DE628862C

DE628862C - Selbsttaetige Bohrmaschine

Info

Publication number: DE628862C
Application number: DEH140826D
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1934-07-31
Filing date: 1934-08-01
Publication date: 1936-04-18

Description

Selbsttätige Bohrmaschine Die Erfindung betrifft eine Bohrmaschine mit elektrischer Steuerung des Vorschubes, insbesondere eine solche zum Bohren von Löchern großer- Tiefe, bei der das Bohrwerkzeug während des Bohrvorganges mehrmals zum Entleeren der Späne bis zur Werkstückoberfläche zurückgezogen und wieder auf die vorher erreichte Lochtiefe vorgeschoben wird. In an sich bekannter Weise wird das wechselnde Zurückziehen und Wiedervorschieben der Bohrspindel im Eilgang durch einen Hilfsmotor bewirkt, der das Vorschubgetriebe über ein selbstsperrendes Differentialgetriebe antreibt und der wechselweise auf Rücklauf, Vorlauf und Stillstand geschaltet wird.
Es ist nach dem heutigen Stand der Technik bekannt, Arbeitsvorgänge nach Art der vorliegenden bei elektrisch angetriebenen Maschinen durch ein System miteinander verketteter Schaltgeräte für einen oder mehrere Hilfsmotoren selbsttätig zu steuern. Beispielsweise ist es bekannt, Schaltgeräte für Vorschubmotoren zu steuern, wobei die Steuerung von Schaltteilen außer auf mechanischem auch auf elektromagnetischem Wege vorgenommen werden kann.
Die Erfindung geht nun weit über die bisherigen Anwendungen hinaus, und es sind völlig neue Zusammenhänge und Wirkungen gefunden worden, die es ermöglicht haben, den äußerst verwickelten Arbeitsvorgang des stufenweisen Bohrens dieser Löcher in Verbindung mit ausreichenden Sicherungseinrichtungen mit ungewöhnlich einfachen Mitteln durchzuführen.
Erfindungsgemäß wird die Schaltung der Vorschubbewegung für die Leerhübe durch drei in eigenartiger Weise verkettete und unmittelbar in das Maschinengehäuse eingebaute Steuerschalter bewirkt, die von der Lagerhülse der Bohrspindel in Abhängigkeit von deren Stellung zum Werkstück betätigt werden, welche die beiden Motoren für den Hauptantrieb und den Eilvorschub vorzugsweise unmittelbar schalten, so daß in der Regel besondere elektrisch-magnetisch betätigte Schaltschütze entbehrlich werden, wodurch die Vorschubeinrichtung wesentlich vereinfacht und übersichtlicher wird.
In neuartiger Weise wird diese Art der Schaltung auch als Sicherheitsschaltunggegen Überlastung und Bruch des Bohrers verwendet, wodurch die Maschine augenblicklich in die Ruhelage zurückgeführt und stillgesetzt wird, sobald der Vorschubdruck durch Abstumpfen der Bohrerschneiden einen bestimmten Grenzwert überschreitet oder das Drehmoment über das zulässige Maß anzusteigen beginnt.
Fig. i zeigt einen Längsschnitt durch die Maschine.
Fig. 2 zeigt denGetriebeplan der Maschine. Fig. 3 zeigt das Schaltgetriebe in Ansicht in größerem Maßstabe von der linken Seite der Maschine gesehen.
Fig. q. zeigt das Schaltgetriebe in Ansicht von der rechten Seite der Maschine gesehen. Fig.-5 -zeigt einen waagerechten Schnitt durch das Schaltgetriebe.
Fig. 6 ist ein Querschnitt durch die äußeren Schalterteile.
Fig. 7 und 8 zeigen Einzelheiten der äußeren Schalterteile in Ruhe- und Arbeitsstellung.
Fig.9 zeigt einen Senkrechtschnitt durch die Steuerschaltergruppe.
Fig. io zeigt die Sprungschaltung des Steuerschalters im Senkrechtschnitt, Fig. i i im Waagerechtschnitt.
Fig. i2 zeigt die Verriegelung des Hauptschalters.
Fig. 13 und 14 zeigen die Verriegelung des Steuerschalters in zwei Stellungen.
Fig.15 zeigt an einem Zeit-Weg-Diagramm die Arbeitsweise der Maschine.
Fig. 16 zeigt das - Schaltschema der Maschine.
Fig. 17 zeigt schematisch die Stellung .der Steuerschaltung in Ruhestellung, Fig. 18 zu Beginn eines Arbeitsganges, Fig. i9 kurz nach Beginn des Arbeitsganges, während der Bohrer im Eilgang bis zum Werkstück herangeführt wird.
Fig.2o zeigt die Stellung während des Bohrens, Fig. 21 die Stellung während des Eilrückzuges.
Fig.22 zeigt die Wirkungsweise des bei Überlastung zur Wirkung kommenden Sicherheitsschalters.
Die Bohrspindel i ist in der Lagerhülse 2 gelagext, die längs verschiehbar :im. Gehäuse 3 gefkihrt .ist. Das ist .an -einem Ständer 4 befestigt, auf dessen Tischfläche 5 das zu bohrende Werkstück 6 aufgesetzt ist.
Die Bohrspindel i wird angetrieben -von dem Antriebsmotor A, der auf den Deckel 7 des Getriebegehäuses 8 aufgesetzt ist, und zwar durch das -auf die Motorwelle 9 aufgesetzte Ritzel io, das mit dem auf dem oberen Ende auf der Schaftwelle i i sitzenden Zahnrad i2 in Eingriff steht. Die Schaftwelle i i ist gleichachsig. mit der Bohrspindel i im Getriebegehäuse 8 gelagert und nimmt in üblicher Weise die Bohrspindel i mit ihrem unteren, längs genuteten Schäftende.i 3 mit. Dicht unterhalb ihrer Lagerstelle sitzt auf der Schaftwelle ein Zahnrad 14, das die Vorschubbewegung von der Schaftwelle 1z durch das Zahnrad 15 auf die Schneckenwelke 16 überträgt, die -im Getriebegehäuse 8 und im Gehäuse 3 gelagert ist. -Die auf ihrem unteren Ende sitzende .Schnecke -17 treibt das Vorschubschneckenrad i8 an, das auf der Querwelte z9 (Fig. i und 2) sitzt, die im Gehäuse 3 gelagert ist. Auf das äußere Ende der -Querwelle z9 ist -ein Vorschubwechselrad 2o aufgesetzt, das mit dem .zweiten Wechselrad 2i in Eingriff steht, das auf den äußeren Zapfen der Differentialwelle 22 sitzt, die ebenfalls im Gehäuse 3 gelagert ist. Auf die Differentialwelle 22 ist links ein Kegelrad 23 fest, rechts ein zweites Kegelrad 23' lose aufgesetzt, das mit einem Zahnrad 25 verbunden ist. Zwischen den Kegelrädern 23 und 23' läuft auf der Differentialwelle 22 lose die Nabe 24, auf deren Zapfen 26 Planetenräder 27 laufen. Mit der Nabe 24 fest verbunden ist das Eilgangschneckenrad 28. In dieses greift die Schnecke 29 (Fig. i) ein, die auf dem unteren Ende der Eilgangschneckenwelle 30 sitzt, die einerseits im Gehäuse 3, anderseits im Getriebegehäuse 8 gelagert ist. Die Eilgangschneckenwelle 30 wird von dem Eilgangmotor h angetrieben, der ebenfalls auf den Deckel? aufgesetzt ist, durch das auf seiner Motorwelle 31 sitzende Zahnrad 32, das mit dem Zahnrad 33 in Eingriff steht. Das -Zahnrad 25 (Fig. 2) treibt die Vorschubwelle 34 durch das fest auf dieser sitzende Zahnrad 35 an. Die Vorschubwelle 34 trägt in ihrer Mitte das schräg verzahnte Vorschubritzel36, das in die ebenfalls schräg verzahnte Vorschubzahnstange 37 eingreift, die an der Lagerhülse :2 befestigt ist. Die Vorschubwelle 34 ist -im Gehäuse 3 längs verschiebbar gelagert. Sie wird in der in Fig. 2 gezeigten Ruhestellung gehalten durch den auf ihren äußeren Zapfen 3,7 sitzenden -Ring 38, der durch die Feder39 mit einer .bestimmten, durch die Mutter 4o einstellbaren Vorspannung gegen den Ansatz des Zapfens gedrückt wird. Das untere Ende der Bohrspindel z trägt ein Bohrfutter 41 mit Rutschkupplung, die den Bohrer 42 nur mit einem begrenzten Drehmoment mitnimmt; so daß dieser stehenbleibt, wenn eine Überlastung durch Verstopfen der Bohrernuten oder aus andern Ursachen eintritt.
Unterhalb des vorstehend beschriebenen Vorschubgetriebes sitzt im Gehäuse 3 das Schaltgetriebe. Dieses erhält seinen Antrieb durch die Längsbewegung der Lagerhülse 2, in deren Zahnstange 37 ein Zahnrad 43 eingreift, das auf der Welle 44 sitzt, die im Gehäuse-3 gelagert -ist (Fig. i und 2). Diese treibt durch Ritzel .45 und .Zahnrad 46 die hohle Steuerwelle 47 an, die ebenfalls im Gehäuse 3 gelagert ist und auf deren äußeren Enden die Steuereinrichtungen -sitzen, die in Fig.2 fortgelassen sind, aber in Fig.3, 4, 5, 8 in vergrößertem Maßstabe gezeigt sind. Auf dem linken Ende der Steuerwelle 47 sitzt ,die Anschlagscheibe 48, auf dem rechten Ende die Stufenschlagscheibe 49.
Hinter der Hohlwelle 4.7 sind im unteren Teil des Gehäuses 3 die -Schalterwellen So, 51, 52 der Steuerschalter E, S, X gelagert (Fig. 9). Auf diesen sitzen Kontaktarme 53 aus Isolierstoff, in denen Kontaktzungen 5d. eingebettet sind. Diese können wechselweise an die Kontaktreihen 55, 56, 57, 58, 59, 6o angelegt werden, die in ein Isolierstück 61 ortsfest eingebettet sind, und stellen dadurch die in den später erläuterten Schaltbildern gezeigten Verbindungen her.
Von den drei Steuerschaltern haben die Schalter E und H eine Sprungschaltung bekannter Art, deren Einzelheiten in Fig. zo und r i gezeigt sind. Auf den äußeren Enden der Schalterwelle So bzw. 52 sitzen Kniehebel 62 und 63. Neben den Schalterwellen sitzen fest im Gehäuse 3 Zapfen 64, auf denen Schwinghebel 65 und 66 leicht drehbar aufgesetzt sind, in deren äußeren Enden Bolzen 67 sitzen. Zwischen diesen und den Gelenkzapfen 68 der Kniehebel 62 und 63 sitzen längs beweglich Federkloben 69. Die darin sitzenden Schnappfedern 70 stützen sich gegen die Bolzen 67 durch Gleitstücke 71 ab.
Die Schwinghebel 65 und 66 haben einen so großen Ausschlag, der durch die Anschlagstifte 72 begrenzt ist, daß die Federkloben 69 in ihrer Endlage über die Totpunktlage hinaus bewegt werden, so daß die Kniehebel 62 und 63 plötzlich in die entgegengesetzte Richtung umzuschlagen suchen. In der einen Richtung können sie frei von einer Endlage in die andere ausschwingen. In der andern Richtung werden sie durch eine Verriegelung in Mittelstellung festgehalten, wobei sie unter Spannung der Schnappfedern 70 steh.enbleiben, so daß sie nach Lösen der Verriegelung in die Endlage einfallen.
Die Verriegelung wird bewirkt durch die Riegelbolzen 73 und 74, die unter den Schalterwellen So und 52 sitzen. Die untere Schalterwelle 52 des Schalters H wird dadurch verriegelt, daß sich der in dem nach unten gerichteten Arm des Kniehebels 63 sitzende Anschlag 75 seitlich gegen den unteren Riegelbolzen 74 anlegt, den eine Feder 76 in bezug auf Fig. g nach links zu schieben sucht. Durch den Auslösebolzen 77, der mit seinem abgeflachten Ende 78 hinter den Kopf 79 des Riegelbolzens 74 greift, kann dieser durch einen leichten Druck auf den Hebel 8o zurückgezogen werden, wodurch der Schalter H freigegeben und die Maschine eingeschaltet wird.
Die Verriegelung der oberen Schalterwelle So des Schalters E ist so eingerichtet, daß sie erst nach zweimaligem Anstoß die Schalterwelle So freigibt. Der obere Riegelbolzen 73 ist zu diesem Zweck mit seinem in bezug auf Fig. g linken Ende in einer Büchse 81 geführt, die mit ihrem äußeren, vorstehenden Ende einem in dem nach unten gerichteten Arm des Schwinghebels 62 längs verschiebbar sitzenden Stufenriegel 82 (Fig. 9, 11 14) als Anschlag dient, gegen den sie durch eine Feder 83 angelegt wird. Die Wirkungsweise des Stufenriegels 82 ist in Fig. 13 und 14 gezeigt. Wird der Riegelbolzen 73, den eine Feder 84 nach rechts zu schieben sucht, nach links bewegt, so schiebt er den Stufenriegel 82 so weit zurück, daß seine erste Stufe außer Eingriff mit der Büchse 8i kommt. Der Stufenriegel 8-- wird dadurch freigegeben und bewegt sich in Pfeilrichtung, bis zunächst die erste Stufe gegen den Riegelbolzen 73 anschlägt. Wird dieser wieder hinter dem Rand der Hülse 81 zurückgezogen, so legt sich die zweite Stufe gegen den Rand der Hülse 8i. Beim zweiten Vorschieben des Riegelbolzens 73 wird auch die zweite Stufe über den Rand der Hülse 81 hinweggeschoben (Fig.14). Der Stufenriegel 82 kann nur soweit ausschwingen, daß die zweite Stufe sich zunächst gegen den Riegelbolzen 73 anlegt. Wenn dieser wieder zurückgezogen wird, wird der Stufenriegel 82 völlig freigegeben, und der Schalter E kann in die entgegengesetzte Endstellung einfallen. Das zweimalige Vorschieben des Riegelbolzens 73 wird durch die später erläuterte Einrichtung mechanisch betätigt. Dabei kommen nur die ersten zwei Hübe des Riegelbolzens 73 zur Wirkung, die übrigen arbeiten leer nach dem Umsteuern des Schalters E auf Rücklauf.
Die dritte Schalterwelle 51 des Schalters S hat keine Schnappschaltung, sondern wird durch den inneren Sperrhebel 84 dadurch in der einen Endstellung gesperrt, daß sich dieser mit seinem Ende auf den Riegel 85 auflegt (Fig.5). Auf dem äußeren Ende der Schalterwelle 51 sitzt ein Hebel 86, an dessen Ende eine Feder 134 angreift, die die Schalterwelle 51 in bezug auf Fig. 3 in Uhrzeigerrichtung dreht, sobald in der später erläuterten Weise der Riegelbolzen 85 zurückgezogen wird.
Das Umlegen des Schwinghebels 66 wird dadurch bewirkt, daß der mit der Schalter-,velle47 durch die Anschlagscheibe48 verbundene Anschlag 87 gegen die übereinanderliegenden Arme 88 und 89 des Schwinghebels 66 anstößt (Fig. 3).
Der Schwinghebel 65 wird umgelegt von den beiden Anschlägen go und gi, die gegen die in verschiedener Höhe liegenden Arme 92 und 93 des Schwinghebels 65 anstoßen.
Der Anschlag 87 sitzt fest an der auf dem linken Ende der Hohlwelle 47 sitzenden Anschlagscheibe 48. Er betätigt den Schwinghebel 66 derart, daß er diesen zunächst entgegengesetzt zur Anfangsstellung umlegt, kurz nachdem die Bohrspindel sich aus ihrer obersten Endstellung abwärts bewegt hat, und legt ihn wieder in die Anfangsstellung zurück, kurz bevor am Ende eines Arbeitsganges die Bohrspindel wieder ihre obere Endstellung erreicht hat, wobei die Schalterwelle 74 in Mittelstellung gesperrt wird.
Der Kippanschlag go sitzt lose um einen ebenfalls an der Anschlagscheibe :48 befestigten Zapfen 94 und wird während des Arbeitsganges in der in Fig.3 gezeigten Stellung durch= den Sperrbügel 95 gesperrt und legt dadurch den Schwinghebel 65 in Linksdrehung in bezug auf Fig. 3 um, wenn der Anschlag go im letzten Teil der Aufwärtsbewegung " der Bohrspindel gegen seinen Arm 92 stößt, also die Anschlagscheibe 48 sich in bezug auf Fig. 3 im Uhrzeigersinne dreht.
Der Anschlag gi stößt gegen den andern Arm 93 des Schwinghebels 65 und legt ihn in Rechtsdrehung um, wenn er sich in bezug auf Fig. 3 entgegen derUhrzeigerrichtung bewegt. Der Anschlag gi sitzt nicht fest an der Welle 47, sondern wird von dieser mit einer Rutschkupplung verdrehbar mitgenommen. Die Einzelheiten dieser Anschlageinrichtung sind in den Fig. 5, 6, 7, 8 gezeigt.
Auf dem äußeren Zapfen 96 der Steuerwelle 47 (Fig. 5) sitzen längs verschiebbar, aber durch die Gleitfeder 97 gegen Verdrehen gesichert, zwei Bremsscheiben 98, zwischen denen drehbar der Anschlagträger 99 sitzt, der durch die Bremsbeläge ioo mit einer bestimmten Reibung mitgenommen wird, die zur Betätigung des Schalters E ausreicht. Die Brerriswirkung wird von einer Anzahl von Bremsfedern ioi bestimmt, die in Bohrungen des Anschlagarmes io2 sitzen, der auf dem äußeren Ende der Welle io3 befestigt ist, die drehbar durch die Hohlweile 47 hindurchgeht.
In den Armen io3 und 104 des Anschlagträgers 99 ist um einen Bolzen io5 ein Kippanschlag io6 schwingbar gelagert, wobei eine Bremsfeder 107 dafür sorgt,- daß er seine Läge nicht ohne äußeren Anstoß ändern kann.
Durch diesen Kippanschlag io6 wird die Bewegung des Anschlagträgers 99 in der einen Richtung begrenzt durch den ortsfesten Rückstellanschlag io8 (Fig. 3), der einstellbar an einem Stellbogen iog am Gehäuse 3 sitzt, der aber in der in Fig.3 gezeigten Stellung in der andern Richtung frei an dem zweiten Vorstellanschlag i io, der ebenfalls einstellbar auf dem Stellbogen iog befestigt ist, hinweggehen kann, zu welchem Zweck die wirksamen Anschlagflächen in verschiedenen Höhen liegen.
Bei entgegengesetzter Schräglage des Kipphebels io6: wird die Bewegung des Anschlagträgers 99 in der andern Richtung begrenzt durch den Anschlag iio. Um den Kipphebel io6 von der einen in die andere Endlage umzulegen, trägt er zwei Nocken i i i und i i?-, von denen der erstere nach unten reicht und mit dem an derAnschtagscheibe48 sitzenden Nocken 113 zusammenarbeitet, der in Fig.6 strichpunktiert eingezeichnet ist. Der Nocken 112 ist nach oben gerichtet und wird gesteuert von dem A?ocken 114, der an dem Anschlagarm io2 sitzt.
Auf der Nabe des Anschlagträgers 99 sitzt dreh- und verschiebbar der Steuerring i 15, in dessen hintere, durch Schrägflächen begrenzte Nuten 116 greifen Steuerstifte 117 ein, die bei einer Verdrehung, des Steuerrings 115 diesen gegen die Wirkung der Kegelfeder ii8 axial verschieben. Der Kipphebel io6 hat einen nach innen gerichteten Arm iig, der in die Lücke 120 im Steuerring i 15 eingreift und diesen dadurch verdrehen und gleichzeitig durch die vorher beschriebene Einrichtung axial verschieben kann, wenn der Kipphebel io6 von der einen in die andere Endlage umgelegt wird.
In der in Fig. 8 gezeigten Stellung gibt der Rand 121 des Steuerringes 115 den Sperrbügel 95 des Kippanschlages go frei, und dieser kann dadurch bis in die in Fig. 6 gezeigte Lage ausweichen, wenn er an den Arm g2 änstößt.
Auf dem in bezug auf Fig. 5 rechten Ende der Hohlwelle 47 sitzt eine Stufenschlagscheibe 49. An diese sind durch Schrauben 122 eine Anzahl Steuernocken 123 verstellbar angeklemmt, gegen die sich der nach unten gerichtete Arm des Winkelhebels 124 (Fig. 4.) mit einer Rolle 125 durch die Wirkung der Feder 126 anlegt, so daß er eine hin und her schwingende Bewegung ausführt, wenn sich die Hohlwelle 47 dreht. Dadurch wird der Riegelbolzen 73 in seiner Längsrichtung verschoben, weil der seitliche Arm des Winkelhebels 124 sich mit seinen Schrägnocken 127 quer zu dessen kugligem Ende verschiebt (Fig. 9).
Der durch den Riegel 85 gesperrte Sperrhebel 84 der Schalterwelle 51 wird freigegeben, wenn sich die Vorschubritzelwelle 34 axial verschiebt, sobald der Vorschubdruck die Spannung der Feder 39 zu übersteigen beginnt. Der Rand des Zahnrades 35 .verschiebt dadurch den Bolzen 128 gegen den Hebel 129, der auf dem oberen Ende des senkrechten Hebelwelle 130 sitzt, an der unten der Hebel 131 befestigt ist, an dessen Ende der Riegel 85 sitzt, so daß dieser in bezug auf Fig. 5 nach vorn bewegt wird und den Sperrhebel'84 freigibt.
Das Zusammenarbeiten der drei Umschalter H, S, E ist aus dem Schaltbild Fig. 15 zu ersehen.
Durch den Umschalter H wird der Antriebsmotor A geschaltet, zu dem auch der Eilgangmotor h über die Umschalter S und E parallel geschaltet ist. Er ist so geschaltet, daß in beiden Endstellungen des Schalters der Antriebsmotor A in gleicher Richtung läuft.
Der hinter dem Umschalter H angeschlossene Umschalter S ist in Ruhestellung auf den Wendeschalter E geschaltet und durch die Verriegelung 84 und 85 gesperrt. Wird diese ausgelöst, so schaltet der Umschalter S den Wendeschalter E ab und den Eilgangmotor unmittelbar auf Rücklauf ein.
Der Wendeschalter E steuert den Eilgangmotor 1l wechselweise auf Vor- und Rücklauf, wobei er beim Umschalten von Vor- auf Rücklauf in Mittelstellung gesperrt wird, so daß der Motor V zunächst zum Stillstand kommt und erst durch Auslösen der Verriegelung 82 und 83 auf Rücklauf geschaltet wird.
Durch die Verriegelung des Umschalters H in Mittelstellung wird am Schluß jedes Arbeitsganges das ganze System stromlos und die Maschine dadurch stillgesetzt.
In Fig. 16 ist die Arbeitsweise an einem Zeit-Weg-Diagramm gezeigt, in dem die schwach geneigten Linien die langsamen Bohrvorschübe, die steilen Linienzüge die Eilbewegungen darstellen.
Vor Beginn eines Arbeitsganges steht die Bohrerspitze in einer Ausgangsstellung a mehr oder weniger hoch über der Werkstückoberfläche o. Nach Einleiten des Arbeitsganges durchläuft die Bohrerspitze zunächst den Leergang bis zur Werkstückoberfläche oder dicht darüber im Eilgang. Dieser wird nun abgeschaltet, und die Maschine bohrt bis zur Tiefe t1 der ersten Stufe. In dieser wird der Bohrer mit Eilgang bis zur Werkstückoberfläche oder dicht darunter zurückgezogen und unmittelbar darauf wieder im Eilgang bis auf nahezu die vorherige Tiefe t1 vorgeschoben, worauf der Bohrer mit Bohrvorschub bis zur Tiefe t2 vorgeschoben wird, von wo aus er wieder im Eilgang schnell bis zur Werkstückoberfläche zurückgezogen und bis zur Tiefe t2 vorgeschoben wird. Dieses Spiel wiederholt sich mit immer größer werdenden Ausleerhüben, bis das Loch auf volle Tiefe, die im -Diagramm Fig. 16 mit t7 bezeichnet ist, fertig gebohrt ist. Beim Eilgang-Rücklauf erfolgt jetzt keine Umsteuerung an der Werkstückoberfläche . auf Vorlauf, sondern der Rücklauf wird erst unterbrochen, wenn die Bohrerspitze bis in ihre Ausgangslage a zurückgelaufen ist, worauf die Maschine stillgesetzt wird.
In Leerstellung steht die Schaltergruppe H, S, E in der Stellung nach Schema Fig. 17, in der der Schalter H in Mittelstellung gesperrt ist durch den Riegel 74. Dabei ist der Schalter E so geschaltet, daß der Motor V gleichzeitig im Vorlauf eingeschaltet wird, wenn der Schalter H durch Zurückziehen des Riegels 74 durch den Auslöser 78 freigegeben wird und in die in Fig. 18 gezeigte Stellung einfällt, in der die Maschine mit Eilgang-Vorlauf arbeitet, also erstmalig den Weg a-o (Fig. 16) im Eilgang durchläuft. Während dieses ersten Leerweges wird möglichst dicht unter der Ausgangsstellung der Schwinghebel 66 in die in Fig. 3 gezeigte Stellung umgelegt, wodurch unter der Wirkung der Sprungschaltung der Schalter H in die in Fig. i9 gezeigte Stellung umgelegt wird, wodurch jedoch ein Umpolen der Leitungen, wie aus dem Schaltbild nach Fig. 15 hervorgeht, nicht eintritt, so daß die Maschine unverändert in gleicher Drehrichtung weiterläuft, bis der Rutschanschlag gi gegen den Arm 93 des Schwinghebels 65 stößt und diesen in die in Fig. 3 gezeigte Stellung umlegt. Dieser sucht nun die Schalterwelle So in Rücklaufstellung umzulegen, wird aber durch den Stufenriegel 8:2 in Mittelstellung verriegelt, wie in Fig. 2o gezeigt, so daß der Eilgangmotor 1i stromlos wird und stehenbleibt, wodurch der Bohrer bis zur Tiefe t1 mit Bohrvorschub bohrt. Nach dem Umlegen des Schalters E läuft zweimal einer der Steuernocken F23 unter der Rolle 125 des Winkelhebels 124 hindurch, wodurch der Riegelbolzen 73 zweimal den Stufenriegel 82 um etwas mehr als die Stufenhöhe zurückdrückt. Das erstmalige Zurückdrücken bleibt in der vorher beschriebenen Weise ohne Wirkung auf die Schaltung. Beim zweiten Abheben, das mit dem Ende der ersten Bohrstufe zusammenfällt, wird die Schalterwelle So völlig freigegeben und fällt in die Rücklaufstellung ein, die in Fig. 21 gezeigt ist. Der Eilgangmotor V ist dadurch auf Rücklauf geschaltet worden und die Bohrspindel zurückgezogen. Diese Rückzugbewegung wird dadurch beendet, daß der Kippanschlag 9o gegen den Arm 92, des Schwinghebels 65 des Wendeschalters E stößt und ihn dadurch in die entgegengesetzte Lage umlegt, so daß der Schalter E wieder in die in Fig. icg gezeigte Lage umschnappt und den Eilgangmotor V dadurch auf Vorlauf umschaltet. Der Bohrer wird dadurch wlieder so lange mit Eilgang vorgeschoben, bis der Anschlag 9i gegen den Arm 93 . des Schwinghebels 65 anstößt und diesen in die in Fig. 3 gezeigte Stellung umlegt, wodurch der Schalter E wieder in die in Fig. 2o gezeigte Mittellage gelangt, in der der Eilgangmotor V abgeschaltet ist.
Der Eilgang soll aufhören, ehe der Bohrer im Grund des vorher gebohrten Lochabschnittes aufsetzt, Das Umlegen des Schalters E muß deshalb früh genug vorgenommen werden, damit der Eilgangmotor h ohne künstliche Bremsung zum Stillstand kommen kann oder seine Drehzahl sich wenigstens so weit verringern kann, daß der Bohrer ohne schädlichen Stoß aufsetzt. Zu diesem Zweck wird der Anschlag g1, kurz nachdem er den Schalter E umgesteuert hat, von dem Kipphebel loh dadurch festgehalten, daß dieser gegen den Rückstellanschlag lob anstößt. Dadurch wird der Anschlagträger 9g und dadurch auch der an ihm sitzende Anschlag g1 um genau den Betrag des Weges der nächsten Bohrstufe zurückgestellt. Auf diese Weise wird der Eilgangmotor h immer um den gleichen Betrag vor dem Aufsetzen abgeschaltet, der von Fall zu Fall durch Verschieben des Anschlages lob eingestellt werden kann.
Der Bohrer bohrt nun die nächste Stufe, bis der Schalter E an deren Ende durch den nächsten der Anschlagnocken 123 entriegelt `wird und wieder in die Stellung nach Fig. 21 einfällt, wodurch der Eilgangmotor V auf Rücklauf geschaltet wird und den Bohrer bis zur Werkstückoberfläche zurückzieht, wo der Schalter E wieder vom Kippanschlag go auf Vorlauf geschaltet wird und die Bohrspindel dadurch schnell vorschiebt, bis der Vorlauf durch den Rutschanschlag gr abgeschaltet wird. .
Dieses wechselweise Vorschieben ; m Eilgang, Bohren und Zurückziehen im Eilgang soll sich nur so oft wiederholen, bis das Loch auf die vorgesehene Tiefe mit der vorgesehenen Anzahl Ausleerungen gebohrt ist. Der Eilvorschub darf deshalb beim letzten Rückzug in Oberflächenhöhe nicht wieder auf Vorlauf umgeschaltet werden. Zu diesem Zweck wird der Kippanschlag go, der sich bis dahin mit seinem Sperrbügel 95 auf den Rand 121 des Steuerrings 11,5 aufgesetzt hatte, dadurch freigegeben, daß der am Arm log sitzende Anschlagnocken 114 während des Bohrens der letzten Bohrstufe in Richtung des Pfeiles p hinter dem Nocken i 12 am Kipphebel loh tritt und diesen in Richtung des Pfeiles r umlegt, bis er entgegengesetzt zu der in Fig.6 gezeigten Stellung steht und dadurch auch den Rückstellanschlag lob freigibt. Der Steuerring 115 verdreht sich dadurch in der Richtung des Pfeiles s und verstellt sich dabei in der vorher erläuterten Weise auch axial, bis er in die in Fig. 8 gezeigte Stellung gelangt, in der der Rand 121 so weit -seitlich gegen _ den Sperrbügel 95 verschoben worden ist, daß der Kippanschlag go um einen Drehzapfen 94 bis in die in Fig. 6 gezeigte Stellung gegen die Wirkung der Drehfeder 132 ausweichen kann, wenn er gegen den Arm 92 des Schwinghebels 65 anstößt, wodurch dieser nicht umgesteuert wird. Der am Arm 1o2 sitzende Anschlagnocken 114 ist mit einem der Steuernocken 122 gekuppelt durch Welle 103 und dem auf ihrem rechten Ende sitzenden Schieber 133, der mit seinem gegabelten Ende eine der Schrauben i22 umfaßt, gegen die er von der Feder 135 durch den Druckstift 136 angeschoben wird. Mit dem Griff 137 läßt sich der Schieber 133 leicht zurückziehen und mit irgendeiner der anderen Schrauben 122 bzw. der Steuernocken 123 kuppeln, so daß dadurch die Anzahl der Bohrstufen ohne weiteres verstellt werden kann. Die Bohrspindel wird durch das Unwirksamwerden des Anschlages go weiter zurückgezogen, bis der Anschlag 87 gegen den Arm 89 des Schwinghebels 66 stößt und diesen in eine der in Fig. 3 gezeigten entgegengesetzte Lage umsteuert, wodurch er die Schalterwelle 52 des Schalters H wieder entgegengesetzt umzulegen sucht, wobei aber die Verriegelung 74 und 75 den Schalter H in Mittellage, also in der in Fig. 17 gezeigten Ausgangslage, sperrt, so daß die Maschine stromlos wird und zum Stillstand kommt, bis durch erneutes Zurückziehen des Riegels 75 ein neues Arbeitsspiel eingeleitet wird.
Um dabei auch den Schalter E von der in Fig. 21 gezeigtenRücklaufstellung in dieVorlaufstellung der in Fig. 17 gezeigten Ausgangslage zu bringen, ist an den Bolzen 67 -des Schwinghebels 66 des Schalters H eine Zugstange 138 angelenkt, die den Gelenkbolzen 67 des Schwinghebels 65 mit einem Längsschnitt 139 lose umfaßt. Während des Arbeitsganges steht der Schwinghebel 66 in der in Fig. 3 gezeigten Stellung, in der der Schwinghebel 65 frei zwischen den beiden Endstellungen ausschwingen kann. Wird aber der Schwinghebel 66 am Schluß des Arbeitsganges in bezug auf Fig. 3 nach links gedreht, so zieht die Zugstange 138 auch den Schwinghebel 65 in die Vorlaufstellung. Da unmittelbar nach Beginn des Arbeitsganges die Schwinghebel wieder in die in Fig. 3 gezeigte Lage zurückgelangen, wird "auch der Schwinghebel 65 wieder freigegeben.
Wenn der Sperrhebel 84 von dem Riegel 85 freigegeben wird (Fig. 5 und 22), fällt der Sicherheitsschalter S in die Lage nach Fig.22. Er schaltet dadurch, wie leicht aus dem Schaltschema nach Fig. 15 zu ersehen ist, den Wendeschalter E ab und den Eilgangmotor V unmittelbar auf Rücklauf, unabhängig von der vorherigen Stellung des Schalters E. Dieser wird dadurch auch unwirksam, wenn ihn der Anschlag go auf Werkstückoberfläche wieder auf Vorlauf umschaltet, so daß die Bohrspindel bis in die obere Ausgangslage zurückgezogen wird, wo der Schalter H wieder vom Anschlag 87 in die gesperrte Ausgangslage umgelegt und die Maschine dadurch stillgesetzt wird. Während der letzteren Schaltbewegung wird durch die Zugstange 138 der Schalter E auf Vorlaufstellung umgestellt, gleichzeitig wird aber der Sicherheitsschalter S durch den Mitnehmerstift 140 in der Zugstange 138, der sich von oben auf den Außenhebel 86 auflegt, gegen die Spannung der Feder 87 in seine Ruhestellung nach Fig. 17 bis 21 zurückgebracht.
Während des letzten Rückhubes ist der Kipphebel io6 im Sinne der Fig. 6 links gedreht, seine rechte Ecke legt sich dadurch während des Rücklaufs gegen den Vorstellnocken i io, wodurch er festgehalten und in die Lage zurückbewegt wird, die er zu Beginn des Arbeitsganges einnahm. Diese Ausgangslage läßt sich durch Versteilen des Vorstellnockens iio auf dem Stellbogen iog in den nötigen Grenzen ändern. Dadurch läßt sich dieLage des Ausgangspunktes a (Fig. 16) zur Würkstückoberfläche o einstellen.
Die Sicherung gegen Überlastung des Bohrers durch Verschieben des schräg verzahnten Vorschubritzels 36 gegen die Lastbegrenzungsfeder 39 spricht nur auf eine Zunahme der Vorschubkraft an. Erfindungsgemäß kann diese Einrichtung aber -auch dazu benutzt werden, die Maschine stillzusetzen, wenn das Drehmoment ein vorbestimmtes Maß zu überschreiten beginnt, indem zwischen Bohrspindel und Bohrer eine Reibkupplung 41 an sich bekannter Art angeordnet wird. Dadurch bleibt der Bohrer bei Überlastung stehen, und der Vorschubdruck steigt infolgedessen ebenfalls so weit an, daß dadurch die Sicherung gegen Überschreiten des Vorschubdruckes zum Ansprechen gebracht wird.
Die Entriegelung des Schalters H kann selbstverständlich auch durch eine magnetisch betätigte Auslösung an Stelle der in Fig. 9 und io gezeigten Handauslösung bewirkt werden, um ein Auslösen von beliebiger Stelle oder ein gleichzeitiges Auslösen mehrerer zusammenarbeitender Maschinen zu erreichen. Zu diesem Zweck kann die Maschine mit dem in Fig. 9 gezeigten Zugmagneten 141 ausgerüstet werden, der den Riegel 74 zurückzieht, wenn seine Wicklung 142 erregt wird.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Selbsttätige Bohrmaschine, insbesondere zum Bohren von Löchern großer Tiefe, bei der die Bohrspindel während des Bohrvorganges ein- oder mehrmals zum Ausleeren der Späne in an sich bekannter Weise von einem besonderen Hilfsmotor, der das Vorschubgetriebe unabhängig vom Bohrvorschub über ein selbstsperrendes Differentialgetriebe antreibt und der wechselweise auf Rücklauf, Vorlauf und Stillstand geschaltet wird, im Eilgang zurückgezogen und wieder auf die vorher erreichte Tiefe vorgeschoben wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Hilfsmotor (V) für die Eilleerhübe von einem Wendeschalter (E) wechselweise auf Rücklauf, Vorlauf oder Stillstand geschaltet wird, der während des Umschaltvorganges von der Vorlaufin die Rücklaufstellung durch eine lösbare Sperrung (8i, 82) auf dieDauer des Bohrvorschubes in Mittelstellung gesperrt wird, nachdem die den Wendeschalter (E) antreibende Sprungschaltung (62, 65) am Ende des Eilvorschubes durch einen in Abhängigkeit von der Bohrspindel (i) bewegten Steueranschlag (9 i) in die Rücklaufstellung umgelegt worden ist. z. Bohrmaschine mit elektrischer Steuerung des Vorschubes nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der die Bohrspindel (i) und die von dieser abgeleitete Vorschubbewegung antreibende Hauptmotor (A), zu dem der Wendeschalter (E) für den Hilfsmotor (V) parallel geschaltet ist, von einem Umschalter (H) gesteuert wird, der während des Umschaltvorganges von der einen in die andere gleichpolig geschaltete Endstellung durch eine lösbare Verriegelung (74, 75) in seiner Mittelstellung gesperrt wird, nachdem die den Umschalter antreibende Sprungschaltung (63, 66) am Ende des Arbeitsganges von einem in Abhängigkeit von der Bohrspindel (i) bewegten Schaltnocken (87) umgelegt worden ist, um die Maschine am Schluß eines Arbeitsganges stillzusetzen. 3. Einrichtung zum Steuern des Wendeschalters für den Hilfsmotor für den Antrieb des Eilvorschubes ad Maschinen nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der während des Bohrvorganges in Mittelstellung verriegelte Wendeschalter (E) am Ende einer jeden Bohrstufe (t1, t2, t3 . . .) von einer der den Bohrstufen entsprechenden und verstellbaren Steuernocken (i23) entriegelt wird und dadurch in die Rücklaufstellung einfällt. 4. Einrichtung zum Umsteuern des Wendeschalters für den Hilfsmotor für den Antrieb des Eilvorschubes zur Maschine nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der den Wendeschalter (E) von der Vorlauf- in die Rücklaufstellung umsteuernde Anschlag (9i), welcher mit einer Rutschkupplung (98,99) mit der sie antreibenden, von der Lagerhülse (2) für die Bohrspindel (i) durch Zahnradgetriebe (43, 45, 46) zwangsläufig angetriebenen Steuerwelle (47) verbunden ist, durch einen ortsfesten Rückstellanschlag (io8) und einen am Anschlagträger (99) angelenkten, ausschwenkbaren Anschlag (io6) während eines jedenBohrvorschubes um die Tiefe der jeweils gebohrten Stufe zurückgestellt wird. 5. Einrichtung zum Umsteuern des Wendeschalters für den Hilfsmotor für den Antrieb des Eilvorschubes an Maschinen nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der den Wendeschalter (E) von der Rücklauf- in die Vorlaufstellung umsteuernde Anschlag (9o) mit der ihn. tragenden Steuerwelle (47) nachgiebig verbunden ist und während des Arbeitsganges durch eine Sperrung (95, i2i),abgestützt wird, die zum Beendigen des Arbeitsganges von einem mit dem zuletzt zur Wirkung kommenden Steuernocken (i23) verbundenen Umstellnocken (1i4) gelöst wird und dadurch den Anschlag (9o) unwirksam macht. 6. Einrichtung zum Wiedervorstellen des Steueranschlages zum Umsteuern des Wendeschalters für den Eilvorschub von der Vorlauf- in die Haltstellung, dadurch gekennzeichnet, daB der am Ende des Arbeitsganges durch den mit dem letztwirksamen Steuernocken (i23) verbundene Umstellnocken (:[14) umgelegte .Kippanschlag (io6) während der letzten Rückzugbewegung der Bohrspindel (i) mit einem Vorstellanschlag (iio) in Eingriff gebracht wird, mit dem er in einer bestimmten, durch Verstellen des Vorstellanschlages (iio) regelbaren Stellung dadurch wieder außer Eingriff gebracht wird, daß er durch einen fest mit der Steuerwelle (47) verbundenen zweiten Umstellnocken (1i3) in die andere Endlage zurückgeschwenkt wird, wobei gleichzeitig die Sperrung (95, i2i) für den Kippanschlag (9o) wieder wirksam gemacht wird. 7. Sicherungseinrichtung zur Maschine nach Anspruch i und 2 gegen Übersteigen des zulässigen Vorschubdruckes, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Hauptschalter (H) und dem Wendeschalter (E) für den Hilfsmotor (h) ein besonderer Sicherheitsumschalter (S) geschaltet ist, der' bei ordnungsmäßigem Ablauf des Bohrvorganges in einer Stellung verriegelt ist, in der er den Wendeschalter (E) parallel zum Hauptantriebsmotor (A) schaltet, der ihn aber abschaltet und den Hilfsmotor (h) unmittelbar auf Rücklauf schaltet, wenn seine Verriegelung (84 und 85) durch eine auf Übersteigen eines bestimmten Vorschubdruckes ansprechende Einrichtung (36, 39, 46, 128, 129) freigegeben wird. B. Einrichtung zum Sichern der Maschine nach Anspruch i und 2 gegen Übersteigen des zulässigen Drehmomentes am Bohrer, dadurch gekennzeichnet, daß die Sicherheitseinrichtung nach Anspruch 7 dadurch zum Ansprechen gebracht wird, daß das Bohrwerkzeug (42) durch eine Reibkupplung (4i) an sich bekannter Art mit der Bohrspindel (i) verbunden ist und dadurch bei Überschreiten eines bestimmten Drehmomentes zum Stillstand kommt und damit ein Ansteigen des Vorschubdruckes verursacht. 9. Einrichtung zum Zurückführen der Steuerschalter der Maschine nach Anspruch i und 2 in die Ausgangsstellung am Schluß jedes Arbeitsganges, dadurch gekennzeichnet, daß der Wendeschalter (E) für den Hilfsmotor (Tl) und der Sicherheitsschalter (S) mit dem Hauptschalter (H) durch eine Zugstange (i38) gekuppelt ist, die beim Umlegen des Hauptschalters (H) in die Ausgangsstellung den Wendeschalter (E) und gegebenenfalls auch den Sicherheitsschalter (S) mitnimmt und in die Arbeitsstellung zurückführt, sie aber nach Wiederumlegen des Hauptschalters (H) freigibt. io.. Einrichtung zum Inbetriebsetzen der Maschine nach Anspruch i und 2 durch Fernauslösung, dadurch gekennzeichnet, daß der den Hauptschalter (H) inAusschaltstellung sperrende Riegel (74) durch einen Elektromagneten (14i) zurückgezogen wird.