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Vorrichtung, insbesondere für den Gebrauch bei Schlagbohrwerkzeugen
zur Umwandlung von drehender in hin und her gehende Bewegung mit Hilfe eines Stirnnockengetriebes
und zwischen Nocken- und Gegenscheibe angeordneten Wälzkörpern Gegenstand der vorliegenden
Erfindung ist eine insbesondere für den Gebrauch bei Schlagbohrwerkzeugen bestimmte
Vorrichtung zur Umwandlung von drehender in hin und her gehende Bewegung mit Hilfe
eines Stirnnockengetriebes und zwischen Nocken- und Gegenscheibe angeordneten Wälzkörpers.
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Es ist bereits bekannt, bei Vorrichtungen dieser Art, die zwischen
Nocken und Gegenscheibe liegenden Wälzkörper derart lose anzuordnen, daß sie bei
dem Abgleiten von der Spitze des Nockens ausweichen können. Bei diesen bekannten
Vorrichtungen zeigt sich jedoch der Übelstand, daß der Betrag, um welchen die Wälzkörper
ausweichen, ungleichmäßig und auch häufig so groß ist, daß eine unerwünschte Verkürzung
des Hubes des hin und her bewegten Teiles der Vorrichtung eintritt, und daß ferner
die Nockenscheibe und die Gegenscheibe sich nicht stets in derselben gegenseitigen
Stellung befinden, wenn der Wälzkörper von dem @focken abgleitet. Dieser Übelstand
wird gemäß der vorliegenden Erfindung dadurch beseitigt, daß die Wälzkörper in an
der Gegenscheibe vorgesehenen Taschen o. dgl. derart geführt sind, daß ihre Bewegung
der Gegenscheibe gegenüber in beiden Richtungen begrenzt ist. Die Zeichnungen zeigen
eine beispielsweise Ausführungsform eines Bohrwerkzeuges gemäß der Erfindung. Natürlich
ist die Erfindung nicht auf diese genaue Ausführungsform und die nachstehend zu
beschreibenden Einzelheiten beschränkt.
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In der Zeichnung ist Abb. i ein Längsschnitt durch ein Werkzeug und
zeigt die Teile in der Arbeitsstellung.
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Abb. a ist eine Ansicht, teilweise im Schnitt, und zeigt die Antriebskupplung
außer Eingriff.
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Abb.3 ist eine schaubildliche Darstellung der Kurve, und Abb. q. ist
eine ähnliche Darstellung eines Einzelteiles des Werkzeuges. welcher mit der Kurve
zusammen wirkt.
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Der Werkzeugkörper io ist von rohrförmiger Gestalt und besitzt einen
erweiterten Teil i i. Das diesem Teil abgekehrte Ende ist mit einer Bohrung versehen,
in welche der Halter 12 für das eigentliche Werkzeug eingesetzt ist. Dieser Halter
wird durch eine abnehmbare Kappe 13 gehalten, und er kann so angeordnet sein, daß
er jede beliebige Form eines Werkzeuges, aufnehmen kann, z. B. einen Hammerkopf,
einen Meißel oder irgendein anderes Werkzeug, welches je nach
der
Arbeit, die auszuführen ist, z. B. für die Steinbearbeitung, gewählt wird. Bei i
¢ ist ein Spielraum gezeigt, so daß der Halter 12 eine gewisse Längsbewegung innerhalb
des Werkzeugkörpers ausführen kann. Seine Aufwärtsbewegung wird durch die Schulter
15 und seine Abwärtsbewegung durch den Deckel 14 begrenzt. Wenn die eigentlicheWerkzeugspitze
gegen das Werkstück gepreßt wird, so steht die obere Fläche 16 des Halters 12 oberhalb
der Fläche 17 des Werkzeugkörpers, und hierdurch kann der Werkzeughalter
13 nach Art eines Ambosses wirken, auf den durch den hin und her gehenden Teil 18
von oben her geschlagen wird. Die Oberfläche 16 des Werkzeughalters braucht nur
ein sehr kleines Stück über die Fläche 17 herüberzustehen, so daß die letztere
so angeordnet werden kann, daß sie einen Anschlag für die Abwärtsbewegung des Teiles
18 bildet, wenn der Schlag ausgeführt ist und der Halter 12 unter die Fläche 17
gelangt ist.
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Das erweiterte Ende i i des Werkzeugkörpers liegt in dem hohlen Ende
i9 eines Handgriffes 2o, welcher in gleicher axialer Richtung mit dem Werkzeugkörper
angeordnet ist und an seinem freien Ende einen Anschlagteil 21 zum Anschluß für
die Umhüllung einer biegsamen Welle, die in der Zeichnung nicht dargestellt ist,
besitzt. Die einander überdeckenden Teile i i und 19 werden durch Schrauben
22 zusammengehalten. Die Schrauben sitzen in dem Werkzeugkörper, und ihre Köpfe
werden von Unterlagsplatten 23 umgeben, die in länglichen Schlitzen 24 des hohlen
Endes des Handgriffes gleiten. Infolge dieser Schlitze kann der Handgriff eine gewisse
Längsbewegung gegenüber dem Werkzeugkörper ausführen.: In dem Innern des Handgriffes
ist eine Spindel 25 gelagert, deren Ende 26 mit der biegsamen Welle verbunden wird,
deren Umhüllung, wie bereits erwähnt, an dem Verbindungsstück 21 befestigt ist.
Das zweite Ende der Spindel 25 steht mit einer Kugel 27 in Eingriff, welche durch
eine Feder 28 so gegen die Spindel gedrückt wird, daß. der Handgriff an dem Werkzeugkörper
entlang nach oben gedrückt wird, also entgegen der Richtung, in welcher er sich
bewegen muß, um das Werkzeug gegen das Werkstück zu halten. Wenn das Werkzeug von
Hand gegen das Werkstück gedrückt wird, so wird der Druck der Feder 28 überwunden.
Sobald jedoch der von Hand ausgeübte Druck nachläßt, tritt die Feder 28 in Tätigkeit
und bewegt den Handgriff in der beschriebenen Weise gegenüber dem Werkzeugkörper.
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Die relative Längsbewegung zwischen Handgriff und Werkzeugkörper wird
dazu verwendet, um die beiden Teile einer Klauenkupplung in und außer Eingriff zu
bringen. Einer dieser Teile, nämlich der Teil 29, sitzt auf der Spindel 25 und legt
sich gegen ein Lager 3o. Dieser Teil ist der treibende Teil der Kupplung. Der andere
Teil 31 liegt in einem Lager in dem Werkzeugkörper, und das Innere dieses Kupplungsteiles
31 umfaßt das untere Ende 32 der Spindel 25, welches sich, wie bereits erwähnt,
gegen die Kugel 27 legt. Wenn das Werkzeug gegen das Werkstück gedrückt wird, so
werden die Kupplungsteile in Eingriff miteinander gebracht, wenn jedoch der Druck
nachläßt, so bewegt die Feder 28 die Kupplungsteile außer Eingriff miteinander.
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Das offene Ende des erweiterten Teiles i i des Werkzeugkörpers wird
durch einen Deckel 33 geschlossen, welcher mit einer Aussparung versehen ist und
ein Lager 34 aufnimmt. Mitten durch dieses Lager geht ein Ansatz 3 5 des Kupplungsteiles
31 hindurch. Dieser Ansatz 35 umgibt die Feder 28, und er bildet den umlaufenden
treibenden Teil, von dem im Anfang der Beschreibung die Rede war. Das untere Ende
dieses Teiles liegt innerhalb des oberen Endes des hin und her gehenden Teiles 18
und ist mit diesem durch einen Stift 36 verbunden, so daß der Teil 18 an der umlaufenden
Bewegung des Teiles, 35 teilnehmen muß, während er sich ihm gegenüber in der Achsrichtung
frei bewegen kann.
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Der hin und her gehende Teil i 8 hat die Form einer hohlen Hülse mit
einem geschlossenen unteren Ende; welches nach abwärts in das Innere des oberen
Teiles des Werkzeugkörpers io hineinreicht. In dem Innern der Hülse liegt eine Steuerfeder
37, welche das Treibmittel ist, das die Hülse gegen den Werkzeughalter 12 schlagen
lä.ßt. Die Feder liegt zwischen dem geschlossenen unteren Ende des Teiles 18
und dem unteren Ende 38 des Ansatzes 35 des Kupplungsteiles 34 und sie ist vorzugsweise
beständig zusammengepreßt. Das obere Ende des hin und her gehenden Teiles 18
hat eine nach außen gehende Verbreiterung 39, deren unteres Ende als Kurvenfläche
ausgebildet ist, die rings um die Achse des Werkzeugkörpers herumläuft. Diese Kurvenfläche
ist nach einem seit ihr zusammen wirkenden Anschlag zugerichtet, der durch eine
Schulter 40 in dem Innern des Werkzeugkörpers gebildet wird. Wenn. die Teile umlaufen,
so bewirkt die Kurve, daß der hin und her gehende Teil 18 absatzweise von dem Halter
12 weggezogen wird und dabei die Feder 37 spannt und alsdann freigegeben wird, so
daß der Teil 18 gegen den Halter 12 anschlägt. Die Kurvenfläche kann vorzugsweise
zwei nach abwärts gerichtete Spitzen 41 und ,42 besitzen, und der Verlauf der Kurvenfläche
von
der einen Seite der Spitzen aus ist ein allmählicher, während
er auf der anderen Seite einen plötzlichen Abfall darstel:t (Abb.3), so daß das
Abziehen des Teiles 18 von dem Halter i -- allmählich erfolgt und seine Freigabe
und Abwärtsbewegung gegen den Halter i a eine scharfe und urgebremste ist. Der Anschlag
40 trägt einen Ring 43, welcher zwei Taschen zur Aufnahme von Kugeln. 44 besitzt,
die diametral einander gegenüberliegen. Die Taschen sind im einzelnen in Abb. 4
gezeigt, in welcher die eine Kugel 44 fortgelassen ist, um die Darstellung deutlicher
zu machen. Bei der dargestellten Ausführungsform besteht jede dieser Taschen aus
einer äußeren Wand 45 und einer inneren Wand 46. Diese beiden Wände liegen konzentrisch
zu der Werkzeugachse, und die einander zugekehrten Flächen der beiden Wandpaare
sind konkav, wie bei 47 gezeigt, so daß sie der Form der Kugel 44 entsprechen. Die
konkave Form erstreckt sich nicht vollständig über die ganze Länge der Wände 45
und 46, vielmehr sind Schultern 48 an dem einen Ende einer jeden Tasche vorgesehen;
nach der anderen Seite geht die konkave Ausbildung bis an das Ende der Tasche, und
nahe an diesem Ende steht ein Zapfen 49, der in den Ring 43 eingesetzt ist. Die
Kugeln 44 können deswegen in ihren Taschen zwischen den beiden konkaven Flächen
rollen, und zwar ist ihr Vorlauf nach der einen Richtung durch den Anschlagstift
49 und nach der anderen Richtung durch die Schultern, 48 begrenzt. Die obere Fläche
der Taschen ist vollständig offen, und die Kugeln werden in ihnen im wesentlichen
durch den Eingriff mit der Kurvenfläche gehalten, welche durch den Druck der Feder
37 gegen die Kugel gezogen wird. In Abb.3 sind die allmählich verlaufenden Flächen
der Kurve mit Nuten, 5o versehen, welche einem Teil des Umfanges der Kugeln 44 entsprechen,
und auch der plötzlich abfallende Teil der Kurve besitzt entsprechende Nuten 5i.
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Bei der Arbeit des Werkzeuges läuft die Spindel 25 mit dem Kupplungsteil
29 zunächst leer um, bis der Arbeiter das Werkzeug gegen das Werkstück drückt. Hierdurch
bringt er die beiden Kupplungsteile 29 und 3 i miteinander in Eingriff, so daß der
Umlauf der Spindel 25 auf die Kurve übertragen wird. Der Ring 43, welcher
die Kugeln 44 trägt, steht fest, und infolgedessen wird der Teil 18, wenn die Spitzen
der Kurve über die Kugeln hinweggleiten, hin und her bewegt werden. Er wird langsam
von dem Werkzeughalter 12 zurückgezogen und kann sich dann plötzlich abwärts bewegen,
um hierbei den Schlag auszuführen. Die Kugeln 44 laufen in den Aussparungen 5o und
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der Kurvenfläche, und die Plötzlichkeit des Schlages wird dadurch erhöht,
daß die Kugeln in ihren Taschen aus dem Wege der Spitzen der Kurve fortgeschoben
werden.
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Es ist natürlich nicht wesentlich, daß man zwei Kugeln verwendet,
noch daß man eine Kurve mit zwei Spitzen benutzt. Auch jede andere Zahl ist verwendbar;
ebenso können an Stelle der Kugeln Rollen verwendet werden, und statt die Kugeln
in Taschen an der Oberfläche einer flachen Anschlagplatte zu lagern, können umgekehrt
auch die Kugeln von der Kurve getragen werden. Die Kurve kann abnehmbar sein, so
daß man sie leicht ersetzen kann, und die Steuerfeder, welche die hin und her gehende
Bewegung hervorruft, braucht nicht in dem Innern des Teiles i 8 eingeschlossen zu
sein, sondern kann diesen auch umgeben. Kugel und Rollen können durch den hin und
her gehenden Teil getragen werden und die Kurve an dem Werkzeugkörper befestigt
werden, oder .aber der hin und her gehende Teil braucht nur eine axiale Bewegung
auszuführen, und die Kurve oder der mit ihr zusammen wirkende Anschlag kann umlaufen.
Die Ausführung kann auch noch in weiterer Weise abgeändert werden, ohne aus dem
Umfang der Erfindung heraus zu kommen.