DE3229306C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Bohrmaschine, gemäß dem Oberbe­ griff des Anspruchs 1.

Es sind bisher Bohrmaschinen bekannt geworden und in Einsatz gekommen, die ein elektromagnetisches Grundteil besitzen, das durch elektromagnetische Kräfte auf einem Werkstück befe­ stigt werden kann, sowie einen integral an dem elektromagne­ tischen Grundteil angebrachten elektrischen Bohrer. Eine der­ artige Bohrmaschine zeichnet sich durch gute Einsatzfähig­ keit aus, jedoch kann das elektromagnetische Grundteil in seiner Befestigungsstabilität am Werkstück versagen, wenn eine leichte Überlast für die Bohrmaschine besteht.

Insbesondere, wenn Ringschneider oder Kreisschneider verwen­ det werden, die ein größeres Drehmoment als Spiralbohrer ver­ langen, können Unfälle bei der Bohrmaschine auftreten, bei­ spielsweise kann die Maschine an dem Werkstück seitlich ab­ rutschen, der Ring-oder Kreisschneider kann brechen, und der Antriebsmotor kann zum Stillstand gelangen und beschädigt werden. Um derartige Nachteile des Gebrauchs von Ringschnei­ dern zu vermeiden, wurde vorgeschlagen, eine Bohrmaschine mit einer hinter dem als Befestigung verwendeten elektromag­ netischen Grundteil angeordneten Stoß-Anordnung zu verwenden und einen Steuerschalter einzusetzen, der betätigt wird, wenn eine abnormale Bewegung des elektromagnetischen Grund­ teils erfaßt wird, so daß der Antriebsmotor angehalten wer­ den kann (US 39 69 036 und US 42 61 673).

Bei einer solchen Bohrmaschine wird jedoch der Steuerschal­ ter für den Antriebsmotor erst dann betätigt, wenn bereits ein Zwischenfall eingetreten ist, und es ergibt sich auf die­ se Weise keine Maßnahme zur vollständigen Vermeidung solcher Unfälle.

Die US 33 71 257 betrifft eine Bohrmaschine mit einem Rah­ men, einer integral am unteren Abschnitt des Rahmens ange­ brachten elektromagnetischen Grundeinheit zur elektromagneti­ schen Befestigung an einem metallischen Werkstück, einem in­ tegral an dem Rahmen angebrachten und mit einem Ringschneid­ werkzeug ausgestatteten Elektrobohrer, der mittels eines An­ triebsmotors angetrieben wird, und mit je einem Leistungs­ schalter zum Anlegen elektrischer Leistung an den Antriebsmo­ tor des Elektrobohrers und an die elektromagnetische Grund­ einheit. Ferner ist ein Steuerkreis mit der elektromagneti­ schen Grundeinheit verbunden, der, wenn letztere nicht akti­ viert ist, die Zuleitung zu dem Antriebsmotor des Elektroboh­ rers unterbricht.

Diese bekannte Bohrmaschine hat den Nachteil, daß der einge­ schaltete Antriebsmotor des Elektrobohrers auch bei auftre­ tenden Störungen weiterläuft, solange die elektromagnetische Grundeinheit eingeschaltet bleibt. Gerade bei der Verwendung eines ein größeres Drehmoment fordernden Ringschneidwerkzeu­ ges anstelle eines Spiralbohrers kann es leicht zu einer Überlastung des Antriebsmotors kommen, was trotz der elektro­ magnetischen Haltekräfte der Grundeinheit zu einem Verrut­ schen oder Lösen der Bohrmaschine an bzw. von dem metalli­ schen Werkstück führen kann. Da dabei die elektromagnetische Grundeinheit aktiviert bleibt, wird der Antriebsmotor nicht abgeschaltet, und es muß mit einer Beschädigung des Antriebs­ motors, des Werkstückes und auch des Ringschneidwerkzeuges gerechnet werden, wobei zusätzlich eine Verletzungsgefahr für in der Nähe befindliches Personal besteht.

Weitere Störungsursachen können aber auch in einem Defekt des Antriebsmotors selbst oder einem Abbrechen des Ring­ schneidewerkzeuges liegen. In beiden Fällen ist es bei der bekannten Bohrmaschine lediglich möglich, diese manuell dann abzu­ schalten, wenn die Störung von dem Bedienungspersonal be­ merkt wird, das dabei wiederum selbst gefährdet ist. Durch den somit im Störungsfall möglicherweise großen Schaden an der Bohrmaschine und/oder deren Umgebung, kann diese bekann­ te Ausführung nicht zu automatisierten, weitgehend unbeauf­ sichtigten Bohrarbeiten verwendet werden.

Aus der US 35 45 310 ist eine Werkzeugmaschine bekannt, die auf einem am Boden stehenden Sockel montiert ist und ei­ nen Vorschubantrieb aufweist, mittels dem die Werkzeugmaschi­ ne auf dem Sockel zu einem Werkstück hin und zu dessen Bear­ beitung bewegt werden kann. Ferner ist ein Regelkreis vorge­ sehen, der einen Drehmomentsensor und zwei Kontrollsysteme aufweist. Wird im Betrieb der Werkzeugmaschine, d. h. beim Bearbeiten eines Werkstückes, ein vorgegebener erster Drehmo­ mentwert überschritten, was auf eine Störung hinweist, so schaltet das erste Kontrollsystem eine Warnlampe ein. Bei Überschreiten eines höheren zweiten Drehmomentwertes wird mittels des zweiten Kontrollsystems der Vorschubantrieb ver­ anlaßt, die Werkzeugmaschine von dem zu bearbeitenden Werk­ stück weg in eine Ausgangsposition zu bewegen.

Der eigentliche Antriebsmotor dieser bekannten Werkzeugma­ schine wird bei einer auftretenden Störung selbst nicht abge­ schaltet, wodurch, wenn die Störung durch einen Bruch oder eine Beschädigung des Maschinenwerkzeugs oder in dem An­ triebsmotor verursacht ist, eine weitere Beschädigung dieser Teile nicht ausgeschlossen werden kann. Ferner besteht durch das Abheben oder Herausziehen des Maschinenwerkzeugs von bzw. aus dem Werkstück die Gefahr, daß das Bedienungsperso­ nal durch weggeschleuderte Bruchstücke verletzt wird.

Aus der DE 28 47 7657 A1 ist eine Schaltungsanordnung zum Schutz eines Antriebsmotors vor Überlastung, insbesondere für ein zahnärztliches Arbeitsgerät bekannt. Dabei wird der Motorstrom gemessen und ein Überlaststrom in einem Kontroll­ system aufaddiert, das dann bei einer andauernden oder großen Überlastung den Motor abschaltet.

Aus der US 41 23 009 ist eine Mahlmühle mit einer mittels eines Elektromotors angetriebenen Trommel bekannt, in der lose Stahlstäbe beim Rotieren der Trommel immer möglichst nach unten rollen, rutschen und/oder fallen und dadurch der Trommel zugeführtes Erz zerkleinern. Ferner ist ein Sensor vorgesehen, der den Beladungszustand und vorgegebene Be­ triebsbedingungen der Mühle ermittelt, indem aus dem Be­ triebsstrom des Motors Frequenzen herausgefiltert werden, die bestimmten Betriebszuständen bzw. Störungen im Betrieb der Mühle entsprechen. Die erhaltenen Signale werden in ei­ nem Kontrollsystem verarbeitet und dazu verwendet, einen Alarm auszulösen, den Antriebsmotor anzuhalten oder die Mate­ rialzuführung zur Mühle zu verändern.

Aus der US 23 56 438 ist eine Gewindeschneidemaschine be­ kannt, die kein Kontrollsystem zum Auslösen einer Warnein­ richtung oder zum Abschalten der Maschine bei einer Störung aufweist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Bohrmaschine mit einer elektromagnetischen Grundeinheit gemäß der US 33 71 257 so weiterzuentwickeln, daß sie bereits beginnende Störungen automatisch anzeigt und über die Störungsursache hinausgehende Schäden selbsttätig weitge­ hend vermeiden kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1 gelöst.

Beginnende Störungen lassen sich besonders einfach und zuver­ lässig an der Belastung des Antriebsmotors feststellen. Das erste Kontrollsystem dient dabei dazu, dem Bedienungs- oder Wartungspersonal eine kurzfristige oder sich langsam anbah­ nende Störung, wie z. B. Verschleiß, mittels der Warneinrich­ tung anzuzeigen. Die Bohrmaschine wird dabei nicht abgeschal­ tet, um bei einer entsprechend geringen Überlastung die Bohr­ arbeiten nicht unnötig zu unterbrechen. Übersteigt der Last­ wert m jedoch den größeren zweiten Referenzpegel Vz′, so sorgt das zweite Kontrollsystem automatisch für ein soforti­ ges Abschalten des Elektrobohrers, um weitere Schäden zu ver­ meiden.

Die erfindungsgemäße Bohrmaschine ist daher besonders sicher und arbeitet äußerst wirtschaftlich, zumal damit Bohrvorgän­ ge gefahrlos weitgehend automatisiert werden und ohne ständi­ ge Aufsicht ablaufen können.

Weitergehende vorteilhafte Ausbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung bei­ spielsweise näher erläutert. In dieser zeigen:

Fig. 1 eine teilweise aufgeschnittene Seitenansicht einer Ausführung einer erfindungsgemäßen Bohr­ maschine,

Fig. 2 eine perspektivische Ansicht der Bohrmaschine aus Fig. 1,

Fig. 3 ein schematisches Blockschaltbild einer ersten Ausführung des Kontrollsystems bei der erfindungsgemäßen Bohrmaschine,

Fig. 4 ein Detailschaltbild des Steuersystems aus Fig. 3,

Fig. 5 ein schematisches Blockschaltbild einer anderen Ausführung des Kontrollsystems für die erfindungsgemäße Bohrmaschine, und

Fig. 6 bis 9 schematische detaillierte Schaltbilder von Ausführungsformen des Kontrollsystems nach Fig. 5.

Die in Fig. 1 und 2 dargestellte erfindungsgemäße Bohrmaschine besteht aus einem Rahmen 1, einer am unteren Abschnitt des Rahmens 1 integral angebrachten elektromagnetischen Grundein­ heit oder Basiseinheit 2, die dazu ausgelegt ist, die Bohr­ maschine sicher an einem metallischen Werkstück zu befestigen, einen elektrischen Bohrer (Elektrobohrer) 3 zur Anfertigung von Bohrungen in dem Werkstück und eine Führungsplatte 4, die integral an dem Elektrobohrer 3 angebracht und gleitbar am Frontabschnitt des Rahmens 1 befestigt ist. Der Elektrobohrer 3 und die Führungs­ platte 4 können zusammen von Hand durch Bewegen eines Hand­ griffes 5 nach oben oder nach unten bewegt werden, und zwar geschieht dies mittels einer Übertragungseinrichtung, die beispielsweise eine Kombination von (nicht dargestellten) Zahn stange , Ritzel und Kupplung sein können. In dem Elektrobohrer 3 ist ein Antriebsmotor (Motor, Elektromotor) 3′ vorgesehen, und ein Bohrwerkzeug 7, beispielsweise ein Ringschneider ist an dem elektrischen Bohrer 3 befestigt.

Wird ein elektrischer Strom von einer Leistungsquelle 8 (Fig. 3) über einen Leistungsschalter 9 der elektromagne­ tischen Grundeinheit 2 zugeführt, so wird sie so erregt, daß eine sichere Befestigung an dem metallischen Werkstück erreicht wird, und gleichfalls kann der Antriebsmotor 3′ eingeschaltet werden. Der Leistungsschalter 9 ist ein Dreistellungs-Wahlschalter, mit dem die Betätigungsart "AUS" (OFF), die Betätigungsart "a" zur Erregung der elektromagnetischen Grundeinheit 2 und die Betätigungsart "b" zum Einschalten sowohl der elektromagnetischen Grundeinheit 2 als auch des Antriebsmotors 3′ mit Hilfe des Betätigungshebels 9′ erreicht werden können.

Die so aufgebaute Bohrmaschine ist mit einem Überwachungssystem versehen, das dazu dient, eine Warnung auszugeben, wenn der Antriebsmotor 3′ überlastet ist, und weiter die Warnung und ein Anhalten des Antriebsmotors 3′ des Elektrobohrers 3 zu bewirken, wenn eine übermäßige Überlastung vorliegt, um so die Sicherheit zu gewährleisten. Dieses Überwachungssystem besteht, wie in Fig. 3 gezeigt, aus einem ersten Kontrollsystem 12, 13 und einem zweiten Kontrollsystem 15, 16 und aus einem Detektor 10 zum Erfassen der auf den Antriebsmotor 3′ des Elektrobohrers 3 aufgebrachten Leistung oder Last, und zwar geschieht dies über einen Unterbrechungsschalter 11, mit dem das Überwachungssystem abgeschaltet werden kann. Es wird von dem Detektor 10 eine Anzeige, d. h. ein Lastwert m in das erste Kontrollsystem 12, 13 (Komparator 12, Steuerung 13) ausgegeben, wobei ein Komparator 12, der den Lastwert m vom Detektor 10 mit einem vorgeschriebenen ersten Referenzpegel Vz vergleicht und ein erstes Instruktionssignal m<Vz (erstes Signal) ausgibt, wenn der Lastwert m den ersten Referenzpegel Vz übersteigt, und zwar wird dieses erste Signal an eine Steuerung 13 zur Betätigung einer Warneinrichtung 14 bei Empfang des ersten Instruktionssignals m<Vz vom Komparator 12 weitergegeben, und die Steuerung 13 betätigt die Warneinrichtung 14, beispielsweise eine Warnlampe oder einen Summer, um ein Warnsignal abzugeben, wenn die Belastung des Elektrobohrers 3 im Arbeitszustand die dem ersten Referenzpegel- Vz entsprechende Last übersteigt.

In dieser erfindungsgemäßen Ausführung ist noch das zweite Kontrollsystem 15, 16 vorgesehen, durch das gegebenenfalls die gleiche Warneinrichtung 14 betätigt, aber auch der Antriebsmotor 3′ des Elektrobohrers 3 zum Halten gebracht wird, wenn der Antriebsmotor 3′ beträchtlich überlastet wird. Es kann weiter ein Vorschubmotor 6 bei der Bohrmaschine zum Vorschieben des Elektrobohrers 3 zu dem Werkstück hin vorhanden sein, falls erforderlich. In diesem Fall werden der Antriebsmotor 3′ und/ oder der Vorschubmotor 6 (Fig. 5) gleichzeitig bei beträchtlicher Überlast angehalten. Dieses zweite Kontrollsystem besteht aus einem zweiten Komparator 15, der den Lastwert m von dem Detektor 10 mit einem vorgeschriebenen zweiten Referenzspannungspegel Vz′ vergleicht und ein zweites Instruktionssignal m<VZ′ an eine zweite Steuerung 16 weitergibt, falls der Lastwert m den zweiten Referenzpegel Vz′ überschreitet, und die zweite Steuerung 16 schaltet dann einen Schalter k₂ ab, der in der elektrischen Zuleitung von der Leistungsquelle 8 zum Antriebsmotor 3′ des Elektrobohrers 3 vorgesehen ist und/oder zum Vorschubmotor 6 führt, so daß bei vorliegendem zweiten Instruktionssignal m<VZ′ vom zweiten Komparator 15 die Stromversorgung für den Antriebsmotor 3′ und/oder den Vorschubmotor 6 unterbrochen wird.

Der zweite Referenzpegel Vz′ beim zweiten Komparator 15 des zweiten Kontrollsystems 15, 16 liegt höher als der erste Referenzpegel Vz für den Komparator 12 des ersten Kontrollsystems 12, 13, so daß bei relativ kleinen Überlastungen des Antriebsmotors 3′ nur die Warneinrichtung 14 mittels des ersten Kontrollsystems 12, 13 betätigt wird, und dann, wenn die Überlastung des Antriebsmotors 3′ übermäßig wird, der Schalter k₂ abgeschaltet wird, um so den Antriebsmotor 3′ und/oder den Vorschubmotor 6 über das zweite Kontrollsystem 15, 16 anzuhalten.

In Fig. 4 ist ein Detailschaltbild einer Ausführung des Überwachungs­ systems gezeigt, und zwar für eine Bohrmaschine, bei der der Vorschub des Elektrobohrers 3 zum Werkstück von Hand mit dem Handhebel 5 ohne einen Vorschubmotor 6 ausgeführt wird. Bei diesem Schaltbild sind Bezugszeichen aus Fig. 3 wieder­ verwendet, um die in Fig. 3 dargestellten Blöcke in ihren Einzelheiten zu zeigen.

Die Betriebsschaltung für den Elektrobohrer 3 besteht aus einem Vollwellengleichrichter DS₁, der eine Gleichrichtung des von der Leistungsquelle 8 kommenden Wechselstroms bewirkt, einer Glättungsschaltung am Ausgang des Gleichrichters DS₁ aus- Kondensatoren C₁, C₂ und Widerständen r₁, r₂, einen Gleich­ stromrelais K₂ mit einem Schalter k₂, der eingeschaltet wird, wenn er eine Vorspannung vom Gleichrichter DS₁ über den Glättungs­ kreis erhält, so daß ein elektrischer Strom von der Leistungs­ quelle 8 zum Antriebsmotor 3′ gelangt. Auf diese Weise wird der Antriebsmotor 3′ des Elektrobohrers 3 in Betrieb gesetzt.

Die dem Detektor 10 aus Fig. 3 entsprechende Schaltung besteht aus einem Transformator PT zur Verstärkung der über einen Widerstand r₃ abfallenden Klemmenspannung und einem Vollwellen­ gleichrichter DS₂ zur Gleichrichtung des Ausgangsstromes vom Transformator PT. Die vom Gleichrichter DS₂ ausgegebene Spannung entspricht dem Lastwert m für den Antriebsmotor 3′.

Die dem ersten Komparator 12 aus Fig. 3 entsprechende Schaltung besteht aus Spannungsteiler-Widerständen r₄, r₅ und r₆ zur Unterteilung der vom Gleichrichter DS₂ stammenden Spannung und einer Konstantspannungsdiode (Diode) ZD₁, die durchgeschaltet wird, wenn die über die Widerstände r₄ bis r₆ zugeführte Spannung größer als die Durchbruchs- oder Zenerspannung der Diode ZD₁ wird. Die Steuerung 13 aus Fig. 3 wird durch ein Gleichstrom­ relais K₁ gebildet, das den zugehörigen Schalter k₁ durchschaltet wenn die Diode ZD₁ ein Signal durchläßt, und ein Relais R₁, das betätigt wird, sobald durch den Schalter k₁ ein Strom fließt.

Wenn der Antriebsmotor 3′ des Elektrobohrers 3 im Betrieb unter der Nennlast bleibt, ist die vom Detektor 10 abgegebene Lastspannung (unter Berücksichtigung der Spannungsteilung) kleiner als die Zenerspannung der Diode ZD₁, so daß der Schal­ ter k₁ des Gleichstromrelais K₁ im Ausschaltzustand bleibt, so daß auch das Relais R₁ mit seinem normal offenen Kontakt­ schalter P₁ geöffnet bleibt. Wird die vom Detektor 10 stammende Lastspannung höher als die Zenerspannung der Diode ZD₁, so wird der Schalter k₁ des Gleichstromrelais K₁ geschlossen, das Relais R₁ wird erregt und schließt den Kontaktschalter P₁, so daß die Warnlampe 14 aufleuchtet. Die Zenerspannung der Diode ZD₁ ist konstant, jedoch kann der Referenzpegel, bei dem die Diode ZD₁ durchschaltet, dadurch geändert werden, daß der Widerstandswert des variablem Widerstandes r₅ (oder r₅′) eingestellt wird. Ein Wechselschalter Sw₂ ermöglicht ein Umschalten des Referenzpegels Vz. Damit wird der Referenzpegel Vz durch die Widerstände r₅ oder r₅′ bestimmt.

Wenn eine relativ geringe Überlastung des Motors 3′ erfolgt, werden der erste Komparator 12 und die Steuerung 13 in Funktion gesetzt und lassen die Warnlampe 14 aufleuchten. Steigt die Überlastung weiter an, so kommen der zweite Komparator 15 und die zugehörige zweite Steuerung 16 in Betrieb, geben eine Warnung ab und lassen den Elektrobohrer 3 anhalten.

Der zweite Komparator 15 wird aus Widerständen r₇, r₈ und r₉ gebildet, die die Spannung vom Gleichrichter DS₂ unterteilen, und durch eine Konstantspannungsdiode ZD₂, die dann durch­ schaltet, wenn die durch diese Widerstände zugeführte Spannung größer wird als ihre Zenerspannung. Der Aufbau ist also gleich­ artig zu dem des ersten Komparators 12. Die zweite Steuerung 16 ent­ hält einen Siliziumthyristor SCR, der seinen EIN-Zustand ein­ nimmt, um den Ausgangsstrom des Gleichrichters DS₁ kurz­ zuschließen, sobald an seiner Zündelektrode die Durchschalt­ spannung der Konstantspannungsdiode ZD₂ bei großer Überlastung des Elektrobohrers anliegt. Wenn der Elektromotor 3 beträchtlich überlastet wird, wird die Stromversorgung zum Gleichstrom­ relais K₂ unterbrochen, da der Siliziumthyristor SCR seinen EIN-Zustand einnimmt, und dadurch wird die Versorgungsspannung­ für den Motor 3′ und ein Relais R₂ über den Schalter k₂ abge­ trennt. Damit erhalten der Motor 3′ und das Relais R₂, die parallel zueinander geschaltet sind, keinen Strom mehr, und das Relais R₂ fällt ab. Dadurch wird der normal geöffnete Kontakt P₂ dieses Relais R₂ geschlossen, und die Warnlampe 14 erhält weiter elektrischen Strom und leuchtet.

Die Widerstände r₈, r′₈ dienen zum Einstellen des zweiten Referenz­ pegels v_z, bei dem die Diode ZD₂ durchschaltet, und zur Auswahl des Referenzpegelbereiches ist auch hier ein Umschalter Sw₃ vorgesehen. Damit kann der zweite Referenzpegel v_z′ grob über den Um­ schalter SW₃ und fein über die veränderbaren Widerstände r₈ r₈′ eingestellt werden.

Mit der eben beschriebenen Schaltung wird dann, wenn der An­ triebsmotor 3′ des Elektrobohrers 3 überlastet wird, eine Warnlampe 14 angeschaltet, und wenn die Überlast weiter steigt, der Antriebsmotor 3′ angehalten und gleichzeitig die Warn­ lampe 14 weiter erleuchtet. Wenn der Antriebsmotor 3′ seinen Normalzustand unterhalb der Nennlast wieder annimmt, nach einem kurzen Überlastzustand, werden die Dioden ZD₁ und ZD₂ wieder abgeschaltet, so daß die Warnlampe 14 erlischt und gleich­ zeitig der Antriebsmotor 3′ wieder arbeitet. Die Anzeigelampe 17 leuchtet auf, sobald die elektromagnetische Grundeinheit 2 in der ersten Stufe (Betätigungsart "a") des Leistungsschalters 9 erregt wird. Soll die Steuereinheit nicht mitbetrieben werden, so wird der Unterbrechungsschalter 11 auf "AUS" gestellt.

In Fig. 5 ist als Blockschaltbild und in Fig. 6 als Detail­ schaltbild ein Überwachungssystem dargestellt, das ebenfalls für die in Fig. 1 und 2 gezeigte Bohrmaschine einsetzbar ist. Grundsätzlich ist diese Ausführung gleichartig wie die nach Fig. 3 und 4 aufgebaut, jedoch ist hier eine automatische Vorschubfunktion zum automatischen Vorschieben des Elektro­ bohrers 3 zum Werkstück hin vorgesehen. Für die Verwirklichung dieser Vorschubfunktion ist die Bohrmaschine zusätzlich mit dem in Fig. 2 gezeigten Vorschubmotor 6 ausgestattet.

Wie schematisch in Fig. 5 gezeigt, wird dann, wenn der Lastwert m des Elektrobohrers 3 größer als der erste Referenzpegel V_z wird, ein zwischen der Leistungsquelle 8 und dem Vorschubmotor 6 eingesetzter Schalter 18 unterbrochen mit Hilfe der ersten Steuerung 13, so daß der Vorschubmotor 6 angehalten wird. Wenn der Lastwert m den zweiten Referenzpegel Vz′ übersteigt, werden sowohl ein zwischen Leistungsquelle 8 und Vorschubmotor 6 eingesetzter Schalter 19 als auch ein zwischen Leistungsquelle 8 und Antriebsmotor 3′ eingesetzter Schalter 20 unterbrochen oder geöffnet, so daß der Antriebsmotor 3′ und der Vorschubmotor 6 angehalten werden. Beide Steuerungen 13 und 16 betätigen die Warneinrichtung 14′.

Die Fig. 6 entspricht bis auf die Steuerung und das Antriebssystem für den Vorschubmotor 6 der Fig. 4. Der Vorschubmotor 6 ist mit der Leistungsquelle 8 über ein Einstellelement 21 verbunden, das die Regelung der Drehgeschwindigkeit des Vorschubmotors 6 erlaubt, und ein Schalter Sw₁ ist vorgesehen zur Auswahl zwischen automatischem Vorschub und Vorschub von Hand. Das Relais R₁ unter Beeinflussung der ersten Steuerung 13 besitzt einen weiteren normal geschlossenen Kontaktschalter 18 und das Relais R₂ besitzt einen weiteren normal geschlossenen Kontaktschalter 19, der damit unter Beeinflussung der zweiten Steuerung 16 arbeitet.

Wenn die Belastung des Antriebsmotors 3′ des Elektrobohrers 3 den im ersten Kontrollsystem 12, 13 eingestellten ersten Referenzpegel Vz erreicht, wird der Schalter k₁ durchgeschaltet, um das Relais R₁ zu betätigen und damit den Kontakt 18 zu öffnen und den Kontakt P₁ zu schließen. Demzufolge wird die Stromzufuhr zum Vorschubmotor 6 abgeschnitten, um diesen an­ zuhalten und gleichzeitig wird die Warnlampe 14 zum Aufleuchten gebracht.

Wenn die Belastung oder Überlastung des Antriebsmotors 3′ den zweiten Referenzpegel Vz′ des zweiten Kontrollsystem 15, 16 erreicht, wird der Schalter k₂ unterbrochen, um die elektrische Stromversorgung zum Antriebsmotor 3′ und gleichzeitig zum parallel liegenden Relais R₂ abzutrennen, so daß das Relais R₂ seinen normal geschlossenen Kontakt 19 öffnet und seinen normal geöffneten Kontakt P₂ schließt. Demzufolge wird gleichzeitig auch die Stromzufuhr zum Vorschubmotor 6 unterbrochen und die Warnlampe 14 weiter beaufschlagt. Falls die Überlastung dann wieder unter den zweiten Referenzpegel Vz′ abfällt, nehmen der Antriebsmotor 3′, und beim Abfall unter den ersten Referenzpegel Vz auch der Vorschubmotor 6 seine Arbeit wieder auf.

Damit hält der Vorschubmotor 6 an, wenn die Überlastung des Elektrobohrers 3 den ersten Referenzpegel v_z überschreitet, und der Vorschubmotor 6 und der Antriebsmotor 3′ werden beide angehalten, wenn die Last den zweiten Referenzpegel v_z über­ schreitet.

In dieser Ausführung ist zusätzlich noch ein Grenzschalter oder Endschalter 22 (Fig. 1) vorgesehen. Wie Fig. 6 zeigt, liegt dieser Endschalter 22 parallel zur Zündstrecke des Siliziumthyristors SCR im zweiten Kontrollsystem 15, 16. Wenn die Bohraufgabe beendet ist, wird dieser Endschalter 22 durch eine verstellbare Nockenplatte 23 geschlossen, welche mit dem Elektrobohrer 3 zusammen abgesenkt wird. Sobald der Grenzschalter 22 geschlossen ist, kommt der Schalter k₂ in seinen AUS-Zustand und hält damit den Antriebsmotor 3′ und den Vorschubmotor 6 an und läßt Warnlampe 14 aufleuchten, in gleicher Weise, wie beim Anschalten des Siliziumthyristors SCR bei starker Überlastung des Elektrobohrers 3 über den zweiten Referenzpegel v_z′ hinaus.

In diesem Fall dient die Warnlampe 14 als Anzeige,daß das Werk­ stück vollständig durchgebohrt ist und die Bohraufgabe beendet ist.

In Fig. 7 ist eine weitere Ausführung der Schaltung darge­ stellt, und zwar ist hier sowohl der Grenzschalter 22 als auch eine getrennte Anzeigelampe 24 vorgesehen. Wenn die Bohrarbeit fertiggestellt ist, wird statt der Warnlampe 14 in der vorherigen Ausführung diese Anzeigelampe 24 zum Auf­ leuchten gebracht und der Antriebsmotor 3′ des Elektrobohrers­ 3 angehalten. Die hier gezeigte Schaltung bewirkt weiter ein Anhalten des Elektrobohrers 3 auch dann, wenn der Elektro­ bohrer durch Betätigen des Handgriffes 5 angehoben wird, da­ mit der Grenzschalter 22 seinen Normalzustand nach Beendigung der Bohrarbeit annehmen kann, um die Sicherheit zu vergrößern.

Der Grenzschalter 22, die Anzeigelampe 24 und ein Relais R₃ sind in Reihe zueinander und parallel zum Elektrobohrer 3 und den Vorschubmotor 6 gelegt. Ein normal geschlossener Kon­ takt 25 des Relais R₃ liegt in Reihe zum Vorschubmotor 6 und ein normal offener Kontakt 25′ des Relais R₃ parallel zum Endschalter 22. Wenn so die Bohrarbeit während des Arbeits­ ganges beendigt ist, wird der Endschalter 22 in seinen EIN- Zustand über die Nockenplatte 23 versetzt, so daß sowohl das Relais R₃ als auch die Anzeigelampe 24 mit elektrischem Strom versorgt werden. Gleichzeitig wird der Endschalter 22 durch den Kontakt 25′ kurz­ geschlossen, so daß auch dann, wenn der Endschalter 22 wieder öffnet, das Relais R₃ erregt bleibt und den Vorschubmotor 6 ausgeschaltet hält. Diese Beaufschlagung des Relais R₃ hält so lange an, bis über den Leistungsschalter 9 die Stromzufuhr vor dem Neubeginn eines Bohrvorgangs unterbrochen wird.

Eine weitere Ausführung des Überwachungssystems ist in Fig. 8 gezeigt, und hier ist der normal geschlossene Kontakt 25 des Relais R₃ so gelegt, daß er sowohl die Stromzufuhr zum Antriebsmotor 3′ als auch zum Vorschubmotor 6 unterbricht, sobald der Endschalter 22 betätigt wird. Wie in der vorigen Ausführung, ist der normal offene Kontakt 25′ parallel zum Endschalter 22 gelegt, so daß das Relais R₃ nach Schließen des Endschalters 22 erregt bleibt bei eingeschalteter Anzeigelampe 24, bis eine Betätigung des Leistungsschalter 9 in der Stellung (Betätigungsart) a und wieder zurück in die Stellung b erfolgt.

Nun wird die Anwendung des Grenzschalters 22 und der Anzeigeeinrichtung in einer Ausführung beschrieben, die der Grundausstattung nach Fig. 3 entspricht. Fig. 9 zeigt eine Ausführung, die die Kontrolle einer Bohrmaschine ohne Vorschubmotor zusammen mit einer Einrichtung zum Anzeigen des fertigen Bohrvorgangs erlaubt. Wie bei den vorher besprochenen Ausführungen sind ein Relais R₃, der Grenzschalter 22 und die Anzeigelampe 24 in Reihe parallel zum Antriebsmotor 3′ geschaltet. Der normal geschlossene Kontakt 25 des Relais R₃ liegt in Reihe zum Antriebsmotor 3′, und der normal offene Kontakt 25′ des gleichen Relais R₃ liegt parallel zum Endschalter 22. Wenn der Endschalter 22 bei Beendigung des Bohrvorgangs geschlossen wird, leuchtet die Anzeigelampe 24 auf das Relais R₃ wird erregt, so daß der Kontakt 25 geöffnet und der Kontakt 25′ geschlossen wird. Demzufolge hält der Elektrobohrer 3 an bis zu einer neuerlichen Betätigung AUS-EIN des Leistungsschalters 9.

Wie sich aus dieser Beschreibung ergibt, wird also bei der erfindungsgemäßen Bohrmaschine dann, wenn die Belastung des triebsmotors einen ersten, nicht sehr hohen Überlastungs­ wert übersteigt, die Warneinrichtung betätigt, um eine Warnung abzugeben und gegebenenfalls kann der Vorschubmotor automatisch ängehalten werden, und, falls die Last einen höheren zweiten Referenzpegel übersteigt, wird der Elektrobohrer-Antriebsmotor samt dem Vorschubmotor angehalten, so daß ein Unfall, wie ein Bruch des Bohrwerkzeuges oder ein Abwürgen des Elektrobohrers verhindert werden kann. Da der Elektrobohrer und gegebenen­ falls der Vorschubmotor wieder in Funktion kommen, wenn die Überlastung reduziert wird, kann so eine Automatisierung der Bohrmaschine realisiert werden, so daß bessere Auslastung und höhere Sicherheit gewährleistet sind.

Claims (9)

1. Bohrmaschine mit einem Rahmen (1), einer integral am un­ teren Abschnitt des Rahmens (1) angebrachten elektromag­ netischen Grundeinheit (2) zur elektromagnetischen Befe­ stigung an einem metallischen Werkstück, einem integral an dem Rahmen (1) angebrachten und mit einem Ring­ schneidwerkzeug (7) ausgestatteten Elektrobohrer (3), der mittels eines Antriebsmotors (3′) angetrieben wird, und einem Leistungsschalter (9) zum Anlegen elektri­ scher Leistung an den Antriebsmotor (3′) des Elektroboh­ rers (3) und an die elektromagnetische Grundeinheit (2), dadurch gekennzeichnet, daß die Bohrmaschine ferner folgendes enthält:

• - einen Detektor (10) zum Erfassen eines Lastwertes (m) des Elektrobohrers (3),
• - ein erstes Kontrollsystem (12, 13) zum Vergleichen des vom Detektor (10) abgegebenen Lastwertes (m) mit einem vorgegebenen ersten Referenzpegel (Vz) und zum Ausgeben eines ersten Instruktionssignals (m<Vz) wenn der Lastwert (m) größer als der erste Referenzpe­ gel (Vz) wird,
• - ein zweites Kontrollsystem (15, 16) zum Vergleichen des von dem Detektor (10) erhaltenen Lastwertes (m) mit einem vorgegebenen zweiten Referenzpegel (Vz′), der höher als der erste Referenzpegel (Vz) ist, und zum Ausgeben eines zweiten Instruktionssignales (m< Vz′), wenn der Lastwert (m) größer als der zweite Re­ ferenzpegel (Vz′) wird,
• - eine bei Empfang des von dem ersten Kontrollsystem (12, 13) ausgegebenen ersten Instruktionssignales (m<V_z) be­ tätigbare Warneinrichtung (14; 14′), und
• - einen zum Unterbrechen der Stromzuführung zum Elektro­ bohrer (3) nach Empfang des von dem zweiten Kontroll­ system (15, 16) erhaltenen zweiten Instruktionssig­ nals (m<V_z′) ausgelegten Schalter (k₂; 20), der zwischen dem Leistungsschalter (9) und dem Elektrobohrer (3) ange­ ordnet ist.

2. Bohrmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Warneinrichtung (14, 14′) zusätzlich durch das vom zweiten Kontrollsystem (15, 16) ausgegebene zweite Instruktionssignal (m<V_z′) betätigbar ist.

3. Bohrmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der erste und der zweite Referenzpegel (Vz, Vz,) va­ riabel sind.

4. Bohrmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Elektrobohrer (3) und dem Detektor (10) ein Unterbrecherschalter (11) vorgesehen ist, wodurch Handbetätigung bei geöffnetem Unterbrecherschal­ ter (11) durchgeführt werden kann.

5. Bohrmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Vorschubmotor (6) zum vertikalen Vorschub des Elektrobohrers (3) zum Werkstück und ein zwischen dem Leistungsschalter (9) und dem Vorschubmotor (6) einge­ setzter Schalter (18) vorgesehen sind, der die Stromzu­ führung zu dem Vorschubmotor (6) nach Empfang des ersten Instruktionssignales (m<V_z′) vom ersten Kontrollsystem (12, 13) unterbricht, wenn der vom Detektor (10) abgege­ bene Lastwert (m) den ersten Referenzpegel (Vz) über­ steigt.

6. Bohrmaschine nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Leistungsschalter (9) und dem Vorschub­ motor (6) ein weiterer Schalter (19) vorgesehen ist, der die Stromzuführung zu dem Vorschubmotor (6) nach Empfang des zweiten Instruktionssignals (m<V_z′) vom zweiten Kon­ trollsystem (15, 16) unterbricht, wenn der vom Detektor (10) abgegebene Lastwert (m) den zweiten Referenzpegel (Vz′) übersteigt.

7. Bohrmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein bei beendigtem Bohrvorgang zum Unterbrechen der Stromzufuhr zum Elektrobohrer (3) betätigbarer End­ schalter (22) vorgesehen ist.

8. Bohrmaschine nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß ein bei beendigtem Bohrvorgang zum Unterbrechen der Stromzufuhr zum Elektrobohrer (3) und zum Vorschubmotor (6) betätigbarer Endschalter (22) vorgesehen ist.

9. Bohrmaschine nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß eine Anzeigelampe (24) für die Beendigung der Bohrarbeit in Reihe mit dem Endschalter (22) angeschlossen ist, die durch den bei beendigter Bohrarbeit den betätigten Endschalter (22) durchfließenden Strom zum Leuchten gebracht wird.