WO2018137825A1 - Drilling machine and use of a drilling machine - Google Patents

Abstract

The invention relates to a drilling machine having a spindle (18) which is configured to drive an attached or attachable drilling tool (20) in rotation and to which rotary driving means for driving in rotation and adjustment drive means for axially adjusting the spindle are jointly assigned such that, during driving in rotation for drilling operation, an axial adjustment of the spindle for feeding operation can take place, wherein the rotary driving means have a rotary drive wheel (48) connected to the spindle for conjoint rotation and the adjustment drive means have an adjusting nut (60) that cooperates in the manner of a slide with a threaded portion of the spindle, and transmission means (30) for cooperating with the rotary drive wheel and the adjusting nut as a transmission module are integrated and configured to be driven by a drive motor (16), wherein the drive motor is a single electric motor that is connected to the transmission means for driving the rotary drive wheel and the adjusting nut is provided adjacent to said transmission means in a drilling machine housing (10) configured in particular to be handled manually, wherein the transmission means (30), the rotary drive wheel (48) and the adjusting nut (60) are configured such that a respective speed of rotation of the rotary drive wheel and of the adjusting nut, said speed of rotation acting on the spindle during drilling and feeding operation of the latter, is different.

Description

Bohrmaschine und Verwendung einer Bohrmaschine  Drilling machine and use of a drill

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Bohrmaschine nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 , wie sie beispielsweise aus der EP2 754 531 B1 bekannt ist. Ferner betrifft die vorliegende Erfindung eine Verwendung einer derartigen Bohrmaschine. The present invention relates to a drilling machine according to the preamble of patent claim 1, as it is known for example from EP2 754 531 B1. Furthermore, the present invention relates to a use of such a drill.

Gattungsgemäße Bohrmaschinen, insbesondere ausgebildet als Handbohrmaschinen mit entsprechend zur manuellen Handhabung geeignet ausgebildeten Griffen oder Gehäuseansätzen, mit einer zum rotatorischen Antreiben eines ansitzenden oder ansetzbaren und auswechselbaren Bohrwerkzeugs ausgebildeten Spindel sind aus dem Stand der Technik allgemein bekannt. Dabei gibt es verschiedenste Ausgestaltungen vom privaten bis zum industriellen Gebrauch. Generic drills, in particular designed as hand drills with appropriately designed for manual handling handles or housing lugs, with a rotatable driving a ansitzenden or attachable and replaceable drilling tool formed spindle are well known in the art. There are various designs from private to industrial use.

Insbesondere in der industriellen Produktion eingesetzte Bohrmaschinen erfordern, neben dem motorischen Spindelantrieb, häufig eine weitere Funktionalität, nämlich das Erzeugen eines axialen Vorschubs für die (Bohr-) Spindel, neben deren rotatorischem Antrieb: Häufig machen be- sondere Anforderungen, etwa in industriellen Montage- und Produktionsumgebungen, einen kontrollierten, an die Eigenschaften eines zu bohrenden Werkstoffs sowie eine Antriebsleistung für die Spindelrotation ange- passten (und geeignet konfigurierbaren bzw. konfigurierten) Vorschub notwendig, welcher allein durch manuelle Betätigung, selbst einer erfahre- nen Bedienperson, nicht ausreichend wiederholbar gewährleistet ist. In particular, used in industrial production drills, in addition to the motor spindle drive, often require another functionality, namely the generation of an axial feed for the (drilling) spindle, in addition to their rotary drive: Often make special requirements, such as in industrial assembly and production environments, a controlled, adapted to the properties of a material to be drilled and a drive power for the spindle rotation adapted (and suitably configurable or feed) necessary feed, which only by manual operation, even an experienced operator, not sufficiently repeatable guaranteed is.

Entsprechend ist es, mit verschiedenen, parallel zueinander existierenden Lösungsansätzen, aus dem Stand der Technik bekannt, zusätzlich zum rotatorischen Spindelantrieb einen (axial einen Spindelvorschub bzw. eine Spindelbewegung bewirkenden) Versteilantrieb an der Spindel vorzusehen. Dabei kommen, neben voneinander getrennten Antriebslösungen für den Rotationsantrieb einerseits sowie für die Axialverstellung andererseits, insbesondere auch integrierte Lösungen in Betracht, welche, mittels einer integrierten und gemeinsamen Getriebefunktionalität (Getriebemittel), an der Spindel beide Betriebsfunktionalitäten (rotatorischer Antrieb für das Bohren einerseits, Vorschub andererseits) ermöglichen. Accordingly, it is known from the prior art, with different, parallel to each other existing approaches, in addition to the rotary spindle drive to provide (axially a spindle feed or a spindle movement causing) adjusting drive to the spindle. This comes next to separate drive solutions for the rotational drive on the one hand and for the axial adjustment on the other hand, in particular integrated solutions into consideration, which, by means of an integrated and common transmission functionality (gear means) on the spindle both operating functionalities (rotary drive for drilling on the one hand, feed on the other hand).

So offenbart etwa als technologisch anspruchsvolle Lösung die zum gattungsbildenden Stand der Technik zitierte EP 2 754 531 B1 eine derartige integrierte Getriebeanordnung, welche sowohl das Rotationsmoment ei- nes Hauptantriebs, als auch ein Vorschub- bzw. axiales Verstellmoment eines Verstellantriebs auf die Bohrspindel bringt und, im Rahmen dieser integrierten Getriebeanordnung, eine geeignete Entkopplung sicherstellt, da diese bekannte und technologisch anspruchsvolle Lösung mittels zweier Motoren funktioniert. Ein erster Motor übernimmt entsprechend das Ro- tationsmoment, ein zweiter Motor das Vorschub- und Verstellmoment, mit der vorteilhaften Konsequenz, dass, unabhängig voneinander, sowohl die Spindelrotation (etwa eine geeignete Bohr- Drehzahl) durch den ersten Motor eingerichtet werden kann, während eine Vorschubgeschwindigkeit durch geeignete (und auch änderbare) Ansteuerung des zweiten Motors ermöglicht ist, wobei diese Vorschubanpassung insbesondere auch in einem laufenden Bohrbetrieb erfolgen kann bzw., situativ, bei einem aufeinanderfolgenden Bohren verschiedener Werkstoffe, welche dann eine entsprechend angepasste Vorschubgeschwindigkeit ermöglichen. Zu diesem Zweck kann dann diese erwähnte (üblicherweise elektronische) Ansteue- rung auch geeignet konfigurier- bzw. auswählbar sein, um insoweit den Nutzen dieser Technologie im (industriellen) Alltag zu flexibilisieren und zu optimieren. For example, EP 2 754 531 B1, which is cited as a technologically sophisticated solution, discloses such an integrated gear arrangement which brings both the rotational moment of a main drive and a feed or axial adjusting moment of an adjusting drive to the drill spindle and In the context of this integrated transmission arrangement, ensures a suitable decoupling, since this known and technologically sophisticated solution works by means of two motors. A first motor accordingly takes over the rotation moment, a second motor the feed and adjustment torque, with the advantageous consequence that, independently of each other, both the spindle rotation (such as a suitable drilling speed) can be established by the first motor while a Feed rate is made possible by suitable (and also changeable) control of the second motor, said feed adjustment can be done in particular in a current drilling operation or, situationally, in a sequential drilling of different materials, which then allow a correspondingly adapted feed rate. For this purpose, then, this mentioned (usually electronic) control can also be suitably configured or selected in order to make the use of this technology more flexible and optimized in (industrial) everyday life.

Allerdings ist die aus der EP 2 754 531 B1 bekannte Lösung konstruktiv aufwändig und erfordert, neben dem Paar von geeignet auszuwählenden und einzurichtenden (Elektro-) Motoren, insbesondere auch eine komple- xe, die Entkopplung der beiden Motoren sicherstellende Getriebekonfiguration, so dass, notwendigerweise, eine entsprechende Bohrmaschine hoher Herstellungskosten erfordert und dementsprechend nur gewissen (entsprechend hochpreisigen) Anwenderzielgruppen zugänglich ist. Da jedoch viele industrielle Produktionsvorgänge, insbesondere auch ein kontinuierliches, aufeinander folgendes Einbringen von Bohrungen in großer Anzahl (wie etwa in einem Flugzeug-Fertigungskontext) hochgradig standardisiert ist und häufig die mit dem bekannten Stand der Technik ermöglichte Flexibilität und situative Konfigurierbarkeit gar nicht benötigt (da et- wa regelmäßig stets dieselben Materialien bzw. Verbundwerkstoffe zu bohren sind), besteht das Bedürfnis nach einfacheren, kostengünstigeren (und auch konstruktiv vereinfachten und entsprechend weniger störanfälligen) Lösungen, welche gleichwohl einen optimalen Bohr- und Handhabungsbetrieb, insbesondere in einem industriellen Anwendungskontext, ermöglichen. However, the solution known from EP 2 754 531 B1 is structurally complex and, in addition to the pair of (electric) motors to be suitably selected and set up, requires in particular also a complex xe, the decoupling of the two engines ensuring gear configuration, so that, necessarily, requires a corresponding drill high production costs and, accordingly, only certain (correspondingly high-priced) user target groups is accessible. However, because many industrial production operations, and in particular continuous, sequential drilling in large numbers (such as in an aircraft manufacturing context) are highly standardized and often do not require the flexibility and situational configurability enabled by the prior art (i.e. If the same materials or composite materials are always to be drilled regularly), there is a need for simpler, more cost-effective (and also structurally simplified and correspondingly less susceptible to failure) solutions, which nevertheless permit optimum drilling and handling operation, in particular in an industrial application context ,

Entsprechend ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Bohrmaschine nach dem Oberbegriff des Hauptanspruchs im Hinblick auf ihre konstruktive Einfachheit zu verbessern, dabei zusätzlich die Betriebsei- genschaften im Hinblick auf eine Verschleiß- und Ausfallsicherheit zu verbessern und gleichwohl eine Bohrmaschine zu schaffen, welche zuverlässig und vorbestimmbar das rotatorische Antreiben einer Spindel (mit entsprechend ansitzendem oder ansetzbarem Bohrwerkzeug) ermöglicht, wobei in diesem Bohrbetrieb diese Spindel zusätzlich eine axiale Verstel- lung (im Sinne eines kontinuierlichen Vorschubs) erfährt. Accordingly, it is an object of the present invention to improve a drilling machine according to the preamble of the main claim in terms of constructive simplicity, while additionally improving the operating properties in terms of wear and failure safety and nevertheless to provide a drill which reliably and predeterminably rotatory driving a spindle (with corresponding ansitzendem or attachable drilling tool) allows, in this drilling operation, this spindle additionally undergoes an axial adjustment (in the sense of a continuous feed).

Die Aufgabe wird durch die Bohrmaschine mit den Merkmalen des Hauptanspruchs gelöst; vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben. Zusätzlich Schutz im Rahmen der Erfin- dung wird beansprucht für eine Verwendung einer derartigen Bohrmaschine, bevorzugt ausgestaltet als Handbohrmaschine bzw. manuell hand- habbare Bohrmaschine, welche zum Fertigen von Bohrungen, insbesondere Passbohrungen für Luftfahrzeuge, Verwendung findet, wobei im Rahmen dieser erfindungsgemäßen Verwendung Bohrwerkzeuge anzutreiben sind, welche Bohrungen im Durchmesserbereich zwischen 10 und 30 mm, bevorzugt zwischen 12 und 25 mm, realisieren, und wobei das Ziel dieser Bohrungen geeignetes Metall- oder Verbundwerkstoffmaterial sein kann. The object is achieved by the drill with the features of the main claim; advantageous developments of the invention are described in the subclaims. Additional protection within the scope of the invention is claimed for the use of such a drilling machine, preferably configured as a hand drill or manually operated drill. Habitable drilling machine, which is used for the production of holes, especially mating holes for aircraft use, which are to be driven in the context of this inventive use drilling tools, which drill holes in the diameter range between 10 and 30 mm, preferably between 12 and 25 mm, realize and the target These holes may be suitable metal or composite material.

In erfindungsgemäß vorteilhafter Weise erfolgt sowohl das rotatorische Antreiben der Spindel für den Bohrbetrieb, als auch die axiale Verstellung der Spindel für den Vorschubbetrieb durch den einzelnen und gemeinsam vorgesehenen Elektromotor der Bohrmaschine, welcher in einem Bohrmaschinengehäuse vorgesehen ist und so auf die Getriebemittel wirkt, dass diese dann mittels der Verstell mutter für den Vorschubbetrieb und gleich- zeitig mittels des Drehantriebsrades für den rotatorischen Antrieb im Bohrbetrieb auf die Spindel wirken. Dabei sind die Getriebemittel im Zusammenwirken mit dem Drehantriebsrad und der Verstellmutter so ausgebildet bzw. konstruktiv ausgestaltet, dass im (gemeinsamen) Bohr- und Voschubbetrieb der Spindel die vom Drehantriebsrad einerseits und von der Verstell mutter andererseits wirkenden Umdrehungsgeschwindigkeiten unterschiedlich sind; dies führt dann dazu, dass während des rotatorischen Antreibens sich zusätzlich die Spindel axial bewegt. In accordance with the invention advantageously both the rotational driving of the spindle for the drilling operation, as well as the axial adjustment of the spindle for the feed operation by the individual and jointly provided electric motor of the drill, which is provided in a drill housing and acts on the transmission means that this then act on the spindle by means of the adjusting nut for the feed operation and at the same time by means of the rotary drive wheel for the rotary drive in the drilling operation. The transmission means are in cooperation with the rotary drive and the adjusting nut designed or constructed so that in the (common) drilling and Voschubbetrieb the spindle from the rotary drive on the one hand and the adjusting nut on the other hand acting rotation speeds are different; this then leads to the spindle also moving axially during the rotary drive.

Nicht nur ist ein Elektromotor für eine derartige Funktionalität eine ideale Antriebsquelle und auch gegenüber anderen Motoren, etwa pneumatisch wirkenden Antrieben, zu bevorzugen, da über einen vergleichsweise großen Drehzahlbereich ein hoher Drehmoment erzeugbar ist und der Elektromotor mit gängiger Technologie zuverlässig und betriebssicher ansteuerbar ist (und insbesondere auch dann in einem Betrieb eine Drehzahlver- änderung ermöglicht). Auch sind im vorliegendem Bereich der Bohrmaschinen einsetzbare leistungsstarke Elektromotoren kostengünstig in der Herstellung und betriebssicher und zuverlässig, selbst in einem industriellen Dauerbetrieb. Not only is an electric motor for such functionality an ideal source of power and over other engines, such as pneumatic actuators to prefer, as over a comparatively large speed range, a high torque can be generated and the electric motor with common technology reliably and reliably controlled (and In particular, then in a company a speed change allows). Also in the present field of drills usable powerful electric motors are inexpensive in the Production and reliable and reliable, even in industrial continuous operation.

Eine besonders vorteilhafte und bevorzugte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass der Spindel Rückschubmittel zugeordnet sind, welche, üblicherweise nach dem Beenden eines Bohrvorgangs, den Spindelvorschub umkehren und, zum Ermöglichen eines weiteren Bohrvorgangs, die Spindel in eine Ursprungsposition zurückverschieben. Dies ist erfindungsgemäß weiterbildend dadurch realisiert, dass die weiterbildungsgemäßen Rückschubmittel die Verstell mutter vom Elektromotor entkoppeln und dann, bei einem Ansteuern des Elektromotors das entsprechend angetriebene Drehantriebsrad schnell und effizient das Rückschieben (Rücksteilen) bewirkt. Besonders effektiv und schnell erfolgt dieses Rücksteilen (Rückschieben), wenn, wie zusätzlich weiterbildungsgemäß vorgesehen, die Rückschubmittel Mittel zum rotatorischen Festlegen der Verstellmutter aufweisen, mit anderen Worten, die Verstell mutter (etwa relativ zum umgebenden Bohrmaschinengehäuse) festgelegt ist und insoweit dann der Drehmomenteintrag durch das Drehantriebsrad das Rückschieben in kürzest möglicher Zeit bewirken kann. Hier manifestiert sich i.ü. auch ein sig- nifikanter Vorteil etwa gegenüber der gattungsbildenden Zwei- Motorenlösung gemäß EP 2 754 531 B1 : Hier bleiben beide Motoren auch bei einem Rückschubbetrieb mit der Spindel verbunden bzw. eingekoppelt, so dass bei der gattungsbildenden Technologie (dann bei Ansteue- rung beider Motoren in umgekehrter Drehrichtung) das Rückschieben wiederum lediglich auf der Basis der Differenz in der Umfangsgeschwindigkeit von Drehantriebsrad und Verstell mutter erfolgt, mit anderen Worten, signifikant langsamer und damit mit deutlich höherer Rückschubzeit als bei der vorliegenden Erfindung. In der konstruktiv-mechanischen Umsetzung lässt sich eine derartige Funktionalität besonders vorteilhaft und elegant dadurch realisieren, dass zunächst dem spindelseitigen Drehantriebsrad ein Drehant ebsritzel zugeordnet ist, während der spindelseitigen Verstell mutter ein entsprechend kämmendes Verstell ritzel kämmend zugeordnet ist. Mittels dieser Zahnradpaare lässt sich dann in besonders einfacher Weise das zur Bestim- mung der Vorschubgeschwindigkeit maßgebliche Übersetzungsverhältnis einrichten, da, erfindungsgemäß, für eine effektive Axialbewegung der Spindel im Verstellbetrieb die Umdrehungsgeschwindigkeiten des Drehantriebsrads einerseits und der Verstellmutter andererseits unterschiedlich sein müssen. Dieser Unterschied wiederum, welcher die Verstellge- schwindigkeit bestimmt, wird beeinflusst vom Übersetzungsverhältnis der beschriebenen Zahnradpaare, so dass insbesondere auch für eine jeweilige (Vor-)Konfiguration durch entsprechende Auswahl geeigneter Ritzel das Vorschubverhalten (was dann entsprechend den gewählten Ritzeln und damit realisierten Übersetzungsverhältnissen konstant ist) bei einer Bohrmaschinenfertigung oder -Umrüstung voreingestellt werden kann. A particularly advantageous and preferred development of the invention provides that the spindle are associated with return means which, usually after the completion of a drilling operation, reverse the spindle feed and, to enable a further drilling operation, move the spindle back to an original position. This is the invention further educated realized that the further development of the return means decouple the adjusting nut from the electric motor and then, when driving the electric motor, the correspondingly driven Drehantriebsrad quickly and efficiently causes the pushing back (re-dividing). Particularly effective and fast this Rücksteilen (pushing back), if, as further training provided, the return means have means for rotatably setting the adjusting nut, in other words, the adjustment nut (is fixed relative to the surrounding drill housing) and so far then the torque input by the rotary drive wheel can cause the pushing back in the shortest possible time. Here i.ü. This is also a significant advantage compared to the generic two-engine solution according to EP 2 754 531 B1: Here, both motors remain connected or coupled to the spindle during a reverse thrust operation, so that in the case of the generic technology (then when both motors are actuated) in the reverse direction of rotation) the re-pushing again takes place only on the basis of the difference in the peripheral speed of the rotary drive wheel and adjusting nut, in other words, significantly slower and thus with significantly higher retraction time than in the present invention. In the constructional-mechanical implementation, such a functionality can be implemented particularly advantageously and elegantly in that First, the spindle-side rotary drive wheel is assigned a Drehant ebsritzel, while the spindle-side adjusting nut is associated with a corresponding meshing adjustment pinion meshing. By means of these gear pairs, the transmission ratio decisive for determining the feed speed can then be established in a particularly simple manner since, according to the invention, the rotational speeds of the rotary drive wheel on the one hand and the adjusting nut on the other hand must be different for effective axial movement of the spindle in the adjustment mode. This difference in turn, which determines the adjustment speed, is influenced by the transmission ratio of the described gear pairs, so that in particular also for a respective (pre-) configuration by appropriate selection of suitable sprockets, the feed behavior (which then according to the selected sprockets and thus realized gear ratios constant is) can be preset in a drilling machine or equipment.

Konstruktiv ist es diesbezüglich dann wiederum besonders bevorzugt, das Drehant ebsritzel und das Verstell ritzel koaxial auf einer gemeinsamen Welle drehbar vorzusehen, wobei diese Welle in besonders günstiger Weise parallel zur Spindel ausgerichtet und gelagert ist. Nicht nur vereinfacht dies das beschriebene Herstellen der Übersetzungsverhältnisse, auch ist dadurch die Möglichkeit geschaffen, durch Austausch auf einfache Weise eine Übersetzungsänderung vorzunehmen. Im Rahmen der bevorzugten Ausführungsbeispiele ist das Drehanthebsritzel durch den Elektromotor antreibbar, wobei insbesondere die Einbaubedingungen in einem Handbohrmaschinengehäuse es vorteilhaft erscheinen lassen, dass der Elektromotor bzw. dessen Abtriebswelle in einem (weiter bevorzugt rechten) Winkel zur Spindeierstreckung stehen, so dass der Elektromotor dann geeignet in einem (z.B. zur Realisierung eines Gehäusegriffs geeigneten) Gehäuseansatz aufgenommen werden kann. Zur mechanischen Ankopplung des Elektromotors ist es dann wiederum vorteilhaft, ein abtriebsseitig am Elektromotor vorgesehenes Ritzel sowie das Drehantriebsritzel (jeweils) mit Kegelverzahnungen auszugestalten, so dass insoweit die vorteilhafte Rechtwinkl ig keit in der Drehmomentübertra- gung gewährleistet ist. Dagegen ist es weiterbildungsgemäß vorteilhaft, das Verstell ritzel auf der (gemeinsamen) Welle axial bewegbar vorzusehen, wobei diese Axialbewegung geeignet in Form von (etwa pneumatischen, elektromagnetischen oder elektromotorischen) Stellmitteln erfolgen kann. Hier ist es konstruktiv besonders bevorzugt, das Verstell ritzel (dreh- bar) auf einer Hohlwelle od.dgl. Baugruppe vorzusehen, welche selbst dann auf der gemeinsamen Welle drehbar sitzt und ggf. durch Federmittel od.dgl. Kraftspeicher in die Einkopplungsposition vorgespannt ist, in welche dann für den Bohr- und Vorschubbetrieb beide Ritzel (Drehantriebsritzel und Verstell ritzel) mit den jeweiligen Partnern Drehantriebsrad bzw. Verstell mutter zusammenwirken können. Auch gestattet diese konstruktive Realisierung in besonders einfacher Weise das vorstehend diskutierte Lösungsprinzip einer rotatorischen Festlegung der Verstellmutter im Rahmen der erfindungsgemäß weiterbildenden Rückschubmittel, nämlich dadurch, dass durch die Axialbewegung des Verstellritzels in die Auskupplungspo- sition dieses in der Art einer Sperrklinke, einer drehfesten Aufnahme od.dgl. nicht nur vom Drehantriebsritzel entkoppelt ist (also von diesem nicht mehr mit Drehantriebsenergie beaufschlagt wird), sondern auch relativ zum Bohrgehäuse drehfest angeordnet (gesperrt) ist. Ein weiterer signifikanter Vorteil des erfindungsgemäßen (gemeinsamen) Elektromotors liegt in der weiterbildungsgemäß vorgesehenen Möglichkeit, diesem Elektromotor elektrische Erfassungsmittel zuzuordnen, welche einen momentanen elektrischen Betriebsparameter der Bohrmaschine bzw. des Elektromotors erfassen können (bzw. insbesondere auch eine Änderung dieses elektrischen Betriebsparameters detektieren können). Besonders bevorzugt ist es in diesem Zusammenhang, mittels der weiter- bildenden Erfassungsmittel einen aktuell aufgenommenen Motorstrom (z.B. Ankerstrom) des Elektromotors zu erfassen und dessen Änderung festzustellen; so würde etwa ein (sprunghaftes) Abfallen eines solchen Motorstroms ein Indiz dafür sein, dass in einem Bohr- und Vorschubbe- trieb das Bohrwerkzeug das zu bohrende Werkstück durchdrungen hat (da entsprechend die vom Werkstück angebotene Gegenkraft signifikant abnimmt). Dieser einfach im Steuerstromkreis des Elektromotors zu detektie- rende Parameter ermöglicht nunmehr das einfache Anpassen von Betriebsmodi der Bohrmaschine mittels der den Erfassungsmitteln vorteilhaft nachgeschalteten Betriebsmodusmitteln, etwa dergestalt, dass als Reaktion auf den detektierten (Anker-)Stromabfall die Rückschubbwegung eingeleitet wird, ergänzend oder alternativ eine Schmiermittelversorgung bzw. Schmiermittelbeaufschlagung des Bohrwerkzeugs deaktiviert wird - nicht nur ist diese nach erfolgtem Durchbohren des betreffenden WerkStücks nicht mehr erforderlich und spart entsprechend Schmiermittel, auch wird, praktisch insbesondere bei Werkorten mit einer Vielzahl von parallel betriebenen Bohrmaschinen, eine Beeinträchtigung benachbart arbeitender Bedienpersonen durch (unnötigen) Schmiermittelaustritt vermindert. Ein weiterer exemplarischer Vorteil dieser in Form der Erfassungsmittel und der Bohrmodusmittel realisierten Weiterbildung der Erfindung liegt etwa in der Möglichkeit, innerhalb eines Bohrvorgangs eine Anpassung an geänderte Betriebsbedingungen vorzusehen. Exemplarisch sei etwa auf Bohrwerkzeuge verwiesen, welche neben einem eigentlichen (Spiral- )Bohrer zum Fertigen eines Bohrlochs in einem rückwärtigen Schaftbereich zusätzlich einen im Durchmesser verbreiterten Senkabschnitt aufweisen. Im Bohr- und Vorschubbetrieb würde insoweit dann die Bedienperson mit dem Bohrabschnitt zunächst die Bohrung in das betreffende Werkstück einbringen, der Motorstrom bzw. dessen Abfall würde das voll- ständige Durchbohren anzeigen, woraufhin dann, für ein Senken des Bohrlochs mittels des Senkabschnitts am Bohrwerkzeug (üblicherweise mit dem Erfordernis deutlich reduzierter Spindel- Umdrehungsgeschwindigkeit) eine entsprechende Ansteuerung durch die dem Elektromotor vorgeschaltete Motorelektronik erfolgen kann. Dies kann wiederum vollständig automatisiert ablaufen und entsprechend (vor- konfiguriert werden, ohne dass etwa an die die Bohrmaschine mit dieser Funktionalität handhabende Bedienperson besondere Anforderungen gestellt werden müssen. Constructively, it is in this case again particularly preferred to provide the Drehant ebsritzel and the adjusting pinion coaxially rotatable on a common shaft, said shaft is aligned and stored in a particularly advantageous manner parallel to the spindle. Not only does this simplify the described production of the gear ratios, it also creates the opportunity to make a translation change by simply exchanging them. In the context of the preferred embodiments, the Drehanthebsritzel is driven by the electric motor, in particular the installation conditions in a hand drill housing show it to be advantageous that the electric motor or its output shaft in a (more preferably right) angle to Spindeierstreckung are, so that the electric motor then suitable in a (eg suitable for the realization of a housing handle) housing approach can be added. to mechanical coupling of the electric motor, it is then in turn advantageous to design a pinion provided on the output side of the electric motor and the rotary drive pinion (each) with bevel gears, so that in this respect the advantageous rechtwinkl ig speed is guaranteed in the torque transmission. In contrast, it is advantageous for further development, the adjusting pinion on the (common) shaft to provide axially movable, said axial movement can be done suitably in the form of (such as pneumatic, electromagnetic or electromotive) adjusting means. Here it is structurally particularly preferred, the adjusting pinion (rotatable) on a hollow shaft or the like. Provide assembly, which is then rotatably mounted on the common shaft and possibly by spring means or the like. Power storage is biased in the coupling position, in which then for the drilling and feed operation both pinion (rotary drive pinion and adjusting pinion) with the respective partners rotary drive wheel or adjusting nut can cooperate. This constructive realization also permits in a particularly simple manner the above-discussed solution principle of a rotational fixing of the adjusting nut in the context of the retracting means which further develops according to the invention, namely in that by the axial movement of the adjusting pinion into the disengaging position this in the manner of a pawl, a rotationally fixed receptacle od .dgl. not only is decoupled from the rotary drive pinion (that is no longer acted upon by this rotational drive energy), but also rotatably relative to the drill housing (locked) is. A further significant advantage of the (common) electric motor according to the invention lies in the possibility provided for further development of assigning electrical detection means to this electric motor which can detect a current electrical operating parameter of the drill or the electric motor (or in particular also detect a change in this electrical operating parameter). It is particularly preferred in this context, by means of the further forming detection means to detect a currently recorded motor current (eg armature current) of the electric motor and determine the change; For example, a (sudden) drop of such a motor current would be an indication that in a drilling and feed operation the drilling tool has penetrated the workpiece to be drilled (since, accordingly, the opposing force offered by the workpiece decreases significantly). This parameter, which is simply to be detected in the control circuit of the electric motor, now makes it possible to easily adapt the operating modes of the drilling machine by means of the operating mode means advantageously downstream of the detection means, such that the backward movement is initiated in response to the detected (armature) current drop, additionally or alternatively a lubricant supply or Schmiermittelbeaufschlagung the drilling tool is disabled - not only this is no longer required after successful drilling of the work piece concerned and saves according to lubricant, is also, especially in factories with a variety of parallel operated drills, an impairment of adjacent operating operators by ( unnecessary) lubricant leakage reduced. Another exemplary advantage of this embodied in the form of the detection means and Bohrmodusmittel development of the invention is about the possibility to provide an adaptation to changed operating conditions within a drilling operation. By way of example, reference may be made, for example, to drilling tools which, in addition to an actual (spiral) drill for producing a borehole in a rearward shaft region, additionally have a countersunk section widened in diameter. In the drilling and feed operation, the operator would then first introduce the bore into the relevant workpiece with the drilling section, the motor current or its drop would indicate the complete piercing, whereupon then, for a lowering of the borehole by means of the countersink section on the drilling tool ( usually with the requirement significantly reduced spindle rotational speed), a corresponding control can be carried out by the engine electronics connected upstream of the electric motor. This, in turn, can be completely automated and can be preconfigured accordingly, without having to make special demands on the operator handling the drill with this functionality, for example.

So ist es insbesondere auch erfindungsgemäß weiterbildend bevorzugt, die Erfassungsmittel mit Auswertemitteln zu versehen, welche, etwa geeignet der Steuerelektronik zugeordnet und mit zusätzlichen Signalü- bertragungs- bzw. elektronischen Kommunikationsmitteln, etwa einer Webserverfunktionalität, versehen, die durch den Einsatz des erfindungsgemäßen Elektromotors ermöglichte elektrische Parametererfassung für Qualitätssicherungs- und Auswertezwecke nutzen. So hat es sich etwa als erfindungsgemäß bevorzugt herausgestellt, Höhe und Verlauf des Motorstroms über einen Bohrzyklus auszuwerten, um damit Rückschlüsse auf eine Bohrungsqualität und/oder einen Bohrwerkzeugverschleiß ziehen zu können. So würde sich nämlich im Rahmen einer drehzahlgeregelten Mo- toransteuerung Verschleiß am Bohrwerkzeug in einem höheren Ankerstrom widerspiegeln, so dass dann entsprechende Daten erfasst und für diese Qualitätssicherungs- und Wartungsaspekte ausgewertet können. Thus, it is also particularly preferred according to the invention to provide the detection means with evaluation means which, for example, are assigned to the control electronics and provided with additional signal transmission or electronic communication means, such as a web server functionality, which enables the use of the electric motor according to the invention Use parameter acquisition for quality assurance and evaluation purposes. For example, it has proved to be preferable according to the invention to evaluate the magnitude and course of the motor current over a drilling cycle in order to be able to draw conclusions about a bore quality and / or a tool wear. For example, as part of a variable-speed motor control, wear on the drilling tool would be reflected in a higher armature current, so that corresponding data can then be recorded and evaluated for these quality assurance and maintenance aspects.

Während die vorliegende Erfindung, nicht zuletzt aufgrund der dargelegten Vorteile im praktischen Betrieb und in einer industriellen Fertigungsumgebung, besonders bevorzugt für das Fertigen von Bohrungen in einem Luftfahrzeug-Montagekontext ist, ist gleichwohl die vorliegende Erfindung nicht auf diese Verwendung beschränkt. Vielmehr eignet sich die vorliegende Erfindung vorteilhaft für jegliche (bevorzugt manuell handhabbare) Bohrmaschine, welche konstruktive Einfachheit mit zuverlässigen und eine lange Standzeit ermöglichenden Betriebseigenschaften im kombinierten Bohr- und Vorschubbetrieb einer Bohrspindel realisieren soll. While the present invention is particularly preferred for making wells in an aircraft assembly context, not least because of the advantages set forth in practical operation and in an industrial manufacturing environment, the present invention is not limited to this use. Rather, the present invention is advantageous for any (preferably manually manageable) drill, which constructive simplicity with reliable and a long service life enabling operating characteristics in the combined drilling and feed operation of a drill spindle to realize.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnungen; diese zeigen in: Further advantages, features and details of the invention will become apparent from the following description of preferred embodiments and from the drawings; these show in:

Fig. 1 : eine Perspektivansicht der erfindungsgemäßen Bohrmaschine gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel; 1 shows a perspective view of the drilling machine according to the invention according to a first embodiment;

Fig. 2: eine Längsschnittansicht durch die Bohrmaschine gemäß Fig. 2 shows a longitudinal sectional view through the drill of FIG.

1 ;  1 ;

Fig. 3: eine Detailansicht aus der Perspektive der Fig. 1 der Spindel, der zugeordneten Getriebemittel sowie des Elektromotors; 3 shows a detailed view from the perspective of FIG. 1 of the spindle, the associated gear means and the electric motor;

Fig. 4: eine Detailansicht auf die Getriebemittel des ersten Ausführungsbeispiels, insoweit als Seitenansicht auf die Darstellung der Fig. 3; 4 shows a detailed view of the transmission means of the first exemplary embodiment, insofar as a side view of the representation of FIG. 3;

Fig. 5: eine Längsschnittansicht durch die Anordnung gemäß Fig. 3 und 5 shows a longitudinal sectional view through the arrangement of FIG. 3 and

Fig. 6: eine Detailansicht in Form eines vergrößerten Ausschnitts auf die Getriebemittel samt Drehantriebsrad und Verstell mutter in der Ansicht der Fig. 5. 6 is a detail view in the form of an enlarged detail of the transmission means including rotary drive wheel and adjusting nut in the view of FIG .. 5

Die Fig. 1 und 2 zeigen Ansichten der erfindungsgemäßen Bohrmaschine mit einem Bohrmaschinengehäuse 10, welches einen pistolenartigen Griffabschnitt 12 sowie einen zusätzlichen, dazu parallel verlaufenden Aufnahmeabschnitt 14 für einen Elektromotor 16 anbietet. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel handelt es sich um einen elektronisch kommutierten Elektromotor einer elektrischen Leistungsaufnahme von 700W, welcher eine Bohrspindel 18 mit einends ansitzendem Bohrwerkzeug 20 zum Einbringen von Bohrungen eines Durchmessers von ca. 3 mm bis 13 mm in Flugzeug-Aluminiummaterial aufweist. 1 and 2 show views of the drill according to the invention with a drill housing 10, which offers a pistol-like handle portion 12 and an additional, parallel thereto receiving portion 14 for an electric motor 16. In the present Embodiment is an electronically commutated electric motor of an electrical power consumption of 700W, which has a drill spindle 18 with one ansitzendem drilling tool 20 for introducing holes of a diameter of about 3 mm to 13 mm in aircraft aluminum material.

Der Griffabschnitt 12 des Gehäuses ist zur Aufnahme einer schematisch dargestellten, auf einer Leiterplatte 22 gehaltenen Steuerelektronik ausgebildet, welche wiederum über elektrische bzw. elektronische Schnittstellen 24 für eine externe Steckerkontaktierung beschaltet ist. Mit Fingern einer Bedienperson im Griffzustand betätigbare Schalter 26, 28 ermöglichen das Aktivieren bzw. Deaktieren der Bohrmaschine in jeweilige Be- triebszustände, etwa in den Bohrbetrieb. Zwischen dem Elektromotor 16 und der Spindel 18 ist ein Getriebe (Getriebemittel) 30 vorgesehen, welches - nachstehend im Detail zu beschreiben - ein Motor-Abtriebsmoment sowohl in eine für einen Bohrbetrieb der Spindel 18 bzw. des Bohrwerkzeugs 20 vorgesehene Drehbewegung, als auch, für einen Verstellbetrieb, die Spindel 18 in eine axial ent- lang der Spindellängsachse verlaufende Spindel-Verstellbewegung betreibt. The handle portion 12 of the housing is designed to receive a schematically illustrated, held on a printed circuit board 22 control electronics, which in turn is connected via electrical or electronic interfaces 24 for external Steckerkontaktierung. With fingers of an operator in the grip state operable switches 26, 28 enable the activation or deactivation of the drill in respective operating conditions, such as in the drilling operation. Between the electric motor 16 and the spindle 18, a transmission (gear means) 30 is provided which - to describe in detail below - a motor output torque both in a provided for a drilling operation of the spindle 18 and the drilling tool 20 rotational movement, as well as, for an adjustment operation, the spindle 18 operates in an axially along the spindle longitudinal axis extending spindle adjustment.

Die Ansichten von Fig. 1 , Fig. 2 verdeutlichen zusätzlich, wie die Spindel von schalenartigen Gehäuseabschnitten 32 im oberen Bereich abgedeckt ist; zusätzlich ist ein (mit Unterdruck wirksamer) Absauganschluss mit entsprechendem Flanschabschnitt 34 zu erkennen, welcher, über einen Absaugkanal 36 zu einem bohrerseitigen Gehäuse-Innenbereich geöffnet, dort im Bohrbetrieb anfallende Späne zur externen Behandlung durch den Auslass 34 absaugt. Am bezogen auf das Bohrwerkzeug 20 eingriffsseiti- gen Ende weist das Gehäuse einen Endabschnitt 38 auf, welcher zum Aufsetzen auf ein mit der gezeigten Vorrichtung zu bohrendes Werkstück ausgebildet ist. Inn Dreh- und Vorschubbetrieb wird dann, in nachfolgend im Detail zu erläuternder Weise, die Spindel in eine Bohr-Drehbewegung versetzt und zusätzlich, entsprechend einem vorgesehenen Bohrfortschritt, die Spindel (in der Figurenebene der Fig. 2 nach rechts) verstellt. The views of Fig. 1, Fig. 2 also illustrate how the spindle is covered by shell-like housing portions 32 in the upper region; In addition, a (with negative pressure effective) suction port with corresponding flange portion 34 can be seen, which, opened via a suction channel 36 to a drill-side housing inner region, there sucks chips in the drilling operation for external treatment through the outlet 34. The housing has an end section 38 at the end which engages on the drill bit 20 at the engagement end, which for placement on a workpiece to be drilled with the device shown is trained. Inn turning and feeding operation is then, in the manner to be explained in detail below, the spindle placed in a rotary drilling movement and in addition, according to a planned drilling progress, the spindle (in the plane of FIG. 2 to the right) adjusted.

Anhand der isolierten Komponentendarstellungen bzw. Detailansichten der Fig. 3 bis 6 werden im Weiteren insbesondere die konstruktiven Details der Getriebemittel 30 erläutert, welche den kombinierten Bohr- und Vorschubantrieb der Spindel 18 auf der Basis des Motorantriebs des Mo- tors 16 ermöglichen. So zeigt etwa die isolierte Komponentenansicht der Fig. 3 in der Perspektivdarstellung, wie ein abtriebsseitiges Ritzel 40 des Elektromotors 16 über ein motorseitiges Kegelrad 42 - zur Ausbildung eines 90°-Winkels - mit einer gleichermaßen kegelig ausgebildeten Außenverzahnung eines Drehantriebsritzel 44 kämmt, welches wiederum, über seine Geradverzahnung 46, mit einem Drehantriebsrad 48 kämmt. Dieses wiederum ist, wie insbesondere die Detail-Schnittansicht der Fig. 6 verdeutlicht, drehfest mit der (ein Außengewinde tragenden) Spindel 18 verbunden, so dass über die Wirkungskette (Motor 16 - Abtrieb 40 - Kegelrad 42 - Drehantriebsritzel 44, 46 - Drehantriebsrad 48) die Spindel 18 in eine ein Bohren mit dem endseitig (lösbar) ansitzenden Bohrwerkzeug 20 ermöglichende Drehbewegung angetrieben werden kann. Dieses Bohrwerkzeug 20 weist, wie insbesondere die Perspektivansicht der Fig. 3 erkennen lässt, im dargestellten Ausführungsbeispiel endseitig einen zylindrischen Spiral-Bohrabschnitt 50 auf, welcher in einen sich im Durch- messer verbreiternden und für einen Senkbetrieb geeigneten Senkabschnitt 52 übergeht, so dass mit diesem Werkzeug sowohl ein (Durch- gangs-)Loch bohrbar ist, als auch dann der Lochrand mittels des Senkabschnitts 52 gesenkt werden kann. An einem Kupplungsabschnitt 54 (Fig. 5) der Spindel 18 ist das Werkzeug 20 abnehm- und lösbar an der Spindel befestigt. Neben dem beschriebenen Wirkmechanismus zum Erzeugen einer Bohr- Drehbewegung der Spindel 18 ist das gezeigte Getriebe 30 zusätzlich ausgebildet, gleichzeitig eine (das Bohrwerkzeug 20 in Bohrrichtung vorantreibende) Vorschubbewegung durchzuführen. Diese erfolgt wiederum, ausgehend von den Baugruppen 40, 42 und 44 über eine (etwa mittels axial lösbarer Nockenverbindung 54, Fig. 4, mit Schrägung bzw. schiefer Ebene) ermöglichte Ankopplung des Rotationsmoments des Drehantriebsritzels 44 auf ein dazu koaxial auf einer Welle 56 drehbar gelagertes Verstellritzel 58, welches, im verkoppelten Zustand etwa der Fig. 3 bis 6, syn- chron mit dem Drehantriebsritzel 44 auf der Welle 56 dreht. Das Ritzel 58 kämmt mit einer Verstell mutter 60, welche auf das Außengewinde der Spindel 18 aufgeschraubt ist, so dass ein Abtriebsmoment des Elektromotors 16 über die Wirkungskette 40 - 42 - 44 - 58 - 60 auf die Spindel gebracht wird und durch Wirkung der Mutter 60 einen Axialvorschub dersel- ben bewirkt. Dabei lassen die Darstellungen (insbesondere die Detailansicht der Fig. 4) erkennen, dass die Paarung aus Drehantriebsritzel 46 und Drehantriebsrad 48 einerseits und aus Verstell ritzel 58 und Verstell mutter 60 andererseits, jeweils zueinander verschiedene Übersetzungsverhältnisse ausbilden (so zeigt etwa die Seitenansicht der Fig. 4, dass das Drehantriebsrad 48 einen etwas größeren Außendurchmesser aufweist als die unmittelbar benachbarte Verstellmutter 60), so dass durch diese Über- setzungsdifferenz, neben dem rotatorischen Antrieb der Bohrspindel zum Zweck des Bohrens mit dem Bohrwerkzeug 20, auch die Verstellbewegung erfolgen kann (bei gleichen Übersetzungsverhältnissen dieser Paare würde die Spindel in Axialrichtung stillstehen, es würde also kein Vorschub stattfinden). Entsprechend wird durch die gezeigte Konstruktion die Möglichkeit eröffnet, durch Ausgestalten des Übersetzungsverhältnisses der miteinander kämmenden Ritzelpaare die Vorschubgeschwindigkeit (Geschwindigkeit der axialen Verstellbewegung) relativ zur Umdrehungs- geschwindigkeit festzulegen, so dass zwar dieses Verhältnis bei einer bestimmten Bauform der Bohrmaschine stets konstant ist, durch geeignete Auswahl von Ritzeln und dem damit ermöglichten Variieren des Übersetzungsverhältnisses eine Vor-Konfiguration und Anpassung ermöglicht ist. On the basis of the isolated component representations or detailed views of FIGS. 3 to 6, the constructive details of the gear means 30 will be explained below, which enable the combined drilling and feed drive of the spindle 18 on the basis of the motor drive of the motor 16. 3 shows, in perspective view, how a driven-side pinion 40 of the electric motor 16 meshes with an equally conical outer toothing of a rotary drive pinion 44 via a bevel gear 42 to form a 90 ° angle, which in turn via its spur toothing 46, with a rotary drive 48 meshes. This, in turn, as illustrated in detail in the detail sectional view of FIG. 6 rotatably connected to the (an external thread bearing) spindle 18, so that on the chain of effects (motor 16 - output 40 - bevel gear 42 - rotary drive pinion 44, 46 - rotary drive 48th ), the spindle 18 in a drilling with the end (releasably) ansitzenden drilling tool 20 enabling rotational movement can be driven. This drilling tool 20, as can be seen in particular the perspective view of FIG. 3, in the illustrated embodiment at the end a cylindrical spiral drill section 50, which merges into a widening in diameter and suitable for a lowering lowering section 52 so that with this Tool both a (through) hole is drilled, and then the hole edge can be lowered by means of the lowering portion 52. At a coupling portion 54 (Figure 5) of the spindle 18, the tool 20 is detachably and removably attached to the spindle. In addition to the described mechanism of action for generating a drilling rotational movement of the spindle 18, the gear 30 shown is additionally designed to simultaneously perform a (the drilling tool 20 in the drilling direction advancing) feed movement. This takes place in turn, starting from the assemblies 40, 42 and 44 via a (for example by means of axially releasable cam connection 54, Fig. 4, with skew or slated plane) enabled coupling of the rotational torque of the rotary drive pinion 44 on a coaxial with it on a shaft 56 rotatable stored Verstellritzel 58, which, in the coupled state about the Fig. 3 to 6, in synchronism with the rotary drive pinion 44 on the shaft 56 rotates. The pinion 58 meshes with an adjusting nut 60, which is screwed onto the external thread of the spindle 18, so that an output torque of the electric motor 16 via the chain of action 40 - 42 - 44 - 58 - 60 is brought to the spindle and by the action of the mother 60th causes an axial feed of the same. The representations (in particular the detail view of FIG. 4) show that the pairing of rotary drive pinion 46 and rotary drive wheel 48 on the one hand and from adjustment pinion 58 and adjusting nut 60 on the other hand form mutually different gear ratios (as shown in the side view of FIG. 4, that the rotary drive 48 has a slightly larger outer diameter than the immediately adjacent adjusting nut 60), so that by this translation difference, in addition to the rotary drive of the drill spindle for the purpose of drilling with the drilling tool 20, also the adjusting movement can take place (at the same Translation ratios of these pairs, the spindle would be stopped in the axial direction, so it would take no feed). Accordingly, the design shown opens up the possibility of defining the feed rate (speed of the axial adjustment movement) relative to the rotational speed by configuring the gear ratio of the meshing pinion pairs, so that this ratio is always constant for a certain type of drill, by suitable means Selection of pinions and the thus allowed varying the gear ratio, a pre-configuration and adaptation is enabled.

In Form der schematisch gezeigten Anschlagmutter 63 am Umfang der Spindel 18 ist ein maximaler Verstellhub (bzw. etwa ein Senkpunkt) bestimm- bzw. festlegbar ist. Genauer gesagt erfolgt durch Anschlag dieser Anschlagmutter 63 am Lagerbereich des Drehantriebsrades ein Lastanstieg, welcher dazu führt, dass das Verstell ritzel 58 (entlang einer schiefen Ebene der Nocken 54) in eine (in der Figurenebene der Fig. 4 rechts) ge- löste Neutralstellung gleitet. Dieser Zustand wird - nicht im Detail gezeigt - detektiert und in eine nachfolgend im Detail zu beschreibende Betätigung eines Pneumatik-Zylinders 64 übergeleitet, wodurch die Drehfixierung des Verstellritzels 58 erfolgt. Insbesondere zeigen die Schnitt- bzw. Detailansichten von Fig. 4 bis 6 die zusätzlich im Rahmen der Erfindung realisierte Möglichkeit, das Verstellritzel 58 durch axiales Verschieben auf der Achse 56 festzulegen bzw. drehfest zu blockieren, so dass die damit kämmende Verstell mutter 60 gleichermaßen drehfest festgelegt ist. In diesem Betriebszustand würde dann ein elektromotorisches Antreiben des Drehantriebsrades 48 in der der Bohrrichtung entgegengesetzten Drehrichtung ein schnelles Rück- Verstellen bzw. Zurückführen einer vorgeschobenen Spindel 18 (etwa bei einem abgeschlossenen Bohrvorgang) in eine zurückgezogene Ausgangsposition ermöglichen. In the form of the stop nut 63 shown schematically on the circumference of the spindle 18 is a maximum Verstellhub (or about a Senkpunkt) determinable or fixable. More precisely, by abutment of this stop nut 63 at the bearing area of the rotary drive wheel, a load increase, which causes the adjusting pinion 58 (along an inclined plane of the cam 54) in a (in the plane of FIG. 4 right) released neutral position slides , This state is - not shown in detail - detected and transferred to a subsequently to be described in detail operation of a pneumatic cylinder 64, whereby the rotational fixation of Verstellritzels 58 takes place. In particular, the sectional or detailed views of Fig. 4 to 6 show the additional realized within the scope of the invention possibility to set the Verstellritzel 58 by axial displacement on the axis 56 and to prevent rotation, so that the thus meshing adjusting nut 60 equally rotatably is fixed. In this mode of operation, electromotive driving of the rotary drive wheel 48 in the direction of rotation opposite to the drilling direction would then permit rapid re-adjustment or return of an advanced spindle 18 (such as a completed drilling operation) to a retracted home position.

Zu diesem Zweck greift ein geeignet in axialer Richtung (in der Figurenebene der Fig. 4 nach rechts) pneumatisch betätigter Zylinder 64 über eine drehbar auf der Welle 56 gelagerte Hohlwelle 66 innenseitig am Ritzel 58 an und zieht dieses in der Figurenebene nach rechts, bis ein axial vor- springender Zahnabschnitt 68 des Verstellritzels 58 in der Art einer Sperrklinke in ein Sperrprofil 76 einer feststehenden Aufnahme greift, wobei dieses durch Wirkung des Pneumatikzylinders 64 bewirkte Entkoppeln des Ritzels 58 vom Drehantriebsritzel 44, gegen die rückstellende Kraft einer Druckfeder 72, das rotatorische Festlegen der Verstellmutter 60 über die Wirkungskette 76 - 68 - 58 - 60 ermöglicht. Auch wenn diese Axialver- Stellung des Verstellritzels 58 im dargestellten Ausführungsbeispiel pneumatisch erfolgt (und eine entsprechende Pneumatik-Zuführung in das Gehäuse der Bohrmaschine integriert ist), ist es auch möglich, andere Verstellprinzipien einzusetzen, wie etwa eine elektromotorische oder elektromagnetische Verstellung. For this purpose, a suitably in the axial direction (in the plane of Fig. 4 to the right) pneumatically actuated cylinder 64 engages on a rotatably mounted on the shaft 56 hollow shaft 66 inside the pinion 58 and pulls this in the plane to the right to a axially projecting tooth portion 68 of Verstellritzels 58 engages in the manner of a pawl in a locking profile 76 of a fixed receptacle, wherein this caused by the action of the pneumatic cylinder 64 decoupling the pinion 58 from the rotary drive pinion 44, against the restoring force of a compression spring 72, the rotational setting of the adjusting nut 60 on the chain of action 76 - 68 - 58 - 60 allows. Although this Axialver- position of Verstellritzels 58 in the illustrated embodiment is pneumatic (and a corresponding pneumatic supply is integrated into the housing of the drill), it is also possible to use other Verstellprinzipien, such as an electromotive or electromagnetic adjustment.

Mittels einer an der Spindel sitzenden Federbaugruppe 62 ist beim gezeigten Ausführungsbeispiel eine Abschaltung des Rückstellbetriebs realisiert. Zu diesem Zweck erfasst ein mit einem Lagerabschnitt 65 (axial in Fig. 4 rechts der Federn 62 vorgesehen) verbundener Sensor (nicht gezeigt) ei- nen Eingriff der Federn 62 und deaktiviert daraufhin die den Pneumatik- Zylinder 64 treibende Pneumatik. Während die Druckfeder 72 das Ritzel 58 daraufhin zurück in die Eingriffs- bzw. Verkopplungsstellung am Ritzel 44 bringt, erfolgt gleichzeitig die Abschaltung des Elektromotors 16 als Reaktion auf eine Pneumatikdetektion mittels eines Pneumatikschalters bzw. -detektors 67, dessen Zustandsänderung von der (nicht gezeigten) Motorsteuerung ausgewertet wird und entsprechend den Antriebsmotor deaktiviert. By means of a seated on the spindle spring assembly 62, a shutdown of the reset operation is realized in the illustrated embodiment. For this purpose, a sensor (not shown) connected to a bearing section 65 (axially in FIG. 4 on the right of the springs 62) engages an engagement of the springs 62 and then deactivates the pneumatics driving the pneumatic cylinder 64. While the compression spring 72 then returns the pinion 58 to the engagement position on the pinion 44, the electric motor 16 is shut down in response to pneumatic detection by means of a pneumatic switch 67, the change of state of which (not shown) Engine control is evaluated and deactivated according to the drive motor.

In den Figuren nicht gezeigt ist eine dem Elektromotor 16 vorgeschaltete Ansteuerelektronik, welche neben einer Signalbeaufschlagung des Elektromotors insbesondere auch das Erfassen eines (aktuellen) vom Motor 16 aufgenommenen Ankerstroms ermöglicht. Diesbezüglich sieht dann das Ausführungsbeispiel vor, als Reaktion auf eine (z.B. bei einem fertiggestellten Bohrloch sprunghafte) Änderung des Ankerstroms geeignete Be- triebsmodusänderungen der Bohrmaschine zu aktivieren, etwa eine Drehzahlverringerung des Elektromotors 16, um nachfolgend mittels des Senk- abschnitts 52 einen Senkbetheb am Bohrloch durchführen zu können, ergänzend oder alternativ die Möglichkeit eröffnend, als Reaktion auf eine derartige Parameteränderung (also z.B. das Abfallen des Ankerstroms) bereits den vorstehend diskutierten Rückstellmodus zu aktivieren, indem durch Lösen des Ritzels 58 vom Ritzel 44 und nachfolgendes Dreh- Verankern des Ritzels 58 die Verstell mutter 60 blockiert wird und ein nachfolgendes Umschalten des Elektromotors samt Antreiben der Spindel 48 über das Antriebsrad dann die (schnelle) Rückführung ermöglichen kann. In the figures, not shown is a the electric motor 16 upstream control electronics, which in addition to a signal application of the electric motor in particular also enables the detection of a (current) recorded by the motor 16 armature current. In this regard, the embodiment then provides for activating appropriate operating mode changes of the drilling machine in response to a change in the armature current (eg, in a completed wellbore), such as a speed reduction of the electric motor 16, to be subsequently lowered by means of the sinker. section 52 to perform a Senkbetheb the borehole, additionally or alternatively the possibility opening, in response to such a parameter change (ie, for example, the drop of the armature current) already activate the above-discussed reset mode by loosening the pinion 58 from the pinion 44 and the following Rotary anchoring of the pinion 58, the adjusting nut 60 is blocked and a subsequent switching of the electric motor together with driving the spindle 48 via the drive wheel then the (fast) feedback can allow.

Die vorliegende Erfindung ist nicht auf das gezeigte Ausführungsbeispiel beschränkt, vielmehr ist sowohl die konstruktiv-mechanische, als auch die funktionale Ausgestaltung der gezeigten Bohrmaschine rein exemplarisch und kann nahezu beliebig an verschiedenste Erfordernisse einer Einsatz- Umgebung angepasst werden. The present invention is not limited to the embodiment shown, but both the constructive-mechanical, as well as the functional design of the drilling machine shown is purely exemplary and can be adapted almost arbitrarily to a variety of requirements of a deployment environment.

Claims

Patentansprüche claims

Bohrmaschine mit einer zum rotatorischen Antreiben eines ansitzenden oder ansetzbaren Bohrwerkzeugs (20) ausgebildeten Spindel (18), Drilling machine having a spindle (18) designed to rotatably drive a seated or attachable drilling tool (20),

der Drehantriebsmittel für das rotatorische Antreiben sowie Verstellantriebsnnittel für eine axiale Verstellung der Spindel so gemeinsam zugeordnet sind, dass während des rotatorischen An- treibens für einen Bohrbetrieb eine axiale Verstellung der Spindel für einen Vorschubbetrieb erfolgen kann,  the rotational drive means for the rotational driving and Verstellantriebsnnittel for axial adjustment of the spindle are so assigned together, that during the rotational drive for a drilling operation can be carried out an axial adjustment of the spindle for a feed operation,

wobei die Drehantriebsmittel ein drehfest mit der Spindel verbundenes Drehantriebsrad (48) und die Verstellantriebsnnittel eine schlittenartig mit einem Gewindeabschnitt der Spindel zusammenwirkende Verstellmutter (60) aufweisen  wherein the rotary drive means rotatably connected to the spindle rotary drive wheel (48) and the Verstellantriebsnnittel a slide-like with a threaded portion of the spindle cooperating adjusting nut (60)

und Getriebemittel (30) zum Zusammenwirken mit dem Drehantriebsrad und der Verstell mutter als Getriebemodul integriert und zum Antreiben durch einen Antriebsmotor (16) ausgebildet sind, dadurch gekennzeichnet, dass  and gear means (30) for cooperation with the rotary drive wheel and the adjusting nut integrated as a transmission module and for driving by a drive motor (16) are formed, characterized in that

der Antriebsmotor als einzelner, zum Antreiben des Drehantriebsrads sowie der Verstell mutter mit den Getriebemitteln verbundener und zu diesen benachbart in einem insbesondere zur manuellen Handhabung ausgebildeten Bohrmaschinengehäuse (10) vorgesehener Elektromotor ist,  the drive motor as a single, for driving the rotary drive wheel and the adjusting nut connected to the gear means and adjacent thereto in a trained especially for manual handling drill housing (10) provided electric motor,

wobei die Getriebemittel (30), das Drehantriebsrad (48) und die Verstell mutter (60) so ausgebildet sind, dass eine in dem Bohr- und dem Vorschubbetrieb der Spindel auf diese wirkende jeweilige Umdrehungsgeschwindigkeit des Drehantriebsrades und der Verstell mutter unterschiedlich ist. Bohrmaschine nach Anspruch 1 , gekennzeichnet durch Rückschubmittel (64, 70, 72) für eine axiale Verstellung der Spindel (18) in einer Verstellrichtung entgegen der Verstellrichtung des Vorschubbetriebs, wobei die Rückschubmittel Mittel (64) zum Entkoppeln der Verstell mutter (60) vom Elektromotor (16) aufweisen. wherein the transmission means (30), the Drehantriebsrad (48) and the adjusting nut (60) are formed so that in the drilling and the feed operation of the spindle acting on these respective rotational speed of the rotary drive wheel and the adjusting nut is different. A drilling machine according to claim 1, characterized by return means (64, 70, 72) for an axial adjustment of the spindle (18) in an adjustment against the adjustment of the feed operation, wherein the return means (64) for decoupling the adjusting nut (60) from the electric motor (16).

Bohrmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Rückschubmittel Mittel zum rotatorischen Festlegen (68, 70) der Verstell mutter aufweisen. Drilling machine according to claim 2, characterized in that the return means comprise means for rotationally fixing (68, 70) of the adjusting nut.

Bohrmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Drehantriebsrad (48) zum kämmenden Zusammenwirken mit einem vom Elektromotor angetriebenen Drehantriebsritzel (44) der Getriebemittel und/oder Drilling machine according to one of claims 1 to 3, characterized in that the rotary drive wheel (48) for meshing cooperation with a driven by the electric motor rotary drive pinion (44) of the transmission means and / or

die Verstell mutter (60) zum kämmenden Zusammenwirken mit einem vom Elektromotor angetriebenen Verstell ritzel (58) der Getriebemittel ausgebildet ist/sind. the adjusting nut (60) for meshing interaction with a driven by the electric motor adjusting pinion (58) of the transmission means is / are formed.

Bohrmaschine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Drehantriebsritzel und das Verstell ritzel koaxial auf einer gemeinsamen Welle (56) drehbar vorgesehen sind, die bevorzugt parallel zur Spindel (18) ausgerichtet und gelagert ist. A drilling machine according to claim 4, characterized in that the rotary drive pinion and the adjusting pinion coaxially on a common shaft (56) are rotatably provided, which is preferably aligned parallel to the spindle (18) and stored.

Bohrmaschine nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Drehantriebsritzel durch den Elektromotor antreibbar ausgebildet ist und das Verstell ritzel so auf der gemeinsamen Welle durch Wirkung von Stellmitteln axial bewegbar vorgesehen ist, dass das Verstell ritzel in einer Einkopplungsposition mit dem Drehantriebsritzel drehfest verbunden und in einer Auskopplungsposition von einer Drehantriebsbewegung des Drehantriebs- ritzels entkoppelt und bevorzugt in der Auskopplungsposition rotatorisch festgelegt ist. Drill according to claim 5, characterized in that the rotary drive pinion is formed drivable by the electric motor and the adjusting pinion is provided axially movable on the common shaft by the action of adjusting means that the adjusting pinion rotatably connected in a Einkopplungsposition with the rotary drive pinion and in one Disengagement position of a rotary drive movement of the rotary drive pinion decoupled and preferably rotationally fixed in the decoupling position.

Bohrmaschine nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die die Axialbewegung des Verstellritzels bewirkenden Stellmittel (64) pneumatisch, elektromagnetisch und/oder elektromotorisch wirken. A drilling machine according to claim 6, characterized in that the adjusting means (64) effecting the axial movement of the adjusting pinion act pneumatically, electromagnetically and / or electromotively.

Bohrmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 7, gekennzeichnet durch dem Elektromotor zugeordnete Erfassungsmittel zum Erfassen eines momentanen elektrischen Betriebsparameters und/oder einer Änderung dieses elektrischen Betriebsparameters der Bohrmaschine und/oder des Elektromotors, insbesondere eines vom Elektromotor aufgenommenen Stroms und/oder einer anliegenden Betriebsspannung und/oder einer aktuellen Motordrehzahl, Drilling machine according to one of claims 1 to 7, characterized by the electric motor associated detection means for detecting a current electrical operating parameter and / or a change in this electrical operating parameter of the drill and / or the electric motor, in particular a recorded by the electric motor current and / or an applied operating voltage and / or a current engine speed,

und den Erfassungsmitteln nachgeschalteten Bohrmodusmitteln zum Beeinflussen eines Betriebsmodus der Bohrmaschine als Reaktion auf ein Ausgangssignal der Erfassungsmittel. and drilling mode means connected downstream of the detection means for influencing an operating mode of the drilling machine in response to an output signal of the detection means.

Bohrmaschine nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Bohrmodusmittel zum Einstellen und/oder Verändern einer Spindeldrehgeschwindigkeit der Spindel im Bohrbetrieb und/oder zum Aktivieren oder Deaktivieren von der Bohrmaschine zugeordneten Schmiermittelfördermitteln ausgebildet sind. Drilling machine according to claim 8, characterized in that the Bohrmodusungsmittel are adapted for setting and / or changing a spindle rotational speed of the spindle in the drilling operation and / or for activating or deactivating of the drill associated lubricant conveying means.

Bohrmaschine nach Anspruch 8 oder 9, gekennzeichnet durch den Erfassungsmitteln zugeordnete Auswertungsmittel, welche durch die Erfassungsmittel erfasste Betriebsparameter bzw. Betriebsparameteränderungen auf betriebs- und/oder bohrungsqua- litätsrelevante Signalverläufe, insbesondere als Verschleißindikatoren eines Bohrwerkzeugs dienende Signalverläufe, auswerten. Drilling machine according to claim 8 or 9, characterized by evaluation means associated with the detection means, which detected by the detection means operating parameters or operating parameter changes on operational and / or boring Qua evaluate relevant signal waveforms, in particular signal curves used as wear indicators of a drilling tool.

Verwendung der Bohrmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 10 zum Fertigen von Bohrungen, insbesondere Passbohrungen, für Luftfahrzeuge und/oder zum Antreiben von Bohrwerkzeugen zum Realisieren von Bohrungen im Durchmesserbereich zwischen 2 mm und 15 mm, bevorzugt zwischen 3 mm und 13 mm, in einem Metall- und/oder Verbundwerkstoffmaterial. Use of the drilling machine according to one of claims 1 to 10 for producing bores, in particular fitting bores, for aircraft and / or for driving drilling tools for realizing bores in the diameter range between 2 mm and 15 mm, preferably between 3 mm and 13 mm, in one Metal and / or composite material.