DE4037909A1 - Eilruecklauf-vorrichtung einer automatischen magnetischen bohrmaschine - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Eilrücklaufgetriebe-Vorrichtung für den Gebrauch in automatischen magnetischen Bohrmaschi­ nen.

Eine bekannte Eilrücklauf-Vorrichtung für den Gebrauch in automatischen magnetischen Bohrmaschinen ist derart ausge­ bildet, daß gemäß Fig. 1, eine von einem Vorschubmotor 1 erzeugte Kraft durch ein Antriebsrad 1a, ein erstes Zahnrad 2, eine Schnecke 3, ein Schneckenrad 4, ein Untersetzungs­ getriebe 5 mit hohem Untersetzungsverhältnis und Kupplungen 6, 7 auf eine Haltewelle 8 übertragen oder übermittelt wird, so daß ein elektrischer Bohrer auf- und abbewegt wird. Das Schneckenrad 4 ist an der Eingangsseite des Unterset­ zungsgetriebes 5 fest angebracht und innerhalb des Schneckenrads 4 ist eine Einwegkupplung 9 so angebracht, daß die Haltewelle 8 bei Vorschub durchdreht und bei Rück­ lauf eingekuppelt ist. Das Untersetzungsgetriebe 5 ist so ausgebildet, daß es die gleiche Umdrehungsrichtung an der Eingangs- und Ausgangsseite hat und die Kupplung 6 fest an der Ausgangsseite des Untersetzungsgetriebes 5 angebracht ist.

Gemäß Fig. 2 sind die im Begriff befindlichen Oberflächen 6a und 7a der Kupplungen 6 und 7 mit einem vorgegebenen Winkel R miteinander im Eingriff, so daß eine Feder 10 in Reaktion auf das Aufbringen eines bestimmten Übertragungs­ drehmoments zusammengedrückt wird, wodurch die Kupplung 7 in die Rotationsrichtung zurückweicht, so daß sie durch­ dreht. Gemäß Fig. 1 bezeichnet die Ziffer 11 eine Arretier­ vorrichtung für die Kupplung 7, 5a kennzeichnet Bauteile, 12 bezeichnet einen Getriebedeckel und 13 bezeichnet eine Bolzenschraube.

Der Betrieb wird im folgenden mit Bezug auf die Fig. 3 be­ schrieben.

Dreht der Vorschubmotor 1 in die linke Richtung, dreht das erste Zahnrad 2 in die rechte Richtung, so daß eine Kraft auf das Schneckenrad 4, das Untersetzungsgetriebe 5 und die Kupplungen 6, 7 übertragen wird, wodurch die Haltewelle 8 in die rechte Richtung dreht. Das Schneckenrad 4 dreht re­ lativ zu der Haltewelle 8 in die rechte Richtung. In diesem Fall sind die Kupplungen 6 und 7 miteinander im Eingriff. Das Untersetzungsverhältnis auf die Haltewelle 8 ist i1 * i2 * i3 und die Drehzahl ist NO/i1, i2, i3, wobei i1 das Untersetzungsverhältnis auf das Antriebsrad 1a und das er­ ste Zahnrad 2 ist, i2 das Untersetzungsverhältnis auf die Schnecke 3 ist, i3 das Untersetzungsverhältnis auf das Un­ tersetzungsgetriebe 5 ist und NO die Drehzahl des Vor­ schubmotors 1 ist. Bei Rücklauf dreht das Zahnrad 2 in Re­ aktion auf die Rechtsdrehung des Vorschubmotors 1 in die linke Richtung, so daß die Kraft auf das Schneckenrad 4 und das Untersetzungsgetriebe 5 übertragen wird, wobei die Kupplung 6 in die linke Richtung mit der Drehzahl NO/i1, i2, i3 dreht. Andererseits bewirkt die Einwegkupplung 9, daß das Schneckenrad 4 und die Haltewelle 8 verkuppelt wer­ den, so daß die Haltewelle 8 und die Kupplung 7 mit einer Drehzahl NO/i1, i2 drehen, die gleich der Drehzahl des Schneckenrads 4 ist. Die Kupplung 6 ist mit der Kupplung 7 verkuppelt, die wiederum bei Überschreiten des Durchdrehmo­ ments durchdreht, so daß die Haltewelle 8 mit einer Dreh­ zahl NO/i1, i2 dreht.

Obgleich, wie vorstehend beschrieben, die Drehzahl bei Rück­ lauf das i3fache der Drehzahl bei Vorschub ist, so daß sich die Umdrehungszahl des Vorschubmotors 1 erhöht, gibt es jedoch ein Problem, welches mit einer solchen Vorrich­ tung dann entsteht, wenn der Druck des elektrischen Bohrers groß wird und die Kupplung durchzudrehen beginnt, was das Bohren erschwert. Wird ferner das Durchdrehmoment entspre­ chend des Bohrdrucks erhöht, wird der Vorschubmotor 1 bei Rücklauf eingekuppelt, was den Eilrücklauf-Betrieb er­ schwert.

Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Eilrücklauf-Vorrichtung einer automatischen magnetischen Bohrmaschine zu schaffen, die in der Lage ist, den Eilrücklauf-Betrieb schneller und sicherer durchzuführen.

Erfindungsgemäß wird eine Eilrücklauf-Vorrichtung für den Gebrauch in einer automatischen magnetischen Bohrmaschine geschaffen, die einen Vorschubmotor für das Erzeugen einer Kraft hat, welche wiederum über ein Schneckenrad und ein Untersetzungsgetriebe mit hohem Untersetzungsverhältnis auf eine Haltewelle übertragen wird, um einen elektrischen Bohrer anzutreiben und ferner eine Einwegkupplung umfaßt, die an der Innenseite des Schneckenrads angeordnet ist, so daß die Haltewelle bei Vorschub durchdreht und bei Rücklauf eingekuppelt ist. Das Untersetzungsgetriebe ist aus Bautei­ len zusammengesetzt, die derart aufgebaut sind, daß sie ein Rotieren der Eingangs- und Ausgangsseite des Untersetzungs­ getriebes in gleicher Richtung ermöglichen. Ein Merkmal der vorliegenden Erfindung ist, daß die Eilrücklauf-Vorrichtung aus einer Anordnung besteht, die die Eingangsseite des Un­ tersetzungsgetriebes bei Vorschub zurückhält und bei Rück­ lauf freigibt, um das Untersetzungsgetriebe durchzudrehen. Die Vorrichtung besteht aus einer Kupplung, die fest an dem Eingangsseitenelement des Untersetzungsgetriebes befestigt ist, einer Arretiervorrichtung, die an einem Ende eine Walze hat, die fest mit ihr verbunden ist und mit der Kupp­ lung in Eingriff kommen kann, einem Tauchkolben, welcher mit dem anderen Ende der Arretiervorrichtung verbunden ist und einer Magnetspule, welche um den Tauchkolben herum an­ geordnet ist, um den Tauchkolben anzuziehen.

Die Erfindung wird nachstehend anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert.

Fig. 1 zeigt eine Querschnittsansicht einer herkömmlichen Eilrücklauf-Vorrichtung für den Gebrauch in automatischen magnetischen Bohrvorrichtungen;

Fig. 2 zeigt eine Querschnittsansicht einer Kupplungsvor­ richtung für den Gebrauch in der herkömmlichen Eilrücklauf- Vorrichtung;

Fig. 3 ist eine Darstellung, die Getriebebauteile für den Gebrauch in der herkömmlichen Eilrücklauf-Vorrichtung be­ schreibt;

Fig. 4 zeigt eine Querschnittsansicht einer Eilrücklauf-Vor­ richtung für den Gebrauch in einer automatischen magneti­ schen Bohrmaschine entsprechend einer erfindungsgemäßen Ausführungsform;

Fig. 5 zeigt eine Querschnittsansicht zur Beschreibung einer automatischen Vorschubstellung der Eilrücklauf-Vorrichtung gemäß Fig. 4;

Fig. 6 zeigt eine Querschnittsansicht zur Beschreibung einer automatischen Rücklaufstellung der Eilrücklauf-Vorrichtung gemäß Fig. 4;

Fig. 7 ist eine Darstellung, die die Beziehung zwischen ei­ ner Arretiervorrichtung und einer Kupplung bei Vorschub be­ schreibt, wobei die Abbildung in Richtung des Pfeils A gemäß Fig. 4 gemacht ist; und

Fig. 8 ist eine Veranschaulichung, die die Beziehung zwi­ schen der Arretiervorrichtung und der Kupplung bei Rücklauf beschreibt, wobei die Ausbildung in Richtung des Pfeils A gemäß Fig. 4 gemacht ist.

Bezüglich Fig. 4 wird eine Eilrücklauf-Vorrichtung für den Gebrauch in automatischen magnetischen Bohrmachinen ent­ sprechend eines erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiels ab­ gebildet, in welcher Teile, die jenen Teilen aus der, eine herkömmliche Eilrücklauf Vorrichtung darstellenden Fig. 1 entsprechen, mit den gleichen Bezugszahlen bezeichnet sind und deren Beschreibung der Kürze wegen ausgelassen wird. Ein Merkmal dieses Ausführungsbeispiels gemäß Fig. 4 ist es, eine Vorrichtung zu schaffen, die das Ein­ gangsseitenelement 5a eines Untersetzungsgetriebes 5 mit hohem Untersetzungsverhältnis bei Vorschub zurückhält, und es andererseits bei Rücklauf freigibt, um das Unterset­ zungsgetriebe 5 durchzudrehen. Diese Vorrichtung ist mit einer Kupplung 14, die an dem Eingangsseitenelement 5a des Untersetzungsgetriebes 5 fest angebracht ist, einer Arre­ tiervorrichtung 16, welche an einem Ende eine Walze 15 ein­ griffsfähig mit der Kupplung 14 hat, einem mit dem anderen Ende der Arretiervorrichtung 16 verbundenen Tauchkolben 17 und einer Solenoidspule 18 ausgebildet, die um den Tauch­ kolben 17 herum angeordnet, eine Anziehungskraft auf den Tauchkolben 17 ermöglicht. Diese Vorrichtung kann den Ef­ fekt erzielen, daß eine Kraft durch das Untersetzungsge­ triebe 5 bei Vorschub übertragen wird und andererseits eine Haltewelle 8, aufgrund eines Eingangsseitenzahnrads bei Rücklauf direkt rotierbar ist, wobei ein schneller und si­ cherer Rücklaufbetrieb ermöglicht wird. Das heißt, daß ge­ mäß Fig. 5 das Untersetzungsgetriebe 5 Bauteile 5a bis 5d hat, wobei von diesen Bauteilen das Bauteil 5a ein Eingangsseitenelement und das Bauteil 5d ein Ausgangsseiten­ element ist. Die Kupplung 14 ist durch eine Bolzenschraube 13 fest an dem Eingangsseitenelement 5a befestigt.

Gemäß Fig. 7 sind an einem Getriebedeckel 12 die Magnet­ spule 18, der Tauchkolben 17, eine Feder 19, eine Drehachse 20 und die Arretiervorrichtung 16 angebracht, wobei die Ar­ retiervorrichtung 16 an ihrem einen Ende eine durch einen Stift 21 drehbar befestigte Walze 15 hat. Der Tauchkolben 17 und die Arretiervorrichtung 16 sind durch einen Stift 22 lose miteinander im Eingriff.

Unter der Kontrolle einer Regelungsschaltung (nicht ge­ zeigt) ist die Magnetspule 18 bei automatischem Vorschub unerregt, so daß der Tauchkolben 17 mittels der Feder 19 nach oben gedrückt wird, was dazu führt, daß die Walze 15, welche an dem Endabschnitt der Arretiervorrichtung 16 ange­ ordnet ist, entsprechend der Hebelkraft, mit einem Zahn der Kupplung 14 in Eingriff kommen kann, wobei die Kupplung 14 mittels der Arretiervorrichtung 16, welche wiederum von der Drehachse 20 abgestützt ist, arretiert wird. Andererseits ist gemäß Fig. 8 die Magnetspule 18 bei automatischem Rück­ lauf erregt, was dazu führt, daß der Tauchkolben 17 nach unten angezogen wird, so daß die Walze 15 von der Kupplung 14 getrennt wird, die nun wieder drehbar ist.

Der Betrieb der Eilrücklaufgetriebe-Vorrichtung mit dieser Anordnung wird nachstehend erläutert.

Fig. 5 zeigt die automatische Vorschubstellung. Bei automa­ tischem Vorschub dreht sich der Vorschubmotor 1 in die linke Richtung, so daß das Schneckenrad 4 und das Unterset­ zungsgetriebe 5 durch das erste Zahnrad 2 und die Schnecke 3 auf eine Kraft aus dem Vorschubmotor 1 ansprechen, und mit T₀ gedreht werden. Unter der Kontrolle der Regelschal­ tung ist die Magnetspule 18 in unerregtem Zustand, was dazu führt, daß die Kupplung 14 und das Eingangsseitenelement 5a mittels der Arretiervorrichtung 16 arretiert werden, wobei eine Kraft von dem Schneckenrad 4 auf das Unter­ setzungsgetriebe 5 übertragen wird und die Kupplungen 6, 7 und die Haltewelle 8 mit einer Umdrehungszahl von Nin/i3 in die rechte Richtung gedreht werden, wobei Nin die Um­ drehungszahl auf der Eingangsseite bedeutet und i3 das Un­ tersetzungsverhältnis des Untersetzungsgetriebes 5 bezeich­ net.

Andererseits dreht sich der Vorschubmotor 1 gemäß Fig. 6 bei automatischem Rücklauf unter Kontrolle der Regelungs­ schaltung in umgekehrter Richtung (rechte Richtung), so daß gemäß Fig. 8 die Magnetspule 18 erregt wird, wodurch die Kupplung 14 von der Arretiervorrichtung 16 gelöst wird, und die Kupplung 14 bzw. das Eingangsseitenelement 5a in den drehbaren Zustand übergehen.

Andererseits wird das Schneckenrad 4 und die Haltewelle 8 in Folge der Einwegkupplung 9 arretiert. Die Kraft des Vor­ schubmotors 1 wird durch das erste Zahnrad 2 und der Schnecke 3 auf das Schneckenrad 4 übertragen, wobei das Schneckenrad 4, das gesamte Untersetzungsgetriebe 5, die Kupplungen 6, 7 und die Haltewelle 8 gleichzeitig mit der Eingangsumdrehungszahl Nin gedreht werden. Folglich ist die Umdrehungszahl bei Rücklauf i3 mal so hoch wie die Umdre­ hungszahl bei Vorschub, wobei ein extremes Erhöhen der Rücklaufgeschwindigkeit mit der Regelung der Umdrehungszahl des Vorschubmotors 1 ermöglicht wird.

Da entsprechend dieses Ausführungsbeispiels die Kupplung dafür eingerichtet ist, um bei Rücklauf nicht durchgedreht zu werden, weichen die Untersetzungsverhältnisse bei Vor­ schub und bei Rücklauf voneinander ab, wodurch es möglich ist, den Rücklaufbetrieb schneller und sicherer durchzufüh­ ren, um das Leistungsvermögen erheblich zu steigern.

Es sollte so verstanden werden, daß sich das vorstehend Ge­ nannte nur auf ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der vor­ liegenden Erfindung bezieht, und daß beabsichtigt ist, alle, für die Ziele der Erfindung verwendeten Änderungen und Ver­ besserungen des erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiels, welche keine Abweichungen von dem Kern und dem Umfang die­ ser Erfindungen bilden, zu umfassen.

Obgleich in diesem Ausführungsbeispiel zum Beispiel die Walze 15 an dem Endabschnitt der Arretiervorrichtung 16 an­ geordnet ist, um die Reibung zwischen der Arretiervorrich­ tung 16 und der Kupplung 14, welche bei der Trennung der Arretiervorrichtung 16 von der Kupplung 14 erzeugt wird, zu reduzieren, ist es möglich, daß die Walze 15, der Stift 22 und die Arretiervorrichtung 16 unter der Voraussetzung ein­ stückig ausgebildet sind, daß die Arretiervorrichtung 16 aus einem Material gefertigt ist, dessen Reibungskoeffi­ zient klein ist oder eine Struktur zur Reduzierung der Rei­ bungskraft hat, oder unter der Voraussetzung, daß die, auf die Magnetspule 18 zurückzuführende Anziehungskraft erhöht wird. Obgleich in diesem Ausführungsbeispiel die Magnet­ spule 18 für das Anziehen des Tauchkolbens 17 verwendet wird, ist es ferner auch möglich, zum Beispiel eine Feder zu verwenden, welche den ursprünglichen Zustand wieder­ herstellen kann. Obgleich in diesem Ausführungsbeispiel die Kupplung 14 durch die Bolzenschraube 13 an das Eingangssei­ tenelement 5a befestigt ist, ist es des weiteren auch mög­ lich, daß der Aufbau des Eingangsseitenelements 5a verbes­ sert wird, so daß das Eingangsseitenelement 5a und die Kupplung 14 einstückig ausgebildet wird.

Eine Einrücklauf-Vorrichtung für den Gebrauch in einer au­ tomatischen magnetischen Bohrmaschine hat einen Vorschub­ motor zur Erzeugung einer Kraft, welche wiederum durch ein Schneckenrad und ein Untersetzungsgetriebe mit hohem Untersetzungsverhältnis auf eine Haltewelle übertragen wird, so daß ein elektrischer Bohrer angetrieben wird und ferner eine Einwegkupplung, die innerhalb des Schneckenrads angeordnet ist, so daß die Haltewelle bei Vorschub durch­ dreht und bei Rücklauf eingekuppelt ist. Das Untersetzungs­ getriebe ist aus Bauteilen aufgebaut, welche so angeordnet sind, daß die Eingangsseite und die Ausgangsseite des Un­ tersetzungsgetriebes in die gleiche Richtung rotieren. Die Eilrücklauf-Vorrichtung besteht aus einer Anordnung, welche das Eingangsseitenelement des Untersetzungsgetriebes bei Vorschub festhält und bei Rücklauf freigibt, so daß das Un­ tersetzungsgetriebe durchdreht.

Claims (2)

1. Eilrücklauf-Vorrichtung für den Gebrauch in einer auto­ matischen magnetischen Bohrmaschine, gekennzeichnet durch einen Vorschubmotor (1) zur Erzeugung einer Kraft, welche wiederum durch ein Schneckenrad (4) und ein Unter­ setzungsgetriebe (5) mit hohem Untersetzungsverhältnis auf eine Haltewelle (8) übertragen wird, so daß ein elektri­ scher Bohrer angetrieben wird und ferner eine Einwegkupp­ lung (9), die innerhalb des Schneckenrads (4) angeordnet ist, so daß die Haltewelle (8) bei Vorschub durchdreht und bei Rücklauf eingekuppelt ist und das Untersetzungsgetriebe (5) aus Bauteilen (5a, 5b, 5c, 5d) aufgebaut ist, die so angeordnet sind, daß die Eingangs- und die Ausgangsseite des Untersetzungsgetriebes (5) in der gleichen Richtung ro­ tieren, sowie die Eilrücklauf-Vorrichtung eine Halteeinrichtung hat, die das Eingangsseitenelement (5a) des Untersetzungsgetriebes (5) bei Vorschub zurückhält und bei Rücklauf freigibt, so daß das Untersetzungsgetriebe (5) durchdreht.

2. Eilrücklauf-Vorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Halteeinrichtung aus einer Kupplung (14), welche fest am Eingangsseitenelement (5a) des Unter­ setzungsgetriebes (5) angebracht ist, einer Arretiervor­ richtung (16), an deren einem Ende eine mit der Kupplung (14) eingriffsfähige Walze (15) fest angebracht ist, einem Tauchkolben (17), der mit dem anderen Ende der Arretiervor­ richtung (16) verbunden ist und aus einer Magnetspule (18) aufgebaut ist, die zur Anziehung des Tauchkolbens (17) um den Tauchkolben (17) herum angeordnet ist.