[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Führung eines Werkzeuggerätes
mit den Merkmalen gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
[0002] Beim Erstellen von Bohrungen, insbesondere von Kernlochbohrungen, in Böden, Wänden
und Decken werden häufig ständergeführte Gerätesysteme eingesetzt. Bohrgeräte, vor
allem Kernbohrgeräte, sind sehr schwer, so dass der Bediener die erforderliche Vorschubkraft
nur kurzzeitig von Hand aufbringen kann. Ständergeführte Gerätesysteme bestehen aus
einem Werkzeuggerät, das an einer als Geräteständer ausgebildeten Vorrichtung zur
Führung eines Werkzeuggerätes befestigt ist. Bohr-, Säge- und sonstige Werkzeuggeräte
sind unter der Bezeichnung Werkzeuggerät zusammengefasst.
[0003] Aus
DE 93 19 008 ist eine als Bohrständer ausgebildete Vorrichtung zur Führung eines Kernbohrgerätes
bekannt. Der Bohrständer umfasst eine Führungsschiene, einen Führungsschlitten zur
Aufnahme des Kernbohrgerätes und eine Vorschubeinrichtung. Das Kernbohrgerät ist über
den Führungsschlitten an der Führungsschiene angeordnet und mittels der Vorschubeinrichtung
entlang der Führungsschiene verschiebbar. Die Vorschubeinrichtung umfasst eine als
Handrad ausgebildete Antriebseinrichtung und eine Übertragungseinrichtung, die die
Bewegung des Handrades auf den Führungsschlitten überträgt. Der Bohrständer weist
außerdem eine Feststelleinrichtung in Form eines Keilriegels auf, mit dem der Führungsschlitten
an der Führungsschiene feststellbar ist. Die Führungsschiene weist eine Kontureinrichtung
in Form einer Zahnstange auf, die mit einem Eingreifelement des Führungsschlittens
in Eingriff bringbar ist. Die Feststelleinrichtung ist zwischen einer Feststellposition,
in der das Eingreifelement in die Zahnstange eingreift, und einer Verstellposition,
in der das Eingreifelement und die Zahnstange außer Eingriff stehen, verstellbar.
[0004] Der bekannte Bohrständer weist den Nachteil auf, dass die Führungsschiene und/oder
der Führungsschlitten durch Bedienungsfehler in der Feststellposition beschädigt werden
können. Wenn das Handrad bei festgestelltem Führungsschlitten bewegt wird, wirken
aufgrund der Hebelverhältnisse große Kräfte auf die Feststelleinrichtung. Durch die
großen Kräfte besteht die Gefahr, dass die Zahnstange der Führungsschiene ausbricht
und/oder der Führungsschlitten beschädigt wird.
[0005] Wünschenswert wäre es, eine Vorrichtung zur Führung eines Werkzeuggerätes hinsichtlich
der oben erläuterten Nachteile zu verbessern. Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung
besteht darin, eine Vorrichtung zur Führung eines Werkzeuggerätes der eingangs genannten
Art dahingehend weiterzuentwickeln, dass die Gefahr von Beschädigungen durch Bedienungsfehler
in der Feststellposition reduziert ist.
[0006] Diese Aufgabe wird bei der eingangs genannten Vorrichtung zur Führung eines Werkzeuggerätes
erfindungsgemäß durch die Merkmale des unabhängigen Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte
Ausgestaltungen ergeben sich aus den abhängigen Patentansprüchen.
[0007] Erfindungsgemäß ist eine Entkopplungseinrichtung vorgesehen, die bei Überschreiten
einer voreingestellten Kraft den mittels der Feststelleinrichtung an der Führungsschiene
festgestellten Führungsschlitten von der Führungsschiene entkoppelt. Dadurch, dass
die Entkopplungseinrichtung Führungsschlitten und Führungsschiene voneinander entkoppelt,
ist die Gefahr einer Beschädigung durch Bedienungsfehler in der Feststellposition
reduziert. Dabei wird die Schwelle, bei der Führungsschlitten und Führungsschiene
voneinander entkoppelt werden, so eingestellt, dass einerseits Beschädigungen vermieden
werden und andererseits ein Entkoppeln nur bei unsachgemäßer Bedienung erfolgt.
[0008] In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst die Feststelleinrichtung ein Eingreifelement,
das mit der Kontureinrichtung in Eingriff bringbar ist, und eine Verstelleinrichtung,
die mit dem Eingreifelement verbunden ist, wobei das Eingreifelement mittels der Verstelleinrichtung
zwischen einer Verstellposition, in der das Eingreifelement und die Kontureinrichtung
außer Eingriff stehen, und einer Feststellposition, in der das Eingreifelement und
die Kontureinrichtung in Eingriff stehen, verstellbar ist.
[0009] Besonders bevorzugt umfasst die Verstelleinrichtung ein Bedienelement und eine Kopplungseinrichtung
mit einem ersten Kopplungselement, das mit dem Bedienelement verbunden ist, und einem
zweiten Kopplungselement, das mit dem Eingreifelement verbunden ist, wobei die Entkopplungseinrichtung
zwischen dem ersten und zweiten Kopplungselement angeordnet ist.
[0010] In einer bevorzugten Ausführung umfasst die Entkopplungseinrichtung ein erstes und
zweites Federelement und das erste und zweite Kopplungselement sind als U-förmige
Rahmenelemente ausgebildet. Dieser Aufbau ermöglicht, dass die Kopplungseinrichtung
außerhalb der Führungsschiene angeordnet ist.
[0011] Besonders bevorzugt weisen das erste und zweite Kopplungselement Führungsflächen
zur Führung der Federelemente auf. Die Führungsflächen begrenzen die Verstellmöglichkeit
für die Federelemente auf die Richtung, in der das Eingreifelement aus der Kontureinrichtung
verschoben wird.
[0012] Bevorzugt sind das erste und zweite Kopplungselement als einteilige Stanz-Biegeteile
ausgebildet. Durch die Herstellung der Kopplungselemente als Stanz-Biegeteile können
die Führungsflächen und die Anschlagflächen einfach in die Kopplungselemente integriert
werden. Das Eingreifelement ist als Lochkontur ausgebildet und wird durch Stanzen
hergestellt.
[0013] Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnung beschrieben.
Diese soll die Ausführungsbeispiele nicht notwendigerweise maßstäblich darstellen,
vielmehr ist die Zeichnung, wo zur Erläuterung dienlich, in schematischer und/oder
leicht verzerrter Form ausgeführt. Im Hinblick auf Ergänzungen der aus der Zeichnung
unmittelbar erkennbaren Lehren wird auf den einschlägigen Stand der Technik verwiesen.
Dabei ist zu berücksichtigen, dass vielfältige Modifikationen und Änderungen betreffend
die Form und das Detail einer Ausführungsform vorgenommen werden können, ohne von
der allgemeinen Idee der Erfindung abzuweichen. Die in der Beschreibung, der Zeichnung
sowie den Ansprüchen offenbarten Merkmale der Erfindung können sowohl einzeln für
sich als auch in beliebiger Kombination für die Weiterbildung der Erfindung wesentlich
sein. Zudem fallen in den Rahmen der Erfindung alle Kombinationen aus zumindest zwei
der in der Beschreibung, der Zeichnung und/oder den Ansprüchen offenbarten Merkmale.
Die allgemeine Idee der Erfindung ist nicht beschränkt auf die exakte Form oder das
Detail der im folgenden gezeigten und beschriebenen bevorzugten Ausführungsform oder
beschränkt auf einen Gegenstand, der eingeschränkt wäre im Vergleich zu dem in den
Ansprüchen beanspruchten Gegenstand. Bei gegebenen Bemessungsbereichen sollen auch
innerhalb der genannten Grenzen liegende Werte als Grenzwerte offenbart und beliebig
einsetzbar und beanspruchbar sein. Der Einfachheit halber sind nachfolgend für identische
oder ähnliche Teile oder Teile mit identischer oder ähnlicher Funktion gleiche Bezugszeichen
verwendet.
[0014] Es zeigen:
- Fig. 1
- ein ständergeführtes Gerätesystem mit einem Kernbohrgerät, das über einen Führungsschlitten
an einem Bohrständer angebracht und mittels einer Vor-schubeinrichtung entlang des
Bohrständers verstellbar ist;
- Fig. 2
- eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur Feststellung des Führungsschlittens an einer
Führungsschiene des Bohrständers mit einer Kopplungseinrichtung;
- Fig. 3
- die Kopplungseinrichtung der Fig. 2 in einer Explosionsdarstellung; und
- Fign. 4A-C
- die Feststelleinrichtung der Fig. 2 in einer Verstellposition (Fig. 4A), einer Feststellposition
(Fig. 4B) und einer Auskoppelposition (Fig. 4C).
[0015] Fig. 1 zeigt in einer schematischen Darstellung ein ständergeführtes Gerätesystem
1 bestehend aus einem Werkzeuggerät 2, das an einer als Bohrständer ausgebildeten Führungsvorrichtung
3 angeordnet ist. Das Werkzeuggerät ist als Kernbohrgerät 2 ausgebildet und umfasst
eine in einem Maschinengehäuse
4 angeordnete Maschineneinheit
5, die eine Bohrkrone
6 um eine Drehachse
7 antreibt.
[0016] Der Bohrständer 3 ist auf einem Untergrund
8 angeordnet und besteht aus einer Fussplatte
9, die mittels einer Befestigungseinrichtung
10 am Untergrund 8 befestigbar ist, und einer Führungsschiene
11, die mittels einer Verbindungseinrichtung
12 mit der Fussplatte 9 verbunden ist. Das Kernbohrgerät 2 ist über einen Führungsschlitten
13 am Bohrständer 3 angeordnet und mittels einer Vorschubeinrichtung
14 entlang der Führungsschiene 11 in einer Vorschubrichtung
15 verschiebbar.
[0017] Die Vorschubeinrichtung 14 umfasst eine als drehbare Klemmstange ausgebildete Antriebseinrichtung
16 und eine Übertragungseinrichtung
17, die die Bewegung der Antriebseinrichtung 16 auf den Führungsschlitten 13 überträgt.
Die Drehbewegung der Klemmstange 16 wird mittels eines Zahnrades und einer Zahnstange
in eine Verschiebung des Führungsschlittens 13 entlang der Führungsschiene 11 umgesetzt.
Die Führungsschiene 11 umfasst eine Kontureinrichtung
18, die als Zahnstange ausgebildet ist und in eine als Zahnrad ausgebildete Gegenkontureinrichtung
19 der Übertragungseinrichtung 17 eingreift.
[0018] Die Kontureinrichtung 18 und die Gegenkontureinrichtung 19 sind an die Antriebseinrichtung
16 angepasst. Die Vorschubbewegung des Führungsschlittens 13 kann von einer manuellen
oder motorischen Antriebseinrichtung über eine Drehbewegung oder eine lineare Bewegung
erzeugt werden. Bei einer linearen Antriebsbewegung erfolgt die Übertragung beispielsweise
über zwei Zahnräder.
[0019] Aus Sicherheitsgründen wird der Führungsschlitten 13 in Bearbeitungspausen an der
Führungsschiene 11 festgestellt, um ein unbeabsichtigtes Verschieben des Kernbohrgerätes
2 zu verhindern.
Fig. 2 zeigt eine Vorrichtung
20 zur Feststellung des Führungsschlittens 13 an der Führungsschiene 11. Der Führungsschlitten
13 ist mittels der Feststelleinrichtung 20 aus einer Verstellposition, in der der
Führungsschlitten 13 über die Vorschubeinrichtung 14 entlang der Führungsschiene 11
verschiebbar ist, in eine Feststellposition, in der der Führungsschlitten 13 an der
Führungsschiene 11 festgestellt ist, verstellbar.
[0020] Die Feststelleinrichtung umfasst ein Eingreifelement
21, das in der Feststellposition in die Kontureinrichtung 18 der Führungsschiene 11 eingreift,
und eine Verstelleinrichtung
22, die mit dem Eingreifelement 21 verbunden ist. Das Eingreifelement 21 ist mittels
der Verstelleinrichtung 22 zwischen der Verstellposition, in der das Eingreifelement
21 und die Kontureinrichtung 18 außer Eingriff stehen, und der Feststellposition,
in der das Eingreifelement 21 in die Kontureinrichtung 18 eingreift, verstellbar.
Die Verstelleinrichtung 22 umfasst ein Bedienelement
23, das mit einer Welle
24 drehfest verbunden und um eine Drehachse
25 zwischen einer ersten und zweiten Position verstellbar ist, einen Bewegungswandler
26, der eine Drehbewegung des Bedienelementes 23 in eine Translationsbewegung umwandelt,
und eine Kopplungseinrichtung
27, die mit dem Eingreifelement 21 und dem Bewegungswandler 26 verbunden ist und die
Translationsbewegung auf das Eingreifelement 21 überträgt.
[0021] Die Kopplungseinrichtung 27 besteht aus einem ersten Kopplungselement
28, das mit dem Bewegungswandler 26 gekoppelt ist, und einem zweiten Kopplungselement
29, das mit dem Eingreifelement 21 gekoppelt ist. Zwischen dem ersten und zweiten Kopplungselement
28, 29 ist eine Entkopplungseinrichtung
30 angeordnet. Wird eine voreingestellte Kraft überschritten, wird der an der Führungsschiene
11 festgestellte Führungsschlitten 13 mittels der Entkopplungseinrichtung 30 von der
Führungsschiene 11 entkoppelt. Der Führungsschlitten 13 weist Führungselemente
31, 32 auf, die die Kopplungseinrichtung 27 bei der Verschiebung zwischen der Verstellposition
und der Feststellposition führen.
[0022] Fig. 3 zeigt die Kopplungseinrichtung 27 mit dem ersten Kopplungselement 28, dem zweiten
Kopplungselement 29 und der Entkopplungseinrichtung 30 in einer Explosionsdarstellung.
[0023] Das erste Kopplungselement 28 ist als U-förmiges Rahmenteil mit einem ersten und
zweiten Schenkel
35, 36 und einem mit den Schenkeln 35, 36 an einem ersten Ende verbundenen Mittelteil
37 ausgebildet. Die Schenkel 35, 36 sind an einem zweiten Ende mit einer ersten und
zweiten Anschlagfläche
38, 39 verbunden. Das erste Rahmenteil 28 ist über den Mittelteil 37 mit dem Bewegungswandler
26 gekoppelt.
[0024] Das zweite Kopplungselement 29 ist ebenfalls als U-förmiges Rahmenteil mit einem
ersten und zweiten Schenkel
40, 41, einem Mittelteil
42 und einer ersten und zweiten Anschlagfläche
43, 44 ausgebildet. Das Eingreifelement 21 ist im Mittelteil 42 des zweiten Rahmenteils
29 angeordnet und als Lochkontur ausgebildet. Die Rahmenteile 28, 29 sind beispielsweise
als Blechbiegeteile ausgebildet und das Eingreifelement 21 ist durch Stanzen hergestellt.
[0025] Zwischen den Schenkeln 35, 36, 40, 41 der Rahmenteile 28, 29 sind ein erstes und
zweites Federelement
45, 46, die die Entkopplungseinrichtung 30 bilden, angeordnet. Das erste Federelement 45
ist mit einem ersten Ende
47 an der ersten Anschlagfläche 38 des ersten Rahmenteils 28 und mit einem zweiten Ende
48 an der ersten Anschlagfläche 43 des zweiten Rahmenteils 29 gelagert. Das zweite Federelement
46 ist mit einem ersten Ende
49 an der zweiten Anschlagfläche 39 des ersten Rahmenteils 28 und mit einem zweiten
Ende
50 an der zweiten Anschlagfläche 44 des zweiten Rahmenteils 29 gelagert.
[0026] Das erste Rahmenteil 28 und das zweite Rahmenteil 29 weisen mehrere Führungsflächen
51, 52 auf, die die Bewegung der beiden Federelemente 45, 46 begrenzen. Die Führungsflächen
51, 52 sind in die Blechbiegeteile integriert.
[0027] Fig. 4A zeigt die Feststelleinrichtung 20 in der Verstellposition in einer Ansicht von oben.
In der Verstellposition sind die Kontureinrichtung 18 der Führungsschiene 11 und das
Eingreifelement 21 außer Eingriff und der Führungsschlitten 13 ist mittels der Vorschubeinrichtung
14 entlang der Führungsschiene 11 verstellbar.
[0028] Der Bewegungswandler ist als Drehkulissensteuerung 26 aus einem ersten Kulissenelement
55 und einem zweiten Kulissenelement
56 ausgebildet. Die Drehkulissensteuerung 26 ist so ausgebildet, dass das erste und
zweite Kulissenelement 55, 56 in der Verstellposition einen minimalen Abstand und
in der Feststellposition einen maximalen Abstand aufweisen.
[0029] Das erste Kulissenelement 55 ist mit dem ersten Rahmenteil 28 gekoppelt. Das zweite
Kulissenelement 56 ist drehfest mit der Welle 24 und dem Bedienelement 23 gekoppelt
und durch das Bedienelement 23 zwischen einer ersten Position, die der Verstellposition
des Eingreifelementes 21 entspricht, und einer zweiten Position, die der Feststellposition
des Eingreifelementes 21 entspricht, verstellbar. In der Verstellposition ist der
Abstand zwischen dem ersten und zweiten Kulissenelement 55, 56 minimal. Durch eine
Drehung des Bedienelementes 23 in eine Drehrichtung
57 wird das zweite Kulissenelement 56 zum ersten Kulissenelement 55 verstellt.
[0030] In der Verstellposition liegt das zweite Rahmenteil 29 mit der ersten und zweiten
Anschlagfläche 43, 44 am Mittelteil 37 des ersten Rahmenteils 28 an. Das erste Federelement
45 ist zwischen den ersten Anschlagflächen 38, 43 und das zweite Federelement 46 zwischen
den zweiten Anschlagflächen 39, 44 der Rahmenteile 28, 29 gelagert.
[0031] Fig. 4B zeigt die erfindungsgemäße Feststelleinrichtung 20 in der Feststellposition in einer
Ansicht von oben. In der Feststellposition greift das Eingreifelement 21 in die Kontureinrichtung
18 der Führungsschiene 11 ein und fixiert den Führungsschlitten 13 an der Führungsschiene
11.
[0032] Die Drehung des Bedienelementes 23 führt zu einer Verschiebung des ersten Kulissenelementes
55 in eine Verschieberichtung
58, da das zweite Kulissenelement 56 mit der Welle 24 drehfest verbunden und die Welle
24 starr ausgebildet ist. Das erste Kulissenelement 55 ist mit dem ersten Rahmenteil
28 gekoppelt und die Verschiebung des ersten Kulissenelementes 55 wird auf das erste
Rahmenteil 28 übertragen. Das zweite Rahmenteil 29 liegt mit der ersten und zweiten
Anschlagfläche 43, 44 am ersten Rahmenteil 28 an und wird mit dem ersten Rahmenteil
28 in der Verschieberichtung 58 verschoben. Am Ende der Verschiebung greift das Eingreifelement
21 in die Kontureinrichtung 18 der Führungsschiene 11 ein und fixiert den Führungsschlitten
13 an der Führungsschiene 11.
[0033] Fig. 4C zeigt die erfindungsgemäße Feststelleinrichtung 20 in der Auskoppelposition in einer
Ansicht von oben. Wenn die Antriebseinrichtung 16 in der Feststellposition bei festgestelltem
Führungsschlitten 13 bewegt wird, wirken aufgrund der Hebelverhältnisse große Kräfte
auf die Feststelleinrichtung 20. Die Entkopplungseinrichtung 30 mit dem ersten und
zweiten Federelement 45, 46 verhindert, dass die Kontureinrichtung 18 der Führungsschiene
11 ausbricht und/oder der Führungsschlitten 13 beschädigt wird.
[0034] Das zweite Rahmenteil 29 liegt solange mit der ersten und zweiten Anschlagfläche
43, 44 am ersten Rahmenteil 28 an, wie die auf die Feststelleinrichtung 20 einwirkenden
Kräfte die Vorspannung des ersten und zweiten Federelementes 45, 46 unterschreiten.
Überschreiten die einwirkenden Kräfte die Vorspannung des ersten und zweiten Federelementes
45, 46, wird das zweite Rahmenteil 29 durch das Zusammenwirken der Geometrie des Eingreifelements
21 und der Kontureinrichtung 18 soweit verschoben, dass das Eingreifelement 21 und
die Kontureinrichtung 18 der Führungsschiene 11 außer Eingriff stehen und der Führungsschlitten
13 von der Führungsschiene 11 entkoppelt ist.
[0035] Solange die Antriebseinrichtung 16 bewegt wird, folgt das Eingreifelement 21 der
Geometrie der Kontureinrichtung 18. Dabei wechselt die Auskoppelposition mit der Feststellposition
ab. Ohne Bewegung der Antriebseinrichtung 16 bleibt die Feststelleinrichtung 20 in
der Feststellposition. Die Vorspannung des ersten und zweiten Federelements 45, 46
ist so eingestellt, dass der Führungsschlitten 13 in der Feststellposition nur durch
die Antriebseinrichtung 16 bewegt werden kann, nicht jedoch durch die Gewichtskraft
des Kernbohrgerätes 2.
1. Vorrichtung (3) zur Führung eines Werkzeuggerätes (2) aufweisend eine Führungsschiene
(11), die eine Kontureinrichtung (18) aufweist,
einen Führungsschlitten (13) zur Aufnahme des Werkzeuggerätes (2),
eine Vorschubeinrichtung (14), die eine in die Kontureinrichtung (18) eingreifbare
Gegenkontureinrichtung (19) aufweist, wobei der Führungsschlitten (13) mittels der
Vorschubeinrichtung (14) entlang der Führungsschiene (11) verschiebbar ist, und
eine Feststelleinrichtung (20) zur Feststellung des Führungsschlittens (13) an der
Führungsschiene (11),
dadurch gekennzeichnet, dass eine Entkopplungseinrichtung (30) vorgesehen ist, wobei die Entkopplungseinrichtung
(30) bei Überschreiten einer voreingestellten Kraft den mittels der Feststelleinrichtung
(20) an der Führungsschiene (11) festgestellten Führungsschlitten (13) von der Führungsschiene
(11) entkoppelt.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Feststelleinrichtung (20) ein Eingreifelement (21), das mit der Kontureinrichtung
(18) in Eingriff bringbar ist, und eine Verstelleinrichtung (22), die mit dem Eingreifelement
(21) verbunden ist, umfasst, wobei das Eingreifelement (21) mittels der Verstelleinrichtung
(22) zwischen einer Verstellposition, in der das Eingreifelement (21) und die Kontureinrichtung
(18) außer Eingriff stehen, und einer Feststellposition, in der das Eingreifelement
(21) und die Kontureinrichtung (18) in Eingriff stehen, verstellbar ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Verstelleinrichtung (22) ein Bedienelement (23) und eine Kopplungseinrichtung
(27) mit einem ersten Kopplungselement (28), das mit dem Bedienelement (23) verbunden
ist, und einem zweiten Kopplungselement (29), das mit dem Eingreifelement (21) verbunden
ist, umfasst, wobei die Entkopplungseinrichtung (30) zwischen dem ersten und zweiten
Kopplungselement (28, 29) angeordnet ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Entkopplungseinrichtung (30) ein erstes und zweites Federelement (45, 46) umfasst
und das erste und zweite Kopplungselement als U-förmige Rahmenteile (28, 29) ausgebildet
sind.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das erste und zweite Kopplungselement (28, 29) Führungsflächen (51, 52) zur Führung
der Federelemente (45, 46) aufweisen.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das erste und zweite Kopplungselement (28, 29) als einteilige Stanz-Biegeteile ausgebildet
sind.