtigt nach unten bewegt. Das Schalten zwischen der motorischen und manuellen Vorschubeinrichtung ist nur bei festgestelltem Führungsschlitten möglich. Die Verletzungsgefahr für den Bediener und das Risiko von Sachschäden ist weiter reduziert.
Besonders bevorzugt weist das Abdeckelement ein Anschlagelement auf, wobei das Anschlagelement in der Verstellposition der Arretiereinrichtung an der Arretiereinrichtung anschlägt. Das Anschlagelement stellt eine einfache konstruktive Variante dar, um die Verstellung des Abdeckelementes in der Verstellposition der Arretiereinrichtung zu blockieren. Die Blockade der Arretiereinrichtung ist in die Bedienungseinrichtung der Schaltvorrichtung integriert und erhöht die Sicherheit für den Bediener beim Schalten zwischen den Vorschubeinrichtungen.
In einer bevorzugten Ausführung ist zwischen der Bedienungseinrichtung und der Betätigungseinrichtung eine Übertragungseinrichtung angeordnet, wobei die Übertragungseinrichtung die Bewegung der Bedienungseinrichtung auf die Betätigungseinrichtung überträgt. Die zwischengeschaltete Übertragungseinrichtung ermöglicht, die motorische Vorschubeinrichtung als abgeschlossene Baugruppe auszubilden und vom Führungsschlitten zu demontieren. Die motorische Vorschubeinrichtung wird über ein Kopplungselement mit dem Führungsschlitten gekoppelt.
In einer bevorzugten Ausführung ist die Schalteinrichtung zwischen einer ersten und zweiten Schaltposition schaltbar, wobei die Antriebsbewegung des Vorschubmotors in der ersten Schaltposition auf die Schlittenwelle übertragbar ist und die Übertragung der Antriebsbewegung vom Vorschubmotor auf die Schlittenwelle in der zweiten Schaltposition unterbrochen ist. Eine derart ausgebildete Schalteinrichtung hat den Vorteil, dass in beiden Schaltpositionen eine Vorschubbewegung des Führungsschlittens möglich ist, in der ersten Schaltposition über die motorische Vorschubeinrichtung und in der zweiten Schaltposition über das Handrad.
Als Schalteinrichtungen eignen sich sämtliche Komponenten, mit denen eine Antriebsbewegung unterbrochen werden kann, wobei die Unterbrechung der Antriebsbewegung durch eine Entkopplung der Antriebskomponenten oder durch Ausschalten des Vorschubmotors erfolgen kann. Zu den Komponenten gehören vor allem Kupplungen, Schalter und Kombinationen von Kupplungen und Schaltern.
Besonders bevorzugt ist die Antriebsbewegung des Vorschubmotors nur auf die Schlittenwelle übertragbar, wenn das Abdeckelement die für die manuelle Vorschubeinrichtung am Führungsschlitten vorgesehenen Kopplungselemente zumindest teilweise abdeckt, d.h. wenn sich das Abdeckelement der Betätigungseinrichtung in der Abdeckposition befindet. Diese Ausführung erhöht die Sicherheit für den Bediener und stellt sicher, dass die motorische Vorschubeinrichtung nur betreibbar ist, wenn die Schaltvorrichtung montiert ist. Sollte die Betätigungseinrichtung mit dem Abdeckelement vom Führungsschlitten entfernt werden, kann der Führungsschlitten nur über das Handrad bewegt werden.
In einer ersten Variante weist die Schalteinrichtung einen mit der Elektronikeinheit zusammenwirkenden Schalter auf, wobei die Elektronikeinheit den Vorschubmotor in der ersten Schaltposition des Schalters ausschaltet und in der zweiten Schaltposition einschaltet. Als Schalter eignen sich mechanische Schalter, elektrische Schalter und Näherungsschalter. Ein Schalter zum Ein- und Ausschalten des Vorschubmotors hat den Vorteil, dass die Schalteinrichtung mechanisch einfach aufgebaut sein kann. Außerdem ist der Vorschubmotor beim manuellen Antrieb über das Handrad ausgeschaltet und läuft nicht während der manuellen Vorschubbewegung. Das Ein- und Ausschalten des Vorschubmotors eignet sich für Getriebe, die nicht-selbsthemmend ausgebildet sind. Bei selbsthemmenden Getrieben ist neben dem Ausschalten des Vorschubmotors ein Entkoppeln des Getriebes von der Schlittenwelle über eine Kupplung erforderlich.
Besonders bevorzugt weist die Schalteinrichtung eine mit dem Schalter zusammenwirkende Kupplung auf, wobei die Kupplung den Vorschubmotor in der ersten Schaltposition von der Schlittenwelle entkoppelt und in der zweiten Schaltposition drehfest mit der Schlittenwelle koppelt. Die Kombination eines Schalters und einer Kupplung hat den Vorteil, dass das Getriebe von der Schlittenwelle entkoppelt ist und der Vorschubmotor beim manuellen Antrieb ausgeschaltet ist. Ein Schalter, der den Vorschubmotor ein- und ausschaltet und eine mechanische oder elektro-mechanische Kupplung zwischen zwei Schaltpositionen schaltet, eignet sich für motorische Vorschubeinrichtungen mit selbsthemmenden Getrieben, bei denen der Vorschubmotor im manuellen Antrieb ausgeschaltet werden soll.
In einer zweiten Variante ist die Schalteinrichtung als schaltbare Kupplung ausgebildet. Dabei wird die Kupplung über die Betätigungseinrichtung betätigt und zwischen der ersten und zweiten Schaltposition geschaltet. Als fremdgeschaltete Kupplungen eignen sich vor allem mechanische Kupplungen und elektro-magnetische Kupplungen. Eine mechanische Kupplung ist unempfindlich gegenüber elektrischen Störungen im Gerätesystem.
Bevorzugt ist die schaltbare Kupplung zwischen dem Getriebe und einer zwischen dem Getriebe und der Schlittenwelle angeordneten Abtriebswelle oder zwischen der Abtriebswelle und der Schlittenwelle angeordnet. Die Anordnung der Kupplung zwischen Getriebe und Abtriebswelle oder zwischen Abtriebswelle und Schlittenwelle ist für selbsthemmende Getriebe, wie Schneckengetriebe, vorteilhaft. Bei selbsthemmenden Getrieben muss nicht nur die Übertragung der Antriebsbewegung vom Vorschubmotor auf die Schlittenwelle unterbrochen werden, zusätzlich muss das Getriebe von der Schlittenwelle entkoppelt werden, um den Führungsschlitten mittels des Handrades verfahren zu können. Durch die Selbsthemmung des Getriebes kann ein Drehmoment nur aus einer Antriebsrichtung eingeleitet werden, die Drehbewegung in der entgegen gesetzten Richtung ist blockiert; daher muss das Getriebe von der Abtriebswelle oder die Abtriebswelle von der Schlittenwelle entkoppelt werden.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist die manuelle Vorschubeinrichtung zwischen einer Aktivposition und einer Passivposition verstellbar, wobei die manuelle Vorschubeinrichtung in der Aktivposition drehfest mit der Schlittenwelle gekoppelt und in der Passivposition zumindest in der Drehbewegung von der Schlittenwelle entkoppelt ist. Eine zwischen einer Aktivposition und einer Passivposition verstellbare manuelle Vorschubeinrichtung hat den Vorteil, dass das Handrad immer am Führungsschlitten montiert ist und nicht verloren wird. Zum Transport des Geräteständers wird das Handrad vollständig vom Führungsschlitten entfernt und separat transportiert.
Ausführungsbeispiele
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnung beschrieben. Diese soll die Ausführungsbeispiele nicht notwendigerweise maßstäblich darstellen, vielmehr ist die Zeichnung, wo zur Erläuterung dienlich, in schematischer und/oder leicht verzerrter Form ausgeführt. Im Hinblick auf Ergänzungen der aus der Zeichnung unmittelbar erkennbaren Lehren wird auf den einschlägigen Stand der Technik verwiesen. Dabei ist zu berücksichtigen, dass vielfältige Modifikationen und Änderungen betreffend die Form und das Detail einer Ausführungsform vorgenommen werden können, ohne von der allgemeinen Idee der Erfindung abzuweichen. Die in der Beschreibung, der Zeichnung sowie den Ansprüchen offenbarten Merkmale der Erfindung können sowohl einzeln für sich als auch in beliebiger Kombination für die Weiterbildung der Erfindung wesentlich sein. Zudem fallen in den Rahmen der Erfindung alle Kombinationen aus zumindest zwei der in der Beschreibung, der Zeichnung und/oder den Ansprüchen offenbarten Merkmale. Die allgemeine Idee der Erfindung ist nicht beschränkt auf die exakte Form oder das Detail der im Folgenden gezeigten und beschriebenen bevorzugten Ausführungsform oder beschränkt auf einen Gegenstand, der eingeschränkt wäre im Vergleich zu dem in den Ansprüchen beanspruchten Gegenstand. Bei gegebenen Bemessungsbereichen sollen auch innerhalb der genannten Grenzen liegende Werte als Grenzwerte offenbart und beliebig einsetzbar und beanspruchbar sein. Der Einfachheit halber sind nachfolgend für identische oder ähnliche Teile oder Teile mit identischer oder ähnlicher Funktion gleiche Bezugszeichen verwendet.
Es zeigen:
1 ein erfindungsgemäßes Gerätesystem bestehend aus einem Geräteständer, einem Kernbohrgerät und einer Vorschubvorrichtung zum Verschieben des Kernbohrgerätes entlang des Geräteständers mit einer motorischen Vorschubeinrichtung und einer als Handrad ausgebildeten manuellen Vorschubeinrichtung;
2A, B eine erfindungsgemäße Schaltvorrichtung zum Schalten zwischen der motorischen Vorschubeinrichtung und der manuellen Vorschubeinrichtung des in 1 gezeigten Gerätesystems in einer ersten Schaltposition, in der die Vorschubbewegung über die motorische Vorschubeinrichtung erfolgt, wobei 3A die Schaltvorrichtung in einem Längsschnitt durch das Gerätesystem und 3B eine Ansicht von oben auf die Schaltvorrichtung zeigt;
3A, B die erfindungsgemäße Schaltvorrichtung der 2A, B in einer zweiten Schaltposition, in der die Vorschubbewegung über das Handrad erfolgt, wobei 3A die Schaltvorrichtung in einem Längsschnitt durch das Gerätesystem und 3B eine Ansicht von oben auf die Schaltvorrichtung zeigt; und
4A–D die Schaltvorrichtung und eine Arretiereinrichtung in vier verschiedenen Positionen.
1 zeigt ein erfindungsgemäßes Gerätesystem 10 bestehend aus einem Geräteständer 11, einem am Geräteständer 11 verschiebbar angeordneten Werkzeuggerät 12 und einer Vorschubvorrichtung 13 zum Verschieben des Werkzeuggerätes 12 entlang des Geräteständers 11.
Das Werkzeuggerät ist als Kernbohrgerät 12 ausgebildet und umfasst ein als Bohrkrone 14 ausgebildetes Bearbeitungswerkzeug, das auf einer Antriebswelle 15 angeordnet ist und von einer Antriebseinrichtung 16 in einer Drehrichtung 17 um eine Drehachse 18 angetrieben wird. Unter dem Begriff ″Antriebseinrichtung″ werden sämtliche Antriebskomponenten für die Bohrkrone 14, mit Ausnahme der Antriebswelle 15, zusammengefasst. Die in 1 schematisch dargestellte Antriebseinrichtung 16 ist einem Gerätegehäuse 19 angeordnet und umfasst einen Bohrmotor und eine Elektronikeinheit. Die Bohrkrone 14 ist drehfest auf der Antriebswelle 15 montiert und die Antriebswelle 15 wird vom Bohrmotor um die Drehachse 18 angetrieben. Zwischen dem Bohrmotor und der Antriebswelle 15 können eine oder mehrere Getriebekomponenten zwischengeschaltet sein.
Der Geräteständer 11 besteht aus einer Grundplatte 21, die an einem Untergrund befestigt wird, und einer Führungsschiene 22, die mit der Grundplatte 21 verbunden ist. Das Kernbohrgerät 12 ist über einen Führungsschlitten 23 an der Führungsschiene 22 angeordnet und mittels der Vorschubvorrichtung 13 entlang der Führungsschiene 22 in einer Vorschubrichtung 24 parallel zur Drehachse 18 verschiebbar. Die Vorschubvorrichtung 13 umfasst eine motorische Vorschubeinrichtung 25 und eine als Handrad ausgebildete manuelle Vorschubeinrichtung 26. Das Kernbohrgerät 12 kann wahlweise mit der motorischen Vorschubeinrichtung 25 oder der manuellen Vorschubeinrichtung 26 entlang der Führungsschiene 22 verfahren werden.
Bei dem in 1 gezeigten Gerätesystem 10 sind die motorische Vorschubeinrichtung 25 und die manuelle Vorschubeinrichtung 26 gleichzeitig am Führungsschlitten 23 montiert. Das erfindungsgemäße Gerätesystem 10 weist eine Schaltvorrichtung zum Schalten zwischen der motorischen und der manuellen Vorschubeinrichtung 25, 26 auf. Die Schaltvorrichtung stellt sicher, dass die Vorschubbewegung des Führungsschlittens 23 entweder über die motorische Vorschubeinrichtung 25 oder über die manuelle Vorschubeinrichtung 26 erfolgt, eine gleichzeitige drehfeste Kopplung der Vorschubeinrichtungen 25, 26 mit einer Schlittenwelle des Führungsschlittens 23 ist ausgeschlossen. Durch die Schaltvorrichtung ist das Handrad 26 beim Antrieb über die motorische Vorschubeinrichtung 25 entkoppelt.
2A, B zeigen eine erfindungsgemäße Schaltvorrichtung 31 zum Schalten zwischen der motorischen Vorschubeinrichtung 25 und der manuellen Vorschubeinrichtung 26 in einem Längsschnitt durch das Gerätesystem 10 der 1 parallel zur Drehachse 18. Die Schaltvorrichtung 31 ist in einer ersten Schaltposition angeordnet, in der die Vorschubbewegung über die motorische Vorschubeinrichtung 25 erfolgt. 2A zeigt die Schaltvorrichtung 31 in einem Längsschnitt durch das Gerätesystem 10 und 2B zeigt eine Ansicht von oben auf die Schaltvorrichtung 31.
Die motorische Vorschubeinrichtung 25 umfasst einen Vorschubmotor 32, ein als Kegelradgetriebe ausgebildetes Getriebe 33, eine Abtriebswelle 34 und eine Elektronikeinheit 35 zur Steuerung der motorischen Vorschubeinrichtung 25. Der Vorschubmotor 32 ist beispielsweise als bürstenloser Gleichstrommotor ausgebildet. Die manuelle Vorschubeinrichtung 26 ist als Handrad ausgebildet und umfasst mehrere Griffstangen 36 und ein Drehstück 37. Das Handrad 26 wird mit einer Steckachse 38 am Führungsschlitten 23 befestigt. Die Steckachse 39 ist durch eine Verriegelungseinrichtung 39 am Führungsschlitten 23 gesichert.
Eine Drehbewegung der Vorschubeinrichtungen 25, 26 wird mit Hilfe des Führungsschlittens 23 in eine Translationsbewegung entlang der Führungsschiene 22 umgewandelt. Der Führungsschlitten 23 umfasst neben einer Halterung für das Kernbohrgerät 12 eine Kopplungseinrichtung 41, die die Drehbewegung der Vorschubeinrichtungen 25, 26 auf den Führungsschlitten 23 überträgt. Die Übertragungseinrichtung 41 besteht aus einer Schlittenwelle 42, die an ihren axialen Enden ein erstes Kopplungselement 43 zur Kopplung der motorischen Vorschubeinrichtung 25 und ein zweites Kopplungselement 44 zur Kopplung der manuellen Vorschubeinrichtung 26 aufweist. Die Schlittenwelle 42 weist an ihrem Umfang eine Kontureinrichtung 45 auf, die mit einer passenden Gegenkontureinrichtung 46 der Führungsschiene 23 zusammenwirkt. Die Kontureinrichtung 45 und die Gegenkontureinrichtung 46 sind in der gezeigten Ausführung als Zahnrad und Zahnstange ausgebildet. Das Zahnrad 45 greift in die Zahnstange 46 ein und wird durch die Drehung der Schlittenwelle 42 entlang der Zahnstange 46 bewegt. Die Schlittenwelle 42 ist um eine Drehachse 47 drehbar ausgebildet.
Der Führungsschlitten 23 kann, wie in 2A gezeigt, eine weitere Schlittenwelle 48 aufweisen, die an ihren axialen Enden ein weiteres erstes Kopplungselement 49 zur Kopplung der motorischen Vorschubeinrichtung 25 und ein weiteres zweites Kopplungselement 50 zur Kopplung der manuellen Vorschubeinrichtung 26 umfasst. Die Kopplungselemente 44, 50 für das Handrad 26 unterscheiden sich im Übersetzungsverhältnis, beispielsweise weist das Kopplungselement 44 ein Übersetzungsverhältnis von 1 zu 1 und das weitere Kopplungselement 50 ein Übersetzungsverhältnis von 1 zu 3 auf. Bei Bedarf kann ein weiteres Kopplungselement für das Handrad 26 mit einem von den Kopplungselementen 44, 50 verschiedenen Übersetzungsverhältnis vorgesehen sein. Die Schlittenwellen 42, 48 werden auch als erste Schlittenwelle 42 und zweite Schlittenwelle 48 bezeichnet. Zwischen die erste und zweite Schlittenwelle 42, 48 ist eine Zwischenwelle 51 geschaltet.
Aus Sicherheitsgründen wird der Führungsschlitten 23 beim Schalten zwischen den Vorschubeinrichtungen 25, 26 mit Hilfe einer Arretiereinrichtung 52 (2A) an der Führungsschiene 22 festgestellt, um ein unbeabsichtigtes Verschieben des Kernbohrgerätes 12 zu verhindern. Der Führungsschlitten 23 ist mittels der Arretiereinrichtung 52 zwischen einer Verstellposition, in der der Führungsschlitten 23 über die Vorschubvorrichtung 13 entlang der Führungsschiene 22 verschiebbar ist, und einer Feststellposition, in der der Führungsschlitten 23 an der Führungsschiene 22 festgestellt ist, verstellbar.
In der ersten Schaltposition der Schaltvorrichtung 31 erfolgt die Vorschubbewegung des Führungsschlittens 23 über die motorische Vorschubeinrichtung 25. Die Antriebsbewegung des Vorschubmotors 32 wird über das Getriebe 33 und die Abtriebswelle 34 auf die Schlittenwelle 42 übertragen. Die Schaltvorrichtung 31 umfasst eine Bedienungseinrichtung 61, eine Übertragungseinrichtung 62, eine Betätigungseinrichtung 63 und eine Schalteinrichtung 64. Die Schalteinrichtung 64 ist zwischen einer ersten und zweiten Schaltposition schaltbar. In der ersten Schaltposition wird die Antriebsbewegung des Vorschubmotors auf die Schlittenwelle 42 übertragen und in der zweiten Schaltposition ist die Übertragung der Antriebsbewegung vom Vorschubmotor auf die Schlittenwelle 42 unterbrochen.
Die Bedienungseinrichtung 61 besteht aus einem Handhebel 65, der auf der dem Handrad 26 zugewandten Seite des Führungsschlittens 23 angeordnet ist. Die Übertragungseinrichtung 62 umfasst ein Übertragungselement 66, das in einer Führung 67 am Führungsschlitten 23 gelagert ist und entlang der Führung 67 in einer Verschieberichtung 68 verschiebbar ist. Mit Hilfe eines Blechteils 69 wird das Übertragungselement 66 in die Führung 67 gedrückt. Die Betätigungseinrichtung 63 umfasst ein Betätigungselement 71, das mit dem Übertragungselement 66 verbunden ist. Der Handhebel 65, das Übertragungselement 66 und das Betätigungselement 71 sind in der gezeigten Ausführungsform einteilig als gebogener Drahtbügel ausgebildet. Die Schalteinrichtung 64 umfasst einen Näherungsschalter 72, der vom Betätigungselement 69 zwischen einer ersten und zweiten Schaltposition schaltbar ist. Der Näherungsschalter 72 ist mit der Elektronikeinheit 35 der motorischen Vorschubeinrichtung 25 verbunden, die den Vorschubmotor 32 ein- und ausschaltet.
Der Vorschubmotor 32 ist in der ersten Schaltposition eingeschaltet und die Antriebsbewegung des Vorschubmotors 32 wird auf die Schlittenwelle 42 übertragen. Das Betätigungselement 71 wird vom Näherungsschalter 72 erkannt und der Vorschubmotor 32 wird über die Elektronikeinheit 35 eingeschaltet. Der Näherungsschalter 72 und die Elektronikeinheit 35 sind so aufeinander abgestimmt, dass die Betätigungseinrichtung 63 den Vorschubmotor 32 aktiv einschaltet. Diese Auslegung hat den Vorteil, dass die motorische Vorschubeinrichtung 25 nur bei montierter Schaltvorrichtung 31 zur Vorschubbewegung genutzt werden kann. Wird die gesamte Schaltvorrichtung 31 vom Führungsschlitten 23 entfernt, ist die Vorschubbewegung nur über das Handrad 26 möglich. Wenn der Vorschubmotor 32 eingeschaltet ist und die Antriebsbewegung des Vorschubmotors 32 auf die Schlittenwelle 42, 48 übertragbar ist, versperrt der Handhebel 65 den Zugang zu den Kopplungselementen 44, 50 für das Handrad 26. Um das Handrad 26 an einem der Kopplungselemente 44, 50 aufstecken und am Führungsschlitten 23 befestigen zu können, muss der Handhebel 65 in der Verschieberichtung 68 bewegt werden. Durch diese Bewegung werden die Kopplungselemente 44, 50 für das Handrad 26 freigegeben und die Steckachse 38 kann auf eines der Kopplungselemente 44, 50 aufgesteckt und mittels der Verriegelungseinrichtung 39 drehfest mit der Schlittenwelle 42, 48 verbunden werden.
Der Handhebel 65 weist ein Anschlagelement 73 auf, das in der Verstellposition des Führungsschlittens 23 an der Arretiereinrichtung 52 anliegt. Die Bewegung des Handhebels 65 ist durch die Arretiereinrichtung 52 blockiert. Der Handhebel 65 verdeckt die Kopplungselemente 44, 50 für das Handrad 26 in der ersten Schaltposition und wirkt als Abdeckelement für die Kopplungselemente 44, 50. Diese Position des Handhebels 65 wird als Abdeckposition bezeichnet.
3A, B zeigen die erfindungsgemäße Schaltvorrichtung 31 der 2A, B in der zweiten Schaltposition, in der die Vorschubbewegung über die manuelle Vorschubeinrichtung 26 erfolgt. 3A zeigt die Schaltvorrichtung 31 in einem Längsschnitt durch das Gerätesystem 10 und 3B zeigt eine Ansicht von oben auf die Schaltvorrichtung 31.
Um die Vorschubbewegung von der motorischen Vorschubeinrichtung 25 auf das Handrad 26 umzuschalten, muss einerseits die Übertragung der Antriebsbewegung des Vorschubmotors 32 auf die Schlittenwelle 42 unterbrochen werden und andererseits muss eine drehfeste Verbindung zwischen dem Handrad 26 und der Schlittenwelle 42 hergestellt werden. Ausgehend von der in den 2A, B gezeigten ersten Schaltposition der Schaltvorrichtung 31 wird zunächst der Führungsschlitten 23 über die Arretiereinrichtung 52 an der Führungsschiene 22 in der Feststellposition festgestellt. Anschließend wird der Handhebel 65 in die Verschieberichtung 68 gedrückt. Die mit dem Handhebel 65 verbundenen Übertragungs- und Betätigungselemente 66, 71 werden mit Handhebel 65 in der Verschieberichtung 68 verschoben.
Das Betätigungselement 71 wird in eine Position verschoben, in der der Näherungsschalter 72 das Betätigungselement 71 nicht erkennt. Der Vorschubmotor 32 wird über die Elektronikeinheit 35 ausgeschaltet und die Übertragung der Antriebsbewegung des Vorschubmotors 32 auf die Schlittenwelle 42 unterbrochen. Durch die Verschiebung des Handhebels 65 in die Verschieberichtung 68 sind die Kopplungselemente 44, 50 für das Handrad 26 zugänglich und das Handrad 26 wird auf das Kopplungselement 44 aufgesteckt und mittels der Verriegelungseinrichtung 39 drehfest mit der Schlittenwelle 42 verbunden. Diese Position des Handhebels 65 wird als Freigabeposition bezeichnet.
4A–D zeigen die Schaltvorrichtung 31 und die Arretiereinrichtung 52 in einer Seitenansicht auf die Kopplungselemente 44, 50 für das Handrad 26 in vier verschiedenen Positionen. Die Schaltvorrichtung 31 ist zwischen der ersten und zweiten Schaltposition schaltbar und die Arretiereinrichtung 52 ist zwischen der Verstellposition und der Feststellposition verstellbar.
4A zeigt die Schaltvorrichtung 31 in der ersten Schaltposition, in der die Vorschubbewegung über die motorische Vorschubeinrichtung 25 erfolgt, und die Arretiereinrichtung 52 in der Verstellposition. Das Anschlagelement 73 der Betätigungseinrichtung 61 liegt an der Arretiereinrichtung 52 an und die Bewegung des Handhebels 65 ist durch die Arretiereinrichtung 52 blockiert. Um die Vorschubbewegung von der motorischen Vorschubeinrichtung 25 auf das Handrad 26 umschalten zu können, muss die Arretiereinrichtung 52 aus der Verstellposition in die Feststellposition verstellt werden. Die Arretiereinrichtung 52 umfasst einen Hebel 74, der um eine Drehachse 75 zwischen zwei der Verstellposition und der Feststellposition verstellbar ist. 4B zeigt die Arretiereinrichtung 52 in der Feststellposition, in der keine Vorschubbewegung möglich ist.
Sobald der Führungsschlitten 23 an der Führungsschiene 22 festgestellt ist, kann der Handhebel 65 in die Verschieberichtung 68 gedrückt werden. 4C zeigt den Handhebel 65, der aus der Abdeckposition (4A, B) durch ein Verschieben entlang der Verschieberichtung in die Freigabeposition bewegt wurde. In der Freigabeposition sind die Kopplungselemente 44, 50 für das Handrad 26 zugänglich. Das Handrad 26 kann auf eines der Kopplungselemente 44, 50 aufgesteckt und über die Verriegelungseinrichtung 39 drehfest mit der zugehörigen Schlittenwelle 42, 48 verbunden werden. Um die Vorschubbewegung mit dem Handrad 26 ausführen zu können, muss die Arretiereinrichtung 52 aus der Feststellposition in die Verstellposition verstellt werden. Dazu wird der Hebel 74 um die Drehachse 75 geschwenkt (4D).
Der Hebel 74 der Arretiereinrichtung 52 weist an einem dem Handhebel 65 zugewandten Ende ein Anschlagelement 76 auf, das in der Verstellposition des Führungsschlittens 23 am Anschlagelement 73 des Handhebels 65 anliegt. Die Bewegung des Handhebels 65 ist durch das Anschlagelement 76 blockiert. Der Handhebel 65 kann nicht gegen die Verschieberichtung 68 in die Abdeckposition zurückgezogen werden. Um die Vorschubbewegung vom Handrad 26 auf die motorische Vorschubeinrichtung 25 umschalten zu können, muss die Arretiereinrichtung 52 aus der Verstellposition (4D) in die Feststellposition (4C) verstellt werden.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102004033361 A1 [0002]

Claims

Gerätesystem (10) aufweisend • ein Werkzeuggerät (12), • einen Geräteständer (11) mit einer Führungsschiene (22) und einem Führungsschlitten (23) zur Aufnahme des Werkzeuggerätes (12), • eine Vorschubvorrichtung (13) zum Verschieben des Werkzeuggerätes (12) entlang der Führungsschiene (22) mit einer motorischen Vorschubeinrichtung (25) und einer manuellen Vorschubeinrichtung (26), wobei die motorische Vorschubeinrichtung (25) einen Vorschubmotor (32), ein Getriebe (33) und eine Elektronikeinheit (35) zur Steuerung der motorischen Vorschubeinrichtung (25) umfasst, und • eine Schaltvorrichtung (31) zum Schalten zwischen der motorischen Vorschubeinrichtung (25) und der manuellen Vorschubeinrichtung (26), wobei die Schaltvorrichtung (31) eine Bedienungseinrichtung (61), eine Betätigungseinrichtung (63) und eine Schalteinrichtung (64) umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass die Bedienungseinrichtung (61) ein Abdeckelement (65) aufweist, wobei das Abdeckelement (65) für die manuelle Vorschubeinrichtung (26) vorgesehene Kopplungselemente (44, 50) am Führungsschlitten (23) zumindest teilweise abdeckt, wenn eine Antriebsbewegung des Vorschubmotors (32) auf eine Schlittenwelle (42, 48) des Führungsschlittens (23) übertragbar ist.
Gerätesystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Bedienungseinrichtung (61) mit dem Abdeckelement (65) zwischen einer Abdeckposition und einer Freigabeposition verstellbar ist, wobei die Kopplungselemente (44, 50) für die manuelle Vorschubeinrichtung (26) in der Abdeckposition zumindest teilweise abgedeckt sind und in der Freigabeposition zugänglich sind.
Gerätesystem nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, dass am Führungsschlitten (23) eine zwischen einer Verstellposition und einer Feststellposition verstellbare Arretiereinrichtung (52) vorgesehen ist, wobei der Führungsschlitten (23) in der Verstellposition entlang der Führungsschiene (22) verschiebbar und in der Feststellposition an der Führungsschiene (22) unverschiebbar befestigt ist.
Gerätesystem nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Bewegung des Abdeckelementes (65) aus der Abdeckposition in die Freigabeposition in der Verstellposition der Arretiereinrichtung (52) blockiert und in der Feststellposition der Arretiereinrichtung (52) freigegeben ist.
Gerätesystem nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Abdeckelement (65) ein Anschlagelement (73) aufweist, wobei das Anschlagelement (73) in der Verstellposition an der Arretiereinrichtung (52) anschlägt.
Gerätesystem nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Bedienungseinrichtung (61) und der Betätigungseinrichtung (63) eine Übertragungseinrichtung (62) angeordnet ist, wobei die Übertragungseinrichtung (62) die Bewegung der Bedienungseinrichtung (61) auf die Betätigungseinrichtung (63) überträgt.
Gerätesystem nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Schalteinrichtung (63) zwischen einer ersten und zweiten Schaltposition schaltbar ist, wobei die Antriebsbewegung des Vorschubmotors (32) in der ersten Schaltposition auf die Schlittenwelle (42, 48) übertragbar ist und die Übertragung der Antriebsbewegung vom Vorschubmotor (32) auf die Schlittenwelle (42, 48) in der zweiten Schaltposition unterbrochen ist.
Gerätesystem nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebsbewegung des Vorschubmotors (32) nur auf die Schlittenwelle (42, 48) übertragbar ist, wenn das Abdeckelement (65) die für die manuelle Vorschubeinrichtung (26) am Führungsschlitten (23) vorgesehenen Kopplungselemente (44, 50) zumindest teilweise abdeckt.
Gerätesystem nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Schalteinrichtung (64) einen mit der Elektronikeinheit (35) zusammenwirkenden Schalter (72) aufweist, wobei die Elektronikeinheit (35) den Vorschubmotor (32) in der ersten Schaltposition des Schalters (72) einschaltet und in der zweiten Schaltposition des Schalters (72) ausschaltet.
Gerätesystem nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Schalteinrichtung einen mit dem Schalter zusammenwirkende Kupplung aufweist, wobei die Kupplung den Vorschubmotor (32) in der ersten Schaltposition von der Schlittenwelle entkoppelt und in der zweiten Schaltposition drehfest mit der Schlittenwelle koppelt.
Gerätesystem nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Schalteinrichtung als schaltbare Kupplung ausgebildet ist.
Gerätesystem nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Kupplung zwischen dem Getriebe (33) und einer zwischen dem Getriebe (33) und der Schlittenwelle (42, 48) angeordneten Abtriebswelle (34) oder zwischen der Abtriebswelle (34) und der Schlittenwelle (42, 48) angeordnet ist.
Gerätesystem nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die manuelle Vorschubeinrichtung (26) zwischen einer Aktivposition und einer Passivposition verstellbar ist, wobei die manuelle Vorschubeinrichtung (26) in der Aktivposition drehfest mit der Schlittenwelle (42, 48) gekoppelt und in der Passivposition zumindest in der Drehbewegung von der Schlittenwelle (42, 48) entkoppelt ist.