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Vorschubantrieb für Bohrmaschinen mit einem zur Ein- und Ausschaltung
des selbsttätigen Vorschubes dienenden Handhebel Die Erfindung bezieht sich auf
Vorschubantriebe für Bohrmaschinen mit einem zur Ein- und Ausschaltung des -selbsttätigen
Vorschubes dienenden Handhebel, der durch einen an einer Nabe befindlichen Kurventrieb
eine Kupplungsmuffe entgegen der Kraft einer Druckfeder axial bis zum Einkuppeln
mit einer am Schneckenräd des selbsttätigen Vorschubes angeordneten Gegenkupplungsmuffe
verschiebt und der 'bei Rückdrehung seiner Nabe die Entkupplung beider Kupplungsmuffen-veranlaßt.
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Diese Vorschubantriebe ermöglichen ein Überholen des selbsttätigen
Vorschubes von Hand nur, wenn am Vorschubhebel zunächst eine besondere Axialbewegüng
oder kuck bewegung ausgeführt wird, um die Kupplungsmuffe durch axiale Verschiebung
-von der Gegenkupplungsmuffe am- Schneckenrad zu lösen. Sie haben ferner den Nachteil,
daß schon bei einem geringen Widerstand an der Bohrspindel ein selbsttätiges Einkuppeln
des automatischen Vorschubes ,stattfindet, so daß der Überholüngsvorgang vorzeitig
und ungewollt beendet ist. Ein sofortiges Überholen des eingeschalteten Vorschubes
durch einfaches, in Drehrichtung erfolgendes Vorwärtsziehen des Vorschubhandhebels,
wobei der Widerstand an der Bohrspindel beliebig groß sein bann, ist bei -den bekannten-
Antrieben nicht möglich.' Außerdem ist es bekannt, den Feinvorschub durch Betätigen
eines Handrades für den Grobvorschub unter Vermittlung eines Kurvenantriebes 'durch
entsprechendes axiäles Verschieben einer Kupplungsmufte auszuschalten, so daß ein
Grobvorschub unabhängig vom Feinvorschub möglich ist. .
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Nach der Erfindung werden diese Nachteile dadurch vermieden, daß die
mit einem Steilgewinde versehene Handhebelnabe durch Aufschrauben auf dem Gegengewinde
des Triebbolzens die als einseitige LTberschnäpp-'kupplung ausgebildete und zum
Einrücken des mechanischen Vorschubes dienende Stirnzahnkupplung in Richtung- ihrer-
Einkupplüngsbev
Pegung unter Federspannung setzt, gegen eine Stirnfläche
des Triebbolzens zur Anlage kommt und so viel Spiel. gegenüber derri. auf dem Triebbolzen
axial geführten Kuppelteil aufweist, daß das Einrücken und Überratschen der Stirnzahnkupplung
möglich ist.
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Durch die beschleunigte Drehung der Kupplungsmuffe mit Hilfe des Vorschubhandhebels
eilt dieselbe als bisher- getriebener Teil -dem bisher treibenden Schneckenrad voraus
und gibt dadurch den vorherrschenden Zahnflankendruck .in der Antriebsrichtung auf.
Ohne Axialbewegungder Handhebelnabe oder zusätzliche Rückbewegung derselben findet
lediglich eine kurze Axialbewegung der Kupplungsmuffe entsprechend der Höhe der
Kupplungszähne statt. Die Kupplungszähne an der nunmehr treibenden Kupplungsmuffe
gleiten an dem flachen Zahnwinkel der Gegenkupplung hoch und fallen in die nächste
Zahnlücke wieder ein. Das Überholen bzw. Überratschen wiederholt sich von Zahn zu
Zahn, solange eine beschleunigte Bewegung .der Handhebelnabe stattfindet.
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Der Gegenstand der Erfindung ist in" der Zeichnung beispielsweise
dargestellt, ' unct zwar zeigen Abb. i einen Längsschnitt durch den Vorschubantrieb
bei ausgerücktem Vorschub, Abb. 2 den Vorschubantrieb nach Abb. i im Augenblick
des - Einrückens des Vorschubes, .
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Abb. 3 den Vorschubantrieb nach Abb. i und 2 bei eingerücktem Vorschub,
Abb. 4 und 5 die Umschaltevorrichtung von Hand auf selbsttätigen Vorschub in zwei
verschiedenen Einstellungen. _..
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Der, Vorschubantrieb bei Bohrmaschinen erfolgt in bekannter Weise
von einem Antriebsmotor über ein Zahnradvorgelege und ein beispielsweise durch Ziehkeil
zu schaltendes Wechselgetriebe; dessen getriebene Welle eine Antriebsschnecke trägt,
die wiederum in Eingriff mit einem auf dem Triebbolzen lose sitzenden Schneckenrad
steht. Die Antriebsschnecke ist in der Abb. i mit i, das mit- ihr in Eingriff stehende
Schneckenrad mit z bezeichnet. Das Schneckenrad sitzt unter Zwischenschaltung einer
Büchse 3 lose auf dem Triebbolzen 4, auf `dem in bekannter Weise ein in der Zeichnung
nicht dargestelltes Ritzel befestigt ist, das in Eingriff mit der Längsverzahnung
einer Pinole zum Längsvorschub der Bohrspindel steht. Auf dem Triebbolzen 4 ist
ein in Achsrichtung verlaufendes Steilgewinde 5 angeordnet, in das ein an derHandhebelnabe
6 angebrachtes Gegengewinde 7 eingreift. Dieses Gegengewinde ist in eine Schaltbüchse
eingeschnitten, die durch eine Feder 8 mit der 1\Tabe 6 verbunden ist. Das Gewinde
5 besitzt zweckmäßig eine Steigung von ungefähr 45°. Bei Drehung der Nabe 6 - durch
den fest mit ihr verbundenen Handhebel 9 schraubt sich diese auf dem Steilgewinde
5 nach innen, wie es aus dem Vergleich der Abb. i und 2 zu ersehen ist. Hierbei
drückt die Nabe 6 eine Druckfeder io zusammen, die zwischen der Nabe und dem Kupplungsteil
i i angeordnet ist. Dieser Kupplungsteil ist auf dem Triebbolzen 4 in Längsführungen
12 verschiebbar und wird durch den Druck der Feder io gegen das Schneckenrad 2 bewegt.
Die zwischen dein Schneckenrad und dem Kupplungsteil bef ndliche Stirnzahnkupplung
mit den Zähnen 13, 14 ist als einseitige Überschnappkupplung ausgebildet. Die Zähne
13 des Kupplungsteiles gelangen mit den Zähnen 14 des Schneckenrades in Eingriff,
so daß die Steilflanken der Zähne aneinander anliegen und der Vorschubantrieb von
der Schnecke i über das Schneckenrad :2 und den Triebbolzen 4 auf die Pinole geleitet
wird.
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In der Abb. z ist der Zeitpunkt dargestellt, in dem im Augenblick
des Einrückens des Vorschubes die Kupplungszähne 13, 14 Zahn auf Zahn stehen. Die
Nabe 6 hat sich infolge der Schraubverschiebung- nach links bewegt, hat die Feder
io zusammengedrückt, so daß im nächsten Augenblick die Zähne 13 und 14 voll ineinandergreifen,
wie es in Abb. 3 dargestellt ist. Sobald die Zähne miteinander in Eingriff gekommen
sind, lüftet sich die Feder ro wieder, da der Kupplungsteil ii um den Betrag der
Zahnhöhe nach links verschoben wird. Lm diese. Bewegung zu ermöglichen, steht der
Kupplungsteil i i mit axialem Spiel mit der Nabe 6 in Verbindung. In dem gezeichnetem
Ausführungsbeispiel greift der Kupplungsteil mit einem hakenförmigen Ansatz 15 in
eine Ringnut 16 der Nabe 6 ein, die um die Höhe des vollen Eingriffs der "Zähne
13, 14 breiter ist als der Ansatz 15. Bei dieser Verschiebung hat der Kupplungsteil
i i das axiale Spiel zwischen dem Ansatz 15 und der Begrenzungsfläche der Ringnut
16 aufgebraucht, so daß der Ansatz 13 an der linken Begrenzungsfläche der Ringnut
16 zur Anlage gekommen ist, wie es in Abb. 3 dargestellt ist. Durch die vorherige
Verschiebebewegung der Nabe 6 ist diese so weit nach links verschoben, daß sie bzw.
die mit ihr verbundene Büchse mit Steilgewinde 7 an die Stirnwand der Längsführungen
des Keilwellenprofils anschlägt, wie es- aus den Abb. -2 und 3 ersichtlich ist.
Die Kupplungszähne 13, 14 des Kupplungsteiles und des Schneckeniades bleiben in
Eingriff infolge des zwischen ihnen auftretenden Flankendruckes.
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Urn den selbsttätigen Vorschub der Bohrspindel nach Erreichung einer
bestimmten
Bohrtiefe auszuschalten, ist ein in einer Ringnut 17
einstellbarer Tiefenanschlag i8 vorgesehen, der mittels einer Tiefenskala i9 eingestellt'
wird. Die Nabe 6 besitzt eine lfmschaltnase 2o, die bei erreichter Bohrtiefe gegen
den einstellbaren Tief enanschlag 18 anschlägt und die Schalthebelnabe 6 mit der
verkeilten Schaltbüchse mit -Steilgewinde 7 zum Stillstand bringt. Da das ständig
weiterlaufende Schneckenrad 2 jedoch mit dem Kupplungsteil i i noch in Verbindung
steht und derselbe den Triebbolzen 4 mit den Längsführungen 12 mitnimmt, verschiebt
sich die Büchse mit Steilgewinde 7 in axialer Richtung, so daß dadurch mittels des
"Gegengewindes j eine Rückbewegung der Nabe - nach außen einsetzt. Da in der Stellung
der Abb. 3 die linke Begrenzungsfläche der Ausnehmung 16 an dem hakenförmigen Ansatz
15 anliegt,. so wird bei dieser axialen Bewegung der Nabe 6 der Kupplungsteil i
i- mitgenommen. Die Zähne 13, 14 der Stirnzahnkupplung gelangen außer Eingriff,
worauf dann durch eine mit dem Triebbolzen 4 verbundene Spiralbandfeder die Rückwärtsbewegung
des Trieb-. Bolzens und damit über die Teile 2i und 7 auch der Handhebelnabe 6 erfolgt.
Die Funktion des Teiles 21 wird später beschrieben. Die nunmehr eingenommene Stellung
der verschiebbaren Teile gegeneinander ist diejenige der Abb: i. -Will man bei eingeschaltetem
Vorschub den Bohrer schneller, als es selbsttätig geschieht; an das Werkstück anstellen,
so ist hierzu weiter nichts nötig; als den Handhebel 9 entsprechend schnell zu bewegen.
Durch die beschleunigte Drehung des Kupplungstefles mit Hilfe des Handhebels 9 eilt
derselbe als bisher getriebener Teil dem bisher treibenden Schneckenrad voraus und
gibt dadurch den vorherrschenden Zahnflankendruck in der Aiztriebsrichtung auf.
Ohne Axialbewegung der Handhebelnabe oder zusätzliche -Rückbewegung derselben findet
dann lediglich eine kurze Axialbewegung des Kupplungsteiles i 1 entsprechend- der-
Höhe der Kupplungszähne 14 statt, die durch das axiale Spiel zwischen dein Ansatz
15 und der rechten Begrenzungsfläche der- Ringnut 16 möglich ist. Die_Kupplungszähne
13 an dem nunmehr treibenden Kupplangsteil i i gleiten an dem. flachen Zahnwinkelder
-Gegenkupplung hoch- und fallen in die nächste Zahnlücke. wieder ein. Das Überholen
bzw. Überratschen wiederholt sich von Zahn zu Zahn, solange eine beschleunigte Bewegung
der Handhebelnalie stattfindet. Die Zähne der Stirnzahnkupplung gelangen erst wieder
miteinander in Eingriff,- wenn die Vorschübbewegung -von Hand aufhört. Diese Hinundher-Bewegung
des Kupplungsteiles i i ist aus =den Abb. - und 3 ersichtlich. Der selbsttätige
Vorschubäntrieb kann dadurch auf Handvorschub umgeschaltet werden, daß die stirnseitig
am Triebbolzen 4 angeordnete, als Klauenkupplung wirkende Umsteckscheibe 21 so eingestellt
wird, daß sie die Gegeneinanderbewegung der Nabe 6 bzw. der mit ihr verkeilten Büchse
mit Steilgewinde 7 und des Triebbolzens 4 bzw. des mit ihm verbundenen Steilgewindes
5 verhindert. Eine solche Umsteckscheibe ist in den Abb. 4 und 5 dargestellt. Die
Umsteckscheibe21 besitzt zwei verschieden breite Ausnehmungen 22 und 23, in die
je nach- der Stellung der Umsteckscheibe der an der Büchse 7 angeordnete Zähn 24
eingreift. Außerdem besitzt der Triebbolzen 4: an seinem äußeren Ende eine der Ausnehmung
22 entsprechend breite. - Abflachung 25, in welche die Umsteckscheibe 21 mit einer
entgprechenden Aussparung eingreift. Die Umsteckscheibe steht also mit dem Triebbolzen
4 dadurch in dauernder Verbindung. In der Abb.4 ist die Stellung der Umsteckscheibe
für einfachen Handvorschub gezeichnet. Der Zahn 24 der Biichse 7 befindet sich in
der Ausnehmung 22 der Umsteckscheibe 21, die genau ebenso"breit ist wie der Zahn
24. Der Triebbolzen 4 steht somit in fester Verbindung mit der Umsteckscheibe 21
und mit der Büchse 7, so daß eine Gegeneinanderbewegung dieser Teile- nicht möglich
ist. Da keine Drehbewegung der Nabe 6 gegenüber dem Triebbolzen 4 stattfinden kann,
ist auch keine Verschiebung der Nabe, die- zum Einrücken des selbsttätigen Vorschubes
notwendig ist, möglich. Die Vorschubbewegung vom Handhebel 9 wird über die Handhebelnabe
6, , die Büchse 7 und die Umsteckscheibe 2 r unmittelbar auf den Triebbalzen 4 übertragen.
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Zur Einstellung des selbsttätigen Vorschubes - zieht man die Umsteckscheibe
21 um die Höhe des Zahnes 24 in axialer Richtung nach außen, verdreht sie.um i8o°
und läßt sie wieder einfallen, so daß die Stellung der Abb. 5 eingenommen ist. Auf
diese Weise steht jetzt die breite Ausnehmung : 3 der Umsteckscheibe 21 mit dem
weniger breiten Zahn 24 der -Büchse7 in Verbindung. Das zwischen beiden Übertragungselementen
bestehende Spiel ist so. groß bemessen, daßz die Drehbewe-' gung-dieser Teile gegeneinander
ausreicht, um eine zum Ein= und Auskuppeln der Zähne 13 und 14 ausreichende axiale
Verschiebebewegung des Kupplungsteiles i i zu erzielen.