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Die vorliegende Erfindung betrifft einen (Geräte-)Aufsatz nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie ein Handgerät zur mechanischen Materialbearbeitung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 14, wie z.B. eine Bohrmaschine oder eine Handfräse.
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Aus dem Stand der Technik sind unterschiedlichste Aufsätze für ein von einem Nutzer tragbares Handgerät zur mechanischen Materialbearbeitung, wie zum Beispiel eine Bohrmaschine, bekannt. Der Aufsatz weist hierbei wenigstens einen Verbindungsabschnitt zur Verbindung mit dem Handgerät und eine Austrittsöffnung für ein mittels des Handgeräts anzutreibendes und wenigstens eine Schneide aufweisendes Werkzeugteil auf. Ein solches Werkzeugteil kann beispielsweise ein Bohrer oder ein Fräser sein. Bei einem gattungsgemäßen Aufsatz kann es sich beispielsweise um ein Bauteil handeln, das an einem Bohrfutter einer Bohrmaschine befestigbar ist, um den Funktionsumfang der Bohrmaschine zu erweitern, beispielsweise um mittels der Bohrmaschine auch sägen zu können oder eine Auffangvorrichtung vorzusehen, um Bohrrückstände, insbesondere Bohrstaub direkt während des Bohren aufzufangen.
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In der industriellen Fertigung sind derartige Aufsätze eher selten anzutreffen, da hier ein Handgerät zur Fehlervermeidung üblicherweise nur in einer einzigen Konfiguration wiederholt verwendet wird und üblicherweise auch nur für eine bestimmte Funktion, um keine Montagezeit für das Auswechseln eines Aufsatzes zu verlieren. So werden beispielsweise bei der Herstellung von Wagenkästen für Schienenfahrzeuge üblicherweise unterschiedliche Handgeräte für unterschiedliche Funktionen eingesetzt. In einem Wagenkasten müssen beispielsweise an unterschiedlichsten Stellen Bohrungen vorgesehen werden, um hieran später weitere Komponenten zu fixieren. Die jeweiligen Bohrstellen sind genau vorgegeben und müssen daher innerhalb des Wagenkastens exakt positioniert werden. Hierfür ist üblicherweise ein Koordinatenmesssystem vorgesehen, zum Beispiel ein Laser-Tracker. Zur Vorgabe der Bohrstellen werden diesen mit einem Körner markiert. Dieser Körner ist mit einem Positionsgeber in Form eines elektronischen Tasters verbunden ist, dessen räumliche Position mittels des Koordinatenmesssystems eindeutig bestimmbar ist. Üblicherweise körnt folglich ein Monteur mit einem mit dem Taster ausgestatteten Körner an jeder einzelnen vorgesehenen Bohrerstelle das zu verarbeitende Bauteil, wenn mittels des Koordinatenmesssystems festgestellt wurde, dass sich der Körner an der dafür vorgesehenen Stelle innerhalb des Wagenkastens befindet und damit die richtige Bohrstelle gefunden ist. Im Anschluss werden dann an den einzelnen Körnungen die passenden Bohrungen mittels einer Bohrmaschine hergestellt. Bei der hierbei eingesetzten Bohrmaschine sind allenfalls die Bohrer auswechselbar, um unterschiedlich große Bohrlöcher herstellen zu können.
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Vor diesem Hintergrund liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, an einem Handgerät zur mechanischen Materialbearbeitung, insbesondere an einer Bohrmaschine, zusätzliche Funktionen bereitzustellen, sodass unter anderem bei der Montage von Schienenfahrzeugen die Montage erleichtert und eine Montagezeit verkürzt werden kann.
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Diese Aufgabe wird sowohl mit einem Aufsatz des Anspruchs 1 als auch mit einem Handgerät des Anspruchs 14 gelöst.
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Erfindungsgemäß ist unter anderem ein Aufsatz für ein von einem Nutzer tragbares Handgerät zur mechanischen Materialbearbeitung vorgesehen, der gemäß einer ersten Variante wenigstens eine Halterung für einen Positionsgeber aufweist, mittels dem elektronisch eine räumliche Position des mit dem Aufsatz verbundenen Handgeräts bestimmbar ist, sowie eine Fixierungseinrichtung, mittels der, in einer gewünschten räumlichen Position des Handgeräts (bezüglich eines zu bearbeitenden Bauteils), ein eine Austrittsöffnung aufweisendes Trägerteil des Aufsatzes mittels Magnetkraft und/oder mittels eines erzeugten Unterdruck an einem zu bearbeitenden Bauteil temporär fixierbar ist. Der Aufsatz integriert somit einerseits einen Positionsgeber für die Bestimmung der Position des Handgeräts im Raum mit einer Fixierungseinrichtung zur temporären Fixierung eines Trägerteils, aus dessen Austrittsöffnung ein mittels des Handgeräts angetriebenes Werkzeugteil an das zu bearbeitende Bauteil heran geführt werden kann.
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Damit der Aufsatz und das hiermit verbundene Handgerät in einer vorgegebenen Position verbleiben, ist die Fixierungseinrichtung eingerichtet, eine temporäre Fixierung des Trägerteils durch Magnetkraft und/oder durch einen erzeugten Unterdruck zu gewährleisten. Beispielsweise umfasst die Fixierungseinrichtung hierfür wenigstens einen Elektromagneten oder wenigstens einen Saugnapf. Wie bereits zuvor erläutert, handelt es sich bei dem Positionsgeber beispielsweise um einen Taster, der mit einem Koordinatenmesssystem zusammenwirkt, um innerhalb eines Raums, insbesondere innerhalb eines Wagenkastens eines Schienenfahrzeugs, eine – zum Beispiel anhand von elektronisch in dem Koordinatenmesssystem hinterlegten Montageplänen – vorgegebene Position aufzufinden, an der eine Materialbearbeitung erfolgen muss.
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Gemäß einer zweiten Alternative der erfindungsgemäßen Lösung, die ohne weiteres mit der ersten Alternative kombinierbar ist, weist der Aufsatz ein Druckluftsystem auf, mittels dem zumindest ein Teil der Druckluft, die zur Erzeugung eines Unterdrucks an einer Fixierungseinrichtung des Aufsatzes, mittels der ein eine Austrittsöffnung aufweisendes Trägerteil des Aufsatzes an einem zu bearbeitenden Bauteil temporär fixierbar ist und/oder die zum Antrieb des Werkzeugteils genutzt wird, zur Erzeugung eines Luftstroms am Trägerbauteil nutzbar ist, um bei der Materialbearbeitung mittels des Werkzeugteils entstehende Materialreste (im Bereich der Austrittsöffnung und insbesondere vom Aufsatz) zu entfernen.
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Die zweite Variante der erfindungsgemäßen Lösung geht somit von dem Grundgedanken aus, über ein Druckluftsystem des Aufsatzes ohnehin vorhandene Druckluft (einschließlich hiermit einhergehender Abluft) zumindest teilweise für einen anderen Zweck am Aufsatz selbst nutzbar zu machen. So kann beispielsweise das Druckluftsystem eingerichtet sein, einen Teil der Druckluft, die zur Fixierung des Trägerteils an dem zu bearbeitenden Bauteil genutzt wird, dazu zu nutzen, im Bereich des Trägerteils Materialreste auszublasen. Analog kann ein Druckluftsystem des Aufsatzes eingerichtet sein, bei einem druckluftbetriebenen Handgerät einen Druckluftstrom auch für das Ausblasen von Materialresten zu nutzen.
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Mit der erfindungsgemäßen Lösung ergeben sich gerade bei der Fertigung von Schienenfahrzeugen erhebliche Vorteile, da unterschiedliche Funktionen innerhalb eines Handgeräts integriert werden können. So ist insbesondere eine Verwendung des Aufsatzes in Kombination mit einer Bohrmaschine derart denkbar, dass
- (a) mittels des mit einem elektronischen Koordinatenmesssystems gekoppelten Positionsgebers eine gewünschte Bohrstelle an und insbesondere in einem Wagenkasten eines Schienenfahrzeugs bestimmt wird,
- (b) dann mit der Fixierungseinrichtung eine temporäre Fixierung des Aufsatzes im Bereich der Bohrstelle erfolgt, so dass im Anschluss
- (c) mittels der Bohrmaschine ohne Weiteres genau an der gewünschten Bohrstelle die Bohrung vorgenommen wird, wobei
- (d) über das Druckluftsystem bei der Bohrung entstehende Bohrabfälle sofort aus dem Bereich des Bohrkopfes beseitigt werden.
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Zur Verbesserung der Handhabbarkeit und einer Flexibilisierung der Einsatzmöglichkeiten, ist in einer Ausführungsvariante vorgesehen, dass die Halterung für den Positionsgeber und/oder das Trägerteil des Aufsatzes relativ zu einem mit dem Handgerät zu verbindenden Bauteilen des Aufsatzes verstellbar gelagert sind. An dem Aufsatz selbst und damit bereits vor dessen Verbindung mit dem Handgerät sind somit die Halterung und/oder das Trägerteil verstellbar, beispielsweise drehbar. Dies schließt insbesondere ein Ausführungsbeispiel ein, bei dem die Halterung für den Positionsgeber und/oder das Trägerteil um eine gemeinsame Drehachse drehbar gelagert sind. Hierbei können die Halterung und das Trägerteil entlang der Drehachse hintereinander angeordnet sein.
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Um trotz des Aufsatzes die Zugänglichkeit bestimmter Bearbeitungsstellen nicht einzuschränken, können die Halterung für den Positionsgeber und das Trägerteil voneinander unabhängig drehbar sein. So können die Halterung für den Positionsgeber und das die Position des Werkzeugteils vorgebende Trägerteil auch ohne weiteres relativ zueinander verdreht werden. Derart kann bei der Materialbearbeitung vermieden werden, dass der Positionsgeber ein Ansetzen des Handgeräts an der vorgesehenen Bearbeitungsstelle verhindert.
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Das Trägerteil kann alternativ oder ergänzend entlang einer Längsachse verstellbar sein. Hierüber kann beispielsweise bei einem Aufsatz für eine Bohrmaschine ein Tiefenanschlag bereitgestellt sein. Hierbei kann ein Bohrer nicht über ein durch die Längsverschieblichkeit des Trägerteils vorgegebenes Maximalmaß hinaus aus der Austrittsöffnung hervorstehen und damit über eine vorgegeben Maximaltiefe in das zu bearbeitende Material hineingetrieben werden. Insbesondere für eine solche Variante kann vorgesehen sein, dass das Trägerteil an dem Aufsatz über wenigstens ein Federelement entlang der Längsachse in eine Längsrichtung vorgespannt ist.
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In einem Ausführungsbeispiel ist das Trägerteil mit einem Verstellteil des Aufsatzes verbunden oder einstückig hiermit ausgebildet, das an einem Lagerteil des Aufsatzes entlang der Längsachse verschieblich und um die Längsachse drehbar gelagert ist. Über das an den Lagerteil des Aufsatzes entsprechend gelagerte Verstellteil ist somit das Trägerteil einerseits längsverschieblich und andererseits drehbar.
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In einer Weiterbildung weist das Verstellteil einen Kanal für das Werkzeugteil und/oder für die Leitung von Luft in Richtung des Trägerteils auf. So kann das Verstellteil beispielsweise durch ein Hülsen- oder Rohrteil gebildet sein, durch dessen innen liegenden Kanal hindurch das Werkzeugteil zur Austrittsöffnung des Trägerteils geführt ist. Ein solcher Kanal für ein Werkzeugteil dient in einer Ausführungsvariante dann auch für die Leitung des zum Ausblasen von Materialresten genutzten Luftstroms. Zwar kann alternativ an dem Verstellteil zu diesem Zweck auch ein separater Kanal ausgebildet sein. Bei einer kombinierten Nutzung des Kanals einerseits für das Werkzeugteil und andererseits für die Leitung von Luft in Richtung des Trägerteils kann das Verstellteil aber kompakter ausgestaltet werden.
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Das Verstellteil kann eine Ausblasöffnung aufweisen, aus der bei der Materialbearbeitung entstehende Materialreste mittels des Luftstroms, der mithilfe des Druckluftsystems des Aufsatzes erzeugt wird, aus dem Inneren des Aufsatzes ausgeblasen werden können. Eine solche Auslassöffnung ist beispielsweise an einer Mantelfläche des Verstellteils vorgesehen, um Materialreste bei der Materialbearbeitung radial zu einer Längsachse des Aufsatzes, mithin seitlich oder nach unten, mittels eines definierten Luftstroms auszublasen.
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Hierbei kann in einer Weiterbildung von dem Aufsatz im Bereich der Auslassöffnung eine Befestigungseinrichtung für einen Auffangbehälter ausgebildet sein. Ein solcher Auffangbehälter kann dann definiert an der Auslassöffnung angebracht werden, um ausgeblasene Materialresten aufzunehmen.
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Ein an dem Aufsatz vorgesehenes Druckluftsystem weist beispielsweise eine Leitung auf, mittels der ein Luftstrom in eine Druckluftkammer des Aufsatzes führbar ist, von der aus wiederrum Luft in Richtung des Trägerteils geleitet wird. Bei der in die Druckluftkammer geleiteten Luft kann es sich beispielsweise um abgezweigte Druckluft, insbesondere Abluft handeln, die bei einem druckluftbetriebenen Handgerät für ein Antreiben des Werkzeugteils oder bei einer druckluftbetriebenen Fixierungseinrichtung für die temporäre Fixierung des Trägerteils an dem zu bearbeitenden Bauteil genutzt wird oder wurde.
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Die Leitung des Druckluftsystems, mittels der Luft in die Druckluftkammer führbar ist, kann mit einem Anschlussstück verbunden sein, dass lösbar in einer Durchgangsöffnung einer Kammerwandung der Druckluftkammer gehalten ist.
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In einer Variante ist über die Durchgangsöffnung ein Werkzeugfutter des Handgeräts zugänglich, wenn der Aufsatz bestimmungsgemäß mit dem Handgerät verbunden ist und das Anschlussstück aus der Durchgangsöffnung entfernt wird. Die Durchgangsöffnung erfüllt somit eine Doppelfunktion. Einerseits dient sie der Anbindung der Leitung und mithin der Zuführung von Luft in die Druckluftkammer. Andererseits ist hierüber ein Werkzeugfutter des Handgeräts, zum Beispiel ein Bohrfutter bei einer Bohrmaschine, zugänglich, um ein Auswechseln des Werkzeugteils bei weiterhin mit dem Handgerät verbundenen Aufsatz zu ermöglichen.
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Die Druckluftkammer kann beispielsweise von dem Lagerteil ausgebildet sein, relativ zu dem das mit dem Trägerteil verbundene oder hiermit einstückig ausgebildete Verstellteil gelagert ist.
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Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft die Bereitstellung eines Handgeräts zur mechanischen Materialbearbeitung mittels eines Werkzeugteils, das von einem, zum Beispiel elektromotorischen, hydraulischen oder pneumatischen, Antrieb des Handgeräts antreibbar ist und wenigstens eine Schneide aufweist. Das Handgerät ist dabei von einem Nutzer tragbar und manuell handhabbar und weist ein Trägerteil für die Positionierung des Werkzeugteils an einem zu bearbeitenden Bauteil auf.
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Gemäß einer ersten Alternative der erfindungsgemäßen Lösung ist das Handgerät mit einer Halterung für einen Positionsgeber ausgestattet, mittels dem elektronisch eine räumliche Position des Handgeräts bestimmbar ist, sowie mit einer Fixierungseinrichtung, mittels der, in der gewünschten räumlichen Position des Handgeräts, das Trägerteil durch Magnetkraft und/oder durch einen erzeugten Unterdruck an einem zu bearbeitenden Bauteil temporär fixierbar ist.
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Gemäß einer zweiten Alternative, die jedoch ohne weiteres mit der vorgenannten ersten Alternative kombinierbar ist, umfasst das Handgerät ein Druckluftsystem, mittels dem zumindest ein Teil der Druckluft, die zur Erzeugung eines Unterdrucks an einer Fixierungseinrichtung des Handgeräts, mittels der das Trägerteil an einem zu bearbeitenden Bauteil temporär fixierbar ist, und/oder die zum Antrieb des Werkzeugteils genutzt wird, zur Erzeugung eines Luftstroms am Trägerteil nutzbar ist, um bei der Materialbearbeitung mittels des Werkzeugteils entstehende Materialreste (im Bereich der Austrittsöffnung und/oder vom Absatz) zu entfernen.
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Die Halterung für den Positionsgeber, die Fixierungseinrichtung und/oder das Druckluftsystem können durch einen vorzugsweise auswechselbaren Aufsatz bereitgestellt sein. Der Aufsatz ist hierfür an einem Gehäuseteil des Handgeräts abnehmbar befestigt, in dem ein Antrieb des Handgeräts für das Antreiben des Werkzeugteils angeordnet ist. Der Aufsatz wird somit mit dem Gehäuseteil des Handgeräts verbunden, um zusätzlich die Halterung für den Positionsgeber, die Fixierungseinrichtung und/oder das Druckluftsystem bereitzustellen.
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Analog zu den vorherigen Erläuterungen ist letztlich lediglich entscheidend, dass an dem Handgerät selbst mit oder ohne Aufsatz eine Integration zusätzlicher Funktionen erreicht ist.
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Bei dem Handgerät kann es sich insbesondere um eine Bohrmaschine oder eine Handfräse handeln.
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Mögliche Ausführungsbeispiele der Erfindung sind anhand der beigefügten Figuren näher veranschaulicht.
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Hierbei zeigen:
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1A–1B eine Ausführungsvariante eines erfindungsgemäßen Handgeräts in Form einer Bohrmaschine mit einer Variante eines erfindungsgemäßen Aufsatzes in unterschiedlichen perspektivischen Ansichten;
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2 die Bohrmaschine der 1A bis 1B in Seitenansicht;
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3 die Bohrmaschine der 1A, 1B und 2 in Vorderansicht;
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3A eine geschnittene Darstellung der Bohrmaschine gemäß einer in der 3 eingezeichneten Schnittlinie A-A;
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4A bis 4C die Bohrmaschine in Vorderansicht mit unterschiedlichen Drehpositionen eines Trägerteils des Aufsatzes in Form einer Trägerscheibe, über die einerseits eine Bohrposition vorgegeben ist und andererseits eine temporäre Fixierung des Aufsatzes an einem zu bearbeitenden Bauteil möglich ist;
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5A bis 5D jeweils in Vorderansicht die Bohrmaschine mit unterschiedlichen verdrehten Lagen einer Halterung für einen Positionsgeber und der Trägerscheibe relativ zueinander.
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Anhand der 1A bis 5D ist in unterschiedlichen Ansichten ein Ausführungsbeispiel für ein erfindungsgemäßes Handgerät in Form einer Bohrmaschine B mit einem erfindungsgemäß ausgestalteten Aufsatz A veranschaulicht. Die Bohrmaschine B ist druckluftbetrieben und weist hierfür an einem Gehäuseteil G einen Druckluftanschluss DA und einen Abluftauslassstutzen AL für abzulassende Abluft auf. Das Gehäuseteil G bildet dabei einen Griffbereich aus, über den die Bohrmaschine B von einem Nutzer gehalten werden kann. Ferner ist in dem Gehäuseteil G ein (Pneumatik-)Antrieb M untergebracht, um einen an einem Bohrfutter F der Bohrmaschine B gehaltenen Bohrer anzutreiben und zu drehen. Zur Steuerung der Drehzahl des Bohrers ist an dem Gehäuseteil G ein Betätigungselement in Form eines Abzugs oder Drückers BE vorgesehen. Durch Drücken des Abzugs oder Drückers BE mit einem Finger kann ein Nutzer die Drehzahl des Bohrers stufenlos oder in vordefinierten Stufen variieren.
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Die in den 1A, 1B, 2 und 3 zunächst in perspektivischer Ansicht sowie in Seiten- und Vorderansicht dargestellte Bohrmaschine B ist insbesondere für den Einsatz bei der Montage eines Wagenkastens eines Schienenfahrzeugs vorteilhaft. So weist die Bohrmaschine B einen Positionsgeber P in Form eines Tasters auf. Der Positionsgeber P ist Teil eines hier nicht näher dargestellten Koordinatenmesssystems, das zum Beispiel einen Laser-Tracker aufweist. Mithilfe des (elektronischen) Positionsgebers P ist eine Position der Bohrmaschine B innerhalb eines vordefinierten Raumes, d.h., zum Beispiel insbesondere innerhalb eines Wagenkastens, exakt z.B. bis auf wenige Zehntel Millimeter bestimmbar. Mithilfe des Positionsgebers P ist somit elektronisch genau detektierbar, wo sich die Bohrmaschine B innerhalb eines definierten Raumes befindet und insbesondere ob diese aktuell durch einen Nutzer an einer vorgegebenen Bohrstelle positioniert ist.
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Wurde mithilfe des Koordinatenmesssystems verifiziert, dass sich die Bohrmaschine B an einer vordefinierten Bohrstelle befindet, beispielsweise in dem dies einem Nutzer – z.B. über eine an der Bohrmaschine B, insbesondere deren Aufsatz A direkt angeordnete Anzeige oder eine separate Anzeige des Koordinatenmesssystems – mitgeteilt wird, kann die Bohrmaschine B über eine hier mittels des Aufsatzes A bereitgestellte Fixierungseinrichtung 1 temporär an dem zu bearbeitenden Bauteil in der vorgegebenen Position fixiert werden.
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Die Fixierungseinrichtung 1 ist hierfür an einem Ende des sich entlang einer Längsachse L erstreckenden Aufsatzes A angeordnet und umfasst unter anderem ein Trägerteil in Form einer Trägerscheibe 10, die eine Bohreraustrittsöffnung 111 für einen Bohrer bzw. Bohr-Einsatz aufweist. Aus dieser Bohreraustrittsöffnung 111 tritt der an dem Bohrfutter F der Bohrmaschine B eingespannte Bohrer aus. Die Trägerscheibe 10 trägt ferner noch einen kreisringförmigen Saugnapf 101 mit einer Ansaugöffnung 102. Über die Ansaugöffnung 102 kann im Bereich des Saugnapfes 101 ein Unterdruck erzeugt werden, so dass über den Saugnapf 101 die Trägerscheibe 10 und damit der Aufsatz A an dem zu bearbeitenden Bauteil temporär fixiert werden können. Über die fixierte Trägerscheibe 10 ist dann auch die Bohreraustrittsöffnung 111 in ihrer Position festgelegt.
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Für das Ansaugen an dem Bauteil und die Fixierung des Aufsatzes A weist der Aufsatz A ein Druckluftsystem auf, das mit einem Druckluftsystem der Bohrmaschine B gekoppelt ist. Hierfür umfasst der Aufsatz A einen (Druckluft-)Verteiler 4, der an dem Gehäuseteil G über eine Befestigungsplatte 40 fixiert wird und mittels dem über den Druckluftanschluss DA bereitgestellte Druckluft zur Erzeugung eines Unterdrucks an dem Saugnapf 101 nutzbar ist. Hierfür ist an der Befestigungsplatte 40 ein entsprechender Aufbau mit Unterdruckerzeuger vorgesehen. An einem Anschluss 41 des Verteilers 4 wird hierbei Luft ansaugt. Eine Leitung 7a ist von diesem Anschluss 41 des an einer Oberseite des Gehäuseteils G fixierten Verteilers 4 zu der bezüglich der Längsachse L radial vorstehenden Trägerscheibe 10 geführt.
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Zur variablen Positionierung der Trägerscheibe 10 ist diese über ein Verstellteil 11 um die Längsachse L entlang einer Drehrichtung D1 drehbar an einem Lagerteil 2, 3 des Aufsatzes A gelagert. Das Verstellteil 11 ist hierbei durch eine kreiszylindrische Hülse gebildet, an deren vorderen Stirnseite die Trägerscheibe 10 fixiert ist, sodass sich diese im Wesentlichen senkrecht zur Längsachse L erstreckt. Das andere Ende des Verstellteils 11 ist innerhalb einer Lagerbuchse 2 des Lagerteils 2, 3 drehbar und längsverschieblich aufgenommen. Das Verstellteil 11 stützt sich hierbei, wie anhand der Schnittdarstellung der 3A ersichtlich ist, federnd gegen die Lagerbuchse 2 ab, sodass das Verstellteil 11 entlang der Längsachse L in eine Längsrichtung –R vorgespannt ist.
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Beim Bohren muss folglich ein Nutzer die Bohrmaschine B gegen eine Federkraft auf das Verstellteil 11 zu drücken, um einen Bohrer mit der gewünschten Tiefe in das zu bearbeitende Material hineinzutreiben. Eine für die Aufbringung der Vorspannung auf das Verstellteil 11 vorgesehene Rückstellfeder 21, die sich innerhalb der Lagerbuchse 2 als Schraubenfeder um eine äußere Mantelfläche des Verstellteils 11 erstreckt, gestattet hierbei aber nur eine begrenzte Verstellung der Bohrmaschine B relativ zu dem sich über die Trägerscheibe 10 an dem zu bearbeitenden Bauteil abstützenden Verstellteil 11. Mit anderen Worten ist über die maximale Längsverschieblichkeit des Verstellteils 11 die maximale Eindringtiefe eines verwendeten Bohrers vorgegeben. So ist hierüber dann auch ein Tiefenanschlag realisiert.
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Die Lagerbuchse 2 ist vorliegend einstückig mit einem Mittelstück 3 des Aufsatzes A ausgebildet, sodass die Lagerbuchse 2 und das Mittelstück 3 gemeinsam das Lagerteil 2, 3 bilden, an dem das Verstellteil 11 verschieblich und drehbar gelagert ist. An dem Mittelstück 3 ist vorliegend eine (Geber-)Halterung 5 für den Positionsgeber P befestigt. Die Halterung 5 ist hierbei über zwei entlang der Längsachse L zueinander beabstandete Lagerlaschen 51 und 52 an dem Mittelstück 3 gehalten. Hierbei ist für jede Lagerlasche 51, 52 ein Gleitlager 81 oder 82 (vergleiche die Schnittdarstellung der 3A) vorgesehen, um den an der Halterung 5 fixierten Positionsgeber P um die Längsachse L drehbar an dem Mittelstück 3 zu halten. Jede Lagerlasche 51, 52 bildet hierfür ein kreisrundes Lagerauge aus, das über das jeweilige Gleitlager 81 oder 82 an einer äußeren Mantelfläche des Mittelstücks 3 drehbar gehalten ist.
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An den beiden Lagerlaschen 51 und 52 ist eine sich parallel zur Längsrichtung L erstreckende Lagerplatte 50 fixiert. An dieser Lagerplatte 50 ist der Positionsgeber P befestigt. Die Lagerplatte 50 erstreckt sich hierbei oberhalb des Verteilers 4 und oberhalb des durch das Gehäuseteil G ausgebildeten Griffbereichs, sodass die Bohrmaschine B trotz des mit dem Positionsgeber P deutlich erhöhten Aufbaus keine Kopflastigkeit aufweist und weiterhin gut handhabbar ist.
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Über das Mittelstück 3 und einen hiervon ausgebildeten Verbindungsabschnitt 32 ist der Aufsatz A an dem Gehäuseteil G der Bohrmaschine B fixiert, und zwar im Bereich des Bohrfutters F. Das Mittelstück 30 bildet hierbei einen Hohlraum aus, in dem bei bestimmungsgemäß an dem Gehäuseteil G befestigtem Aufsatz A das Bohrfutter F vollständig aufgenommen ist. Dieser Hohlraum ist vorliegend als Druckluftkammer 30 ausgebildet, um innerhalb des Aufsatzes A hiervon ausgehend Druckluft in Richtung der Trägerscheibe 10 zu leiten und mittels dieser Druckluft an der Trägerscheibe 10 im Bereich der Bohreraustrittsöffnung 111 beim Bohren entstehende Materialreste auszublasen.
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Hierfür ist das aufsatzseitige Druckluftsystem mit einer weiteren Leitung 7b ausgestattet, über die Abluft von einem Anschluss 42 des Verteilers 4 in die Druckluftkammer 3 gespeist werden kann. Die Leitung 7b mündet hierfür in einem Anschlussstück 70b, das in einer Durchgangsöffnung 301 an einer Kammerwandung der Druckluftkammer 30 gehalten ist. Das Anschlussstück 70b weist beispielsweise einen Verbindungszapfen mit einem Außengewinde auf, der in ein Innengewinde der Durchgangsöffnung 301 eingedreht ist. Über einen in dem Anschlussstück 70b vorgesehenen Auslass 71b gelangt hierbei die Luft aus der Leitung 7b in die Druckluftkammer 30.
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Die derart bereitgestellte Druckluft (hier Abluft) gelangt von der Druckluftkammer 30 über eine Öffnung 31 in einen Hohlraum 21 der Lagerbuchse 2. Für die Verbindung zwischen der Druckluftkammer 30 und dem Hohlraum 20 ist die Öffnung 31 in ihrem Durchmesser ausreichend groß gewählt, sodass auch bei sich hierdurch erstreckendem Bohrer eine ausreichende Menge Luft in die Lagerbuchse 2 gelangen kann.
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Von dem Hohlraum 20 der Lagerbuchse 2 strömt dann Luft in einen durchgehenden, sich längs der Längsachse L erstreckenden Kanal 112 des Verstellteils 11. Durch diesen Kanal 112 erstreckt sich auch ein an dem Bohrfutter F eingespannter Bohrer. Durch die in den Kanal 1121 strömende Luft kann somit der Bohrer gekühlt werden. Hauptzweck der in Richtung der Trägerscheibe 10 geleiteten Luft ist jedoch die Erzeugung eines Luftstroms im Bereich der Bohreraustrittsöffnung 111, um beim Bohren entstehende Materialreste auszublasen. An einem vorderen Ende des Verstellteils 11 unmittelbar hinter der Bohreraustrittsöffnung 111 ist für diesen Zweck eine Ausblasöffnung 110 ausgebildet. Über die Ausblasöffnung 110 können etwaige Materialreste radial nach außen geblasen und damit von der Trägerscheibe 10 und deren Bohreraustrittsöffnung 111 entfernt werden. Der Kanal 112 mündet folglich in die Ausblasöffnung 110, über die hinweg sich der Bohrer zu der Bohreraustrittsöffnung 111 in der Trägerscheibe 10 erstreckt.
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Für die Führung des Bohrers und insbesondere seines Bohrkopfes an der Bohreraustrittsöffnung 110 ist vorliegend noch eine Bohrerbuchse 1110 vorgesehen, die in der Bohreraustrittsöffnung 110 aufgenommen ist.
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Um auch nach der Anbringung des Aufsatzes A an der Bohrmaschine B ohne Entfernen des Aufsatzes A einen Bohrer wechseln zu können, dient die Durchgangsöffnung 301 an der Druckluftkammer 30 auch dem Zugang zum Bohrfutter F von außerhalb des Aufsatzes A. Das Anschlussstück 70b ist hierfür beispielsweise mit einer gerändelten Außenseite versehen, um dieses leicht manuell aus der Durchgangsöffnung 301 entfernen zu können und damit das eine Leitungsende der Leitung 7b von dem Mittelstück 3 zu lösen. Über die dann offene Durchgangsöffnung 301 ist von außen das Bohrfutter F zugänglich, sodass eine Einspannung eines Bohrers an dem Bohrfutter F gelöst werden kann und der Bohrer vorne über die Bohreraustrittsöffnung 111 entnommen werden kann.
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Das aufsatzseitige Druckluftsystem gestattet somit über die innenliegenden Kammern 20, 30 und Kanäle 112 sowie den separat anbringbaren Verteiler 4 eine parallele Nutzung der über einen Druckluftanschluss DA der Bohrmaschine B zur Versorgung eines druckluftbetriebenen Antriebs M zugeführten Druckluft sowohl für eine temporäre Fixierung der Bohrmaschine B an einer vorgegebenen Bohrerstelle mithilfe der Fixierungseinrichtung 1 und insbesondere des Saugnapfes 101 als auch für die Ausblasung von Materialrückständen im Bereich der Bohreraustrittsöffnung 111. Gleichzeitig ist über den Aufsatz A auch ein Positionsgeber P eines Koordinatenmesssystem problemlos an der Bohrmaschine B anzuordnen, sodass eine Position der Bohrmaschine B elektronisch ohne weiteres innerhalb engster Toleranzen detektierbar ist und damit elektronisch überwacht werden kann, ob eine Bohrung an einer vorgegebenen Stelle an einem Bauteil, zum Beispiel einem Wagenkasten eines Schienenfahrzeugs, vorgenommen wird.
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Um bei einer mit dem Aufsatz A ergänzten Bohrmaschine B weiterhin größtmögliche Handlungsfreiheit zu haben und auch an schwer zugänglichen Stellen eine Bohrung vornehmen zu können, sind die Trägerscheibe 10 mit dem Saugnapf 101 der Fixierungseinrichtung 1 und die Halterung 5 relativ zu der Lagerbuchse 2 und dem Mittelstück 3 und damit zu dem Gehäuseteil G der Bohrmaschine B unabhängig voneinander um die Längsachse L entlang von Drehrichtungen D1 und D2 drehbar. Dies ist anhand der Vorderansichten der 4A bis 4C und 5A bis 5D im Detail veranschaulicht.
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Die Trägerscheibe 10 kann hierbei um die Längsachse L grundsätzlich um 360° drehbar sein. Gleiches gilt im Grundsatz für die Halterung 5. Hierbei kann jedoch die Länge der Lagerplatte 50 der Halterung 5 die Drehbeweglichkeit einschränken, da diese gegebenenfalls mit einem Griffbereich des Gehäuseteils G der Bohrmaschine B kollidieren kann.
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Wie schwer- oder leichtgängig die Halterung 5 an dem Mittelstück 3 über ihre Lagerlaschen 51 und 52 um die Längsachse L drehbeweglich ist, ist vorliegend über einen Spannring 6 einstellbar. Dieser ist an einer (hinteren) Lagerlasche 52 vorgesehen und auf ein Außengewinde des Mittelstücks 3 aufgeschraubt, um damit diese Lagerlasche 52 gegen einen radial vorstehenden Kragen des Mittelstücks 3 zu drücken und damit eine einstellbare Vorspannkraft auf die Lagerlasche 52 auszuüben.
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Abweichend von der hier dargestellten Ausführungsvariante sei noch darauf hingewiesen, dass in einer Variante anstelle einer druckluftbasierten Fixierungseinrichtung 1 auch eine magnetbasierte Fixierungseinrichtung vorgesehen ist. Hierbei ist an der Trägerscheibe 10 beispielsweise ein Elektromagnet vorgesehen, um eine temporäre Fixierung an einem metallischen Bauteil zu ermöglichen.
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In einer möglichen Weiterbildung kann ferner an dem vorderen Ende des Verstellteils 11 im Bereich der Ausblasöffnung 110 noch eine Befestigungseinrichtung ausgebildet sein, um einen Auffangbehälter für ausgeblasene Bohrrückstände lösbar zu befestigen. Beispielsweise kann die Befestigungseinrichtung hierfür radial vorstehende Rasthaken ausbilden. Derart ist ein Clipsverbindung zum Anklipsen eines Aufwandbehälters bereitgestellt.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Fixierungseinrichtung
- 10
- Trägerscheibe
- 101
- Saugnapf
- 102
- Ansaugöffnung
- 11
- Verstellteil
- 110
- Ausblasöffnung
- 111
- Bohreraustrittsöffnung
- 1110
- Bohrerbuchse
- 112
- Kanal
- 2
- Lagerbuchse
- 20
- Hohlraum
- 21
- Rückstellfeder
- 3
- Mittelstück
- 30
- Druckluftkammer
- 301
- Durchgangsöffnung
- 31
- Öffnung
- 32
- Verbindungsabschnitt
- 4
- Verteiler
- 40
- Befestigungsplatte
- 41, 42
- Anschluss
- 5
- Geberhalterung
- 50
- Lagerplatte
- 51, 52
- Lagerlasche
- 6
- Spannring
- 70b
- Anschlussstück
- 71b
- Auslass
- 7a, 7b
- Leitung
- 81, 82
- Gleitlager
- A
- Aufsatz
- AL
- Abluftauslassstutzen
- B
- Bohrmaschine (Handgerät)
- BE
- Abzug / Drücker (Betätigungselement)
- D1, D2
- Drehrichtung
- DA
- Druckluftanschluss
- F
- Bohrfutter
- G
- Gehäuseteil
- L
- Längsachse
- M
- (Druckluft betriebener) Antrieb
- P
- Positionsgeber
- R
- Längsrichtung
