DE4102201C2 - Bohrmaschine mit einem einen Elektromagneten aufweisenden elektromagnetischen Fuß - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Bohrmaschine mit einem einen Elektromagneten aufweisenden elektromagnetischen Fuß, von dem die Maschine durch magnetische Kraft auf dem Werkstück haltbar ist, mit einer abwärts gerichteten elektrischen Bohrvorrichtung und mit einem Bohrmotor zum Antrieb des Bohrers letzterer.

Es ist eine Bohrmaschine mit einem elektromagnetischen Fuß bekannt (JP 63-139 605 A) die eine vertikal bewegliche elektrische Bohrvorrichtung mit einem Bohrer oder einem Hohlbohrer, einem elektromagnetischen Fuß zum Aufsetzen der Bohrvorrichtung auf das Werkstück sowie einen Motor aufweist, der den Bohrer selbsttätig zum Werkstück hin zustellt.

Wenn bei dieser Bohrmaschine mit elektromagnetischem Fuß Bohrspäne sich im Bohrer oder Hohlbohrer auf der Bohrvor­ richtung fangen, kann der Elektromagnet vom Werkstück abge­ hoben werden.

Um dieses Problem zu lösen, ist eine herkömmliche Bohr­ maschine mit einem Magnetfuß eingesetzt worden, bei der beispielsweise ein Finger oder ein Mikroschalter unter dem Magnetfuß den Bohrmotor abschalten soll, wenn der Magnetfuß angehoben wird. Wird dann der elektromagnetische Fuß angehoben, werden durch Betätigen des Fingers oder Schalters der Bohr­ motor und damit die Drehung des Bohrers gestoppt.

Die bekannte Vorrichtung hat folgende Nachteile.

Ein Finger oder Mikroschalter erfordert einen gewissen Hub, um den Kontakt zu öffnen und zu schließen. Wird der elektro­ magnetische Fuß nur sehr geringfügig angehoben, kann es vor­ kommen, daß dies nicht erfaßt wird.

Weiterhin ist ein Mikroschalter mit seinem mechanischen Kontakt beschädigungsanfällig.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Bohrmaschine mit einem einen Elektromagneten aufweisenden elektromag­ netischen Fuß gemäß der eingangs erwähnten Art zur Verfügung zu stellen, bei der jedes noch so geringfügige Anheben des Magnetfußes sicher erfaßt und die Drehung des Bohrermotors und ggf. auch des Zustellmotors gestoppt werden kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Bohrmaschiene mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1.

Vorzugsweise kann ein Vorschubmotor zum vertikalen Bewegen des Bohrers vorgesehen sein, wobei die Sicherheitsschaltung die Stromzufuhr zum Bohrmotor und zum Vorschubmotor ent­ sprechend dem Ausgangssignal der Vergleichseinrichtung unterbricht.

Andere vorteilhafte Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Bohrmaschine ergeben sich aus den Patentansprüchen 3 bis 7.

Das Hall-Element ist am Magnetfuß der Bohrmaschine ange­ ordnet. Die Ausgangsspannung des Hall-Elements wird mit einer Bezugsspannung verglichen. Entsprechend dem Vergleichs­ ergebnis wird die Stromzufuhr zum Bohr- und zum Vorschubmotor unterbrochen.

Bei auf das Werkstück oder einen Gegenstand aufgesetztem Magnetfuß verläuft der vom Elektromagneten erzeugte magnetische Fluß durch den Fuß und das Werkstück und - abhängig davon, wie es angeordnet ist - auch durch das Hall-Element.

Ist der Magnetfuß auf das Werkstück bzw. einen Gegenstand aufgesetzt und das Hall-Element so angeordnet, daß ein magnetischer Fluß durch es hindurchtritt, so entsteht beim Abheben des Magnetfußes vom Werkstück zwischen diesem und dem Magnetfuß ein Spalt, der den magnetischen Fluß stört. Der durch das Hall-Element hindurchtretende magnetische Fluß nimmt daher ab.

Ist umgekehrt der Magnetfuß am Werkstück bzw. Gegenstand angesetzt und das Hall-Element so angeordnet, daß kein magnetischer Fluß hindurchtritt, so nimmt beim Abheben des Magnetfußes vom Werkstück der durch das Hall-Element fließende magnetische Fluß zu.

Mit dem durch das Hall-Element tretenden magnetischen Fluß ändert sich entsprechend auch die Ausgangs- bzw. Hall- Spannung des Hall-Elements. Nach Maßgabe der Höhe dieser Hall-Spannung wird die Stromzufuhr zu Bohr- und Vorschub­ motor unterbrochen.

Bevorzugte Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Bohr­ maschine werden nun anhand der Zeichnungen erläutert. In diesen sind:

Fig. 1 ein Blockdiagramm, aus dem der Aufbau einer ersten Ausführungsform der Bohrmaschine hervorgeht,

Fig. 2 eine ausführliche Darstellung eines Beispiels für die zweite Sicherheitsschaltung der Fig. 1,

Fig. 3 eine Seitenansicht der ersten Ausführungsform der Bohrmaschine,

Fig. 4 ein Diagramm, aus dem der Zusammenhang zwischen der Hall-Spannung Vh und dem durch das Hall-Element tretenden magnetischen Fluß hervorgeht,

Fig. 5 ein Diagramm, aus dem der Zusammenhang zwischen der Ausgangsspannung des in Fig. 2 gezeigten Operations­ verstärkers und dem durch das Hall-Element tretenden magnetischen Fluß hervorgeht,

Fig. 6 eine Darstellung, aus der die magnetischen Flußlinien bei vollflächig aufsitzendem Magnetfuß hervorgehen,

Fig. 7 eine Darstellung, aus der die magnetischen Flußlinien bei vom Werkstück abgehobenem Magnetfuß hervorgehen,

Fig. 8 eine Seitenansicht einer zweiten Ausführungsform der Bohrmaschine,

Fig. 9 eine Darstellung, aus der das Magnetfeld für den Fall hervorgeht, daß der Magnetfuß vollflächig auf dem Werkstück aufsitzt,

Fig. 10 eine Darstellung, aus der das Magnetfeld hervor­ geht, wenn bei der zweiten Ausführungsform der Magnetfuß vorn leicht vom Werkstück abgehoben wird, und

Fig. 11 ein Blockdiagramm einer abgeänderten Form der zweiten Sicherheitsschaltung.

Wie die Fig. 1 zeigt, liegen die Anschlüsse 12, 14 der Bohr­ maschine 10 mit Magnetfuß an einem üblichen elektrischen Netzanschluß 100. Ein Hauptschalter 16 legt in einer ersten Schaltstellung die beiden Eingangsanschlüsse eines Brücken­ gleichrichters 18 an- den Netzanschluß 100 und in einer zwei­ ten Schaltstellung einen Bohrmotor (DM) 20 sowie einen Brüc­ kengleichrichter 22 an den Netzanschluß 100. Insbesondere weist der Hauptschalter die Anschlüsse 16A, 16B, 16C auf. In der ersten Schaltstellung sind die Anschlüsse 16A, 16B in der zweiten Schaltstellung die Anschlüsse 16A, 16B, 16C mit­ einander verbunden.

An die Ausgangsanschlüsse des Brückengleichrichters 18 ist ein Elektromagnet (MG) 24 gelegt.

In dieser Ausführungsform handelt es sich beim Bohrmotor 20 um einen WS-Motor; der später zu beschreibende Vorschubmotor (FM) 26 ist ein GS-Motor. Das Relais (R) 30 (siehe unten) hat einen Ruhekontakt 28. Ein Lastdetektor 32 ermittelt den zum Bohrmotor 20 fließenden elektrischen Strom und weist einen CT-Transformator usw. auf. Die Steuerschaltung 36 für den Vorschubmotor (unten beschrieben) enthält einen Triac 34. Die Ausgangsspannung des Lastdetek­ tors 32 nimmt mit dem durch den Bohrmotor 20 fließenden Strom zu.

Die beiden Ausgänge des Brückengleichrichters 22 sind über einen Vor/Rückwärts-Umschalter 38 an einen Vorschubmotor 26 gelegt. Die Steuerschaltung 36 für den Vorschubmotor steuert den Schalter 38 bspw. entsprechend der auf den Bohrmotor 20 wirkenden Last und polt die an den Vorschubmotor 26 gelegte Ausgangsspannung des Brückengleichrichters 22 um. Nimmt bspw. die Belastung des Bohrmotors 20 ab und gilt der Bohrvorgang als beendet, wird der Vor/Rückwärts-Umschalter 38 betätigt, um den Vorschubmotor 26 in die andere Richtung zu schalten, damit er den Bohrer (nicht gezeigt) hochfährt.

Eine erste Sicherheitsschaltung 40 ist an die beiden Aus­ gangsanschlüsse des Gleichrichters 22 über den Vor/Rückwärts- Umschalter 38 parallel zum Vorschubmotor 26 gelegt. Wie die Fig. 1 zeigt, weist die erste Sicherheitsschaltung 40 die Reihenschaltung eines Relais (R) 40A, eines Widerstands 40B und einer Diode 40C auf.

Wird der Vorschubmotor 26 erregt, um den Bohrer auszufahren, wird über die Diode 40C das Relais 40A erregt. Der Wider­ standswert des Widerstands 40B ist so gewählt, daß das Relais 40A anspricht, wenn ein Strom oberhalb eines vorbestimmten Werts zum Vorschubmotor 26 fließt.

Das Relais 40A hat einen Arbeitskontakt 42 (unten beschrie­ ben), der schließt, wenn es anspricht.

In der zweiten Schaltstellung des Hauptschalters 16 werden der Bohrmotor 20 und die Steuerschaltung 36 für den Vorschub­ motor aktiviert. Danach steuert die Steuerschaltung 36 den Triac 34 entsprechend dem Ausgangssignal des Lastdetektors 32 an. Ist insbesondere das Ausgangssignal des Lastdetektors 32 hoch, die Belastung des Bohrmotors 20 also hoch, verrin­ gert die Steuerschaltung 36 für den Vorschubmotor den Zünd­ winkel am Eingang des Brückengleichrichters 22, so daß der diesem Eingang zugeführte Strom steigt.

Die Steuerschaltung 36 für den Vorschubmotor enthält eine Hauptstopschaltung 44.

Die Differenzierstufe 46 der Haupt­ stopschaltung 44 differenziert den Ausgangsstrom der Wech­ selstromquelle 100, der in der zweiten Schaltstellung des Hauptschalters 16 fließt. Wird der Hauptschalter 16 in die zweite Schaltstellung gebracht, nimmt das Differentialsignal am Ausgang der Differenzierstufe 46 infolge des Anstiegs des Stroms zum Bohrmotor 20 und Brückengleichrichter 22 zu. Nach­ dem dieses Differential-Ausgangssignal angestiegen ist, be­ ginnt es abzunehmen.

Der Stop-Bezugsspannungsgenerator 48 gibt eine vorbestimmte Spannung (Hauptstopbezugsspannung) an den invertierenden Eingang eines Komparators 50. Wenn das Differential-Aus­ gangssignal der Differenzierstufe 46 einen vorbestimmten Wert erreicht oder höher als dieser ist, erhöht der Hauptstopbe­ zugsspannungsgenerator 48 die Hauptstopbezugsspannung; ist die Differential-Ausgangsspannung niedriger als der vorbe­ stimmte Wert, setzt er die Hauptstopbezugspannung auf den Anfangswert zurück.

Am nichtinvertierenden Eingang des Komparators 50 liegt das Ausgangssignal des Lastdetektors 32.

Der Ausgang des Komparators 50 liegt an einer Hauptrelais- Halteschaltung 52. Die Schaltung 52 wird durch ein H-Aus­ gangssignal des Komparators 50 betätigt, so daß das Relais 30 erregt wird.

Die Höhe der Hauptstopbezugsspannung, die der Hauptstop- Bezugsspannungsgenerator 48 erzeugt, entspricht im wesent­ lichen dem Höchstwert des elektrischen Stroms, der im Nor­ malzustand dem Bohrmotor 20 zugeführt wird. Übersteigt der Iststrom des Bohrmotors 20 diesen Höchstwert nimmt das Aus­ gangssignal des Komparators H-Pegel an und erregt das Relais 30, so daß der Kontakt 28 öffnet. Auch wenn also der Haupt­ schalter 16 in die zweite Schaltstellung gebracht wird, wer­ den der Bohrmotor 20 und der Vorschubmotor 26 stromlosge­ schaltet (Hauptabschaltung).

Zu Beginn der Stromzufuhr zum Bohrmotor 20, d. h. wenn der Hauptschalter 16 in die zweite Schaltstellung gebracht wird, fließt dem Bohrmotor 20 plötzlich Strom zu. Das Ausgangs­ signal des Lastdetektors 32 kann daher kurzzeitig den Wert der Hauptstopbezugsspannung übersteigen . . Wird der Haupt­ schalter 16 in die zweite Schaltstellung gebracht, erhöht das Ausgangssignal der Differenzierstufe 46 jedoch die Höhe der Hauptstopbezugsspannung, die der Hauptstop-Bezugsspan­ nungsgenerator 48 erzeugt. In diesem Fall bleibt das Aus­ gangssignal des Komparator 50 auf L-Pegel. Sinkt der Strom im Bohrmotor 20 dann auf den Normalwert ab, nimmt auch das Differential-Ausgangssignal der Differenzierstufe 46 ab, so daß die Hauptstop-Bezugsspannung auf ihren Anfangswert ver­ ringert wird.

Die Hauptrelais-Halteschaltung 52 ist auf die in Fig. 1 ge­ zeigte Weise mit einem oberen Grenzschalter 54, einem Be­ wegungsschalter 56 und dem Arbeitskontakt 42 des Relais 40A in der ersten Sicherheitsschaltung 40 verschaltet. Die Hauptrelais-Halteschaltung 52 wird betätigt, wenn diese Schalter bzw. Kontakte schließen, so daß das Relais 30 er­ regt wird.

Nachdem die Hauptrelais-Halteschaltung 52 betätigt wurde, bleibt sie in diesem Zustand, bis der Hauptschalter 16 aus seiner zweiten Schaltstellung freigegeben wird, auch wenn der Schalter 54 oder 56 oder der Kontakt 42 öffnet oder das Aus­ gangssignal des Komparators 50 auf L-Pegel fällt.

Die Steuerschaltung 36 für den Vorschubmotor und die Haupt­ stopschaltung 44 sind auch in der US-Patentanmeldung 540.197 (19. 6. 1990) der gleichen Anmelderin enthalten.

Die Hauptrelais-Halteschaltung 52 ist auch an einen Transi­ stor 58 gelegt, dessen Basis von einer zweiten Sicherheits­ schaltung 60 angesteuert wird. Dieser Transistor 58 wird durchgeschaltet, um die Hauptrelais-Halteschaltung 52 und das Relais 30 zu erregen.

Die Fig. 2 zeigt die Einzelheiten der zweiten Sicherheits­ schaltung 60.

Die Betriebsspannungsanschlüsse A, B der zweiten Sicherheits­ schaltung werden über einen Transformator, eine Konstant­ stromschaltung usw. (nicht gezeigt) an den WS-Netzanschluß 100 (Fig. 1) gelegt, wenn der Hauptschalter 16 in die zweite Schaltstellung gebracht wird.

Der Anschluß B ist der Masseanschluß.

Ein Hall-Element 62 hat zwei Betriebsspannungsanschlüsse 62A, 62B und zwei Ausgangsanschlüsse 62C, 62D. Die Anschlüsse 62A, 62B sind an die Potentiale A bzw. B gelegt.

Die Fig. 3 ist die Seitenansicht einer Vorrichtung nach einer ersten Ausführungsform der Erfindung. Der Magnetfuß ist im Schnitt gezeigt. Denen der Fig. 1 und 2 entsprechende Bezugs­ zeichen bezeichnen in der Fig. 3 die gleichen Bauteile. Ein Bohrer oder Hohlbohrer (nicht gezeigt) ist an einer Spindel 66 angebracht und ein Elektromagnet 24 ist in eine Ausnehmung 68 im Magnetfuß 64 angeordnet.

Ein Hall-Element 62 ist auf der der Spindel zugewandten Sei­ tenfläche der Ausnehmung 68 angebracht.

Wie die Fig. 2 zeigt, sind die Ausgangsanschlüsse 62C, 62D des Hall-Elements 62 an einen Kondensator C und auch an erste Anschlüsse der Widerstände R1, R2 gelegt, deren andere An­ schlüsse am invertierenden bzw. nichtinvertierenden Anschluß eines Operationsverstärkers 70 liegen.

Das Hall-Element 62 liefert eine Ausgangsspannung, die pro­ portional ist dem durch es hindurchtretenden Magnetfluß. Insbesondere ändert sich die zwischen dem invertierenden und dem nichtinvertierenden Anschluß des Operationsverstärkers 70 liegenden Hall-Spannung Vh entsprechend dem durch das Hall-Element 62 hindurchtretenden magnetischen Fluß, wie es die Fig. 4 zeigt.

Der Ausgang des Operationsverstärkers 70 ist über einen Widerstand R3 auf das (Masse-) Potential B sowie an den nichtinvertierenden Eingang eines Komparators 72 und an den invertierenden Eingang eines Komparators 74 gelegt.

Der Zusammenhang zwischen der Ausgangsspannung V des Ope­ rationsverstärkers 70 und dem durch das Hall-Element 62 hin­ durchtretenden magnetischen Flusses ist in Fig. 5 gezeigt, die der Fig. 4 ähnlich ist.

Die Widerstände R4, R5 und R6 liegen in Reihe zwischen den Potentialen A und B. Der Knoten Va am gemeinsamen Anschluß der Widerstände R6, R5 ist an den invertierenden Eingang des Komparators 72, der Knoten Vb am gemeinsamen Anschluß der Widerstände R5, R4 an den nichtinvertierenden Eingang des Komparators 74 gelegt.

Die Ausgangsanschlüsse der Komparatoren 72, 74 liegen über Dioden D1, D2 an einem Anschluß eines Widerstands R7, dessen anderer Anschluß an die Basis der vorerwähnten Transistors 58 gelegt ist.

Die Fig. 6 zeigt den magnetischen Fluß für den Fall, daß die Bohrmaschine 10 mit Magnetfuß auf den Gegenstand 76 auf ge­ setzt ist; die Bohrmaschine 10 selbst - mit Ausnahme des Elektromagneten 64 - ist nicht gezeigt.

Wie die Fig. 6 zeigt, verläuft der vom Elektromagneten 24 erzeugte magnetische Fluß durch den Fuß 64 und den Gegenstand 76, aber nicht wesentlich durch das Hall-Element 62 in der Ausnehmung 68 im Magnetfuß 64. Die Widerstandswerte der Wi­ derstände R3 bis R6 sind so gewählt, daß die Ausgangsspan­ nung V des Operationsverstärkers 70 zwischen Va und Vb fällt.

Fangen sich Bohrspäne in dem in die Bohrmaschine 10 eingesetzten Bohrer bzw. Hohlbohrer oder wird der Bohrer oder Hohlbohrer stumpf, nimmt die Axiallast zu, so daß derjenige Teil des Magnetfußes 64, in dem sich die Spindel 66 befindet, vom Gegenstand 76 abgehoben wird, wie es die Fig. 7 (über­ trieben stark) zeigt.

Infolge dieses Abhebens entsteht zwischen dem Magnetfuß 64 und dem Gegenstand 76 ein Spalt, durch den der magnetische Fluß hindurchtritt. Wie bekannt ist, will ein magnetischer Kreis seinen magnetischen Widerstand immer auf ein Minimum verringern. Ein Teil des durch das Erregen des Elektromag­ neten 24 erzeugten magnetischen Flusses tritt also durch das Hall-Element 62, so daß die Ausgangsspannung V des Opera­ tionsverstärkers 70 steigt.

Steigt die Ausgangsspannung V über den Wert Va hinaus an, springt das Ausgangssignal des Komparators 72 auf H-Pegel und schaltet der Transistor 58 durch. Es werden also die Haupt- Relaishalteschaltung 52 aktiviert, das Relais 30 erregt, der Kontakt 28 geöffnet und der Bohrmotor 20 und der Vorschubmotor 26 in den Stillstand geschaltet.

Da das Relais 30 von der Schaltung 52 erregt gehalten wird, wie oben erläutert, bleibt bei erreichtem Stillstand des Bohr- und des Vorschubmotors 20 bzw. 26 dieser Hauptabschalt­ zustand auch dann erhalten, wenn infolge der magnetischen Kraft der Magnetfuß 64 wieder vollflächig auf den Gegenstand 76 aufsetzt.

In diesem Zustand werden der Hauptschalter 16 in seine erste Schaltstellung gebracht und so die Stromzufuhr zur Steuer­ schaltung 36 des Vorschubmotors unterbrochen, danach die Späne vom Bohrer oder Hohlbohrer abgenommen und der Hauptschalter 16 wieder in die zweite Schaltstellung gelegt.

Fällt im normalen Arbeitszustand der Bohrmaschine die Strom­ zufuhr zum Elektromagnet 24 infolge eines Bruchs der Leitung zum Elektromagnet 24 oder Brückengleichrichter 13 aus, fällt der magnetische Fluß 78 im Hall-Element 62 auf null und die Ausgangsspannung es Operationsverstärkers 70 unter Vb ab. Dann springt das Ausgangssignal des Komparators 74 auf H- Pegel und werden der Transistor 58 durchgeschaltet, das Re­ lais 30 erregt und der Bohr- und der Vorschubmotor 20 bzw. 26 in den Stillstand geschaltet.

Bei durch die magnetische Kraft vollflächig auf dem Magnetfuß 64 gehaltenem Gegenstand 76 ändert sich die Hall-Spannung Vh des Operationsverstärkers 70, d.h die Ausgangsspannung V des Verstärkers 70, mit der Dicke des Gegenstands 76. Mit anderen Worten sitzt der Fuß 64 auf einem dicken Gegenstand (76), verläuft der vom Elektromagnet 24 erzeugte magnetische Fluß 78 prak­ tisch vollständig durch den Gegenstand 76. Es tritt somit nur ein sehr kleiner Anteil des magnetischen Flusses 78 durch das Hall-Element 62 hindurch und die Hall-Spannung Vh ist niedrig.

Sitzt andererseits der Fuß 64 auf einem dünnen Gegenstand 76, sättigt der magnetische Fluß 78 diesen (im wesentlichen) so daß der aus dem Gegenstand 76 heraus- und durch das Hall- Element 62 hindurchtritt. In diesem Fall ist die Hall-Span­ nung Vh daher verhältnismäßig hoch.

Die Widerstandswerte der verschiedenen Widerstände lassen sich wie folgt bestimmen. Ist der Magnetfuß 64 an einen Ge­ genstand mit der Mindestdicke und an einen Gegenstand 76 mit der Höchstdicke angesetzt, die ein Aufsetzen der Bohrmaschine 10 zulassen, entspricht die Ausgangsspannung V des Operati­ onsverstärkers 70 der Knotenspannung Va bzw. der Knotenspan­ nung Vb. Bestimmt man die Widerstandswerte auf diese Weise, kann der Transistor 58 mit Sicherheit in beiden Fällen durch­ schalten, wenn der Magnetfuß sich abhebt oder die Stromzufuhr zum Elektromagneten 24 ausfällt. Der Bohr- und der Vorschubmo­ tor 20 bzw. 26 werden also in den Stillstand geschaltet.

Die Fig. 8 zeigt eine der Fig. 3 entsprechend Seitenansicht einer Bohrmaschine 80 mit Magnetfuß nach einer zweiten Aus­ führungsform gleiche Bezugszeichen bezeichnen dabei gleiche oder entsprechende Teile.

Der der Bohrspindel 66 nahe Teil der Fußfläche des Magnetfu­ ßes 64 enthält eine kleine Ausnehmung 82, in der sich das Hall-Element 62 befindet.

Bei auf diese Weise angeordnetem Hall-Element 62 und vollflä­ chig auf dem Gegenstand 76 aufsitzendem Magnetfuß 64′ ver­ läuft, wie es die Fig. 9 zeigt, der durch Erregen des Elek­ tromagneten 24 erzeugte magnetische Fluß 78 durch die Boden­ fläche des Fußes 64 und damit in großem Ausmaß auch durch das Hall-Element 62.

Wird der Vorderteil der Bohrmaschine 80 (d. h. der der Spindel 66 naheliegende Teil des Magnetfußes 64) auch nur geringfügig vom Gegenstand 76 abgehoben, wie es die Fig. 10 zeigt, nehmen der durch die Bodenfläche des Magnetfußes 64 tretende Magnet­ fluß 78 und damit die Hall-Spannung Vh ab.

Obgleich nicht gezeigt, ist eine derartige Bohrmaschine 80 mit Magnetfuß mit einem rückwärtigen (Bolzen- oder Rad-) Stabilisator versehen, die die beim Vorliegen von Spänen usw. auftretende Reaktionskraft aufnimmt. Da bei einer solchen Anordnung der Magnetfuß 64 mit dem Stabilisator als Berüh­ rungspunkt und der Oberfläche des Gegenstands 76 als Drehmit­ telpunkt angehoben wird, sollte das Hall-Element 62 wie bei der ersten Ausführungsform im vorderen Teil des Fußes 64 angeordnet sein.

Ist das Hall-Element 62 auf die in Fig. 8 gezeigte Weise an­ geordnet, läßt sich die zweite Sicherheitsschaltung 60 der Fig. 2 vorteilhaft durch eine zweite Sicherheitsschaltung 84 ersetzen, wie sie die Fig. 11 zeigt.

Die Fig. 11 zeigt die zweite Sicherheitsschaltung 84 als Blockdiagramm. Gleiche Bezugszeichen in Fig. 11 wie in Fig. 2 bezeichnen die gleichen oder entsprechende Bauteile.

Sitzt das Hall-Element 62 auf der Bodenfläche des Magnetfußes 64′ sinkt beim Anheben des Fußes 64 die Hall-Spannung ab. Die Ausgangsspannung V des Operationsverstärkers 70 wird mit der durch die Widerstände R8, R9 herabgeteilte Spannung am Knoten Vc verglichen, wie es die Fig. 11 zeigt. Die Widerstandswerte dieser Widerstände R8, R9 lassen sich so wählen, daß die Aus­ gangsspannung V unter Vc fällt, wenn der Magnetfuß 64 sich anhebt.

Bei unterschiedlicher Dicke des Gegenstands 76 wird der mag­ netische Leckfluß mit dünner werdendem Gegenstand 76 stärker und die Hall-Spannung niedriger. Ist der Magnetfuß 64 an einen Gegenstand 76 der Mindestdicke angesetzt, die das An­ setzen der Bohrmaschine zuläßt, können die Widerstandswerte so gewählt werden, daß die Ausgangsspannung V des Operati­ onsverstärkers 70 im wesentlichen der Knotenspannung Vc ent­ spricht. Der Transistor 58 läßt sich also mit Sicherheit durchschalten, wenn der Magnetfuß 64 abhebt oder die Strom­ zufuhr zum Elektromagneten 24 ausfällt. Der Bohr- und der Vorschubmotor 20 bzw. 26 lassen sich also in den Stillstand schalten.

Wie die Fig. 3 zeigt, ist, wenn das Hall-Element 62 sich in der Kammer 68 des Elektromagneten 24 befindet, die kleine Ausnehmung 82 im Fuß 64 (Fig. 8) zur Aufnahme des Hall- Elements 62 nicht erforderlich. Die Unterbringung des Hall- Elements 62 ist daher einfach.

Bei der in der Fig. 8 gezeigten Ausführungsform ist in der zweiten Sicherheitsschaltung nur ein Komparator erforderlich (Komparator 74 in Fig. 11) , so daß diese Schaltung einfacher aufgebaut ist.

Wird der Magnetfuß 64 geringfügig vom Gegenstand 76 abgeho­ ben, verändert sich der durch das Hall-Element 62 tretende magnetische Fluß. Die dabei entstehende Änderung der Hall- Spannung wird erfaßt und ausgewertet, um die Stromzufuhr zu dem Bohrmotor 20 oder zu sowohl dem Bohr- als auch dem Vorschubmotor 20 bzw. 26 sofort und sicher zu unterbrechen.

Da weiterhin das Hall-Element 62 keinen mechanischen Kontakt wie einen Mikroschalter oder dergl. benotigt, läßt sich auch ein geringfügiges Anheben des Magnetfußes 64 über längere Zeit erfassen, und dieses Erfassen des Anhebens des Magnetfu­ ßes 64, die Unterbrechung der Stromzufuhr zum Bohrmotor 20 und die Unterbrechung der Stromzufuhr zum Vorschubmotor 26 lassen sich zuverlässig über längere Zeit bewirken.

Claims (7)

1. Bohrmaschine mit einem einen Elektromagneten aufweisenden elektromagnetischen Fuß, von dem die Maschine durch magnetische Kraft auf dem Werkstück befestigbar ist, mit einer zum Werkstück gerichteten elektrischen Bohrvorrichtung und mit einem Bohrmotor zum Antrieb des Bohrers letzterer, gekennzeichnet durch

• - ein auf dem Magnetfuß angebrachtes Hall-Element (62),
• - eine Vergleichseinrichtung (72, 74; 74), die die Ausgangsspannung des Hall- Elements (62) mit einer vorbestimmten Spannung vergleicht und
• - eine Sicherheitsschaltung (28, 30, 52, 58) zum Unterbrechen der Stromzufuhr zum Bohrmotor (20) entsprechend dem Ausgangssignal der Vergleichseinrichtung (72, 74; 74).

2. Bohrmaschine nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen Vorschubmotor (26) zum vertikalen Bewegen des Bohrers, wobei die Sicherheitsschaltung (28, 30, 52, 58) die Stromzufuhr zum Vorschubmotor (26) entsprechend dem Ausgangssignal der Vergleichseinrichtung (72, 74; 74) unterbricht.

3. Bohrmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet daß das Hall-Element (62) so am Magnetfuß (64) angeordnet ist, daß der vom Elektromagnet (24) erzeugte magnetische Fluß (78) durch das Hall-Element (62) hindurchtritt, wenn der Magnetfuß (64) durch magnetische Kraft am Werkstück (76) gehalten wird.

4. Bohrmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet daß das Hall-Element (62) am Magnetfuß (64) so angeordnet ist, daß der vom Elektromagnet (24) erzeugte magnetische Fluß (78) nicht durch das Hall- Element (62) hindurchtritt, wenn der Magnetfuß (64) durch magnetische Kraft am Werkstück (76) gehalten wird.

5. Bohrmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet daß die Vergleichseinrichtung (72, 74) einen ersten Komparator (72), der die Hall-Ausgangsspannung des Hall-Elements (62) mit einer ersten vorbestimmten Spannung vergleicht und ein vorbestimmtes Ausgangssignal erzeugt, wenn die Hall-Spannung eine erste vorbestimmte Spannung übersteigt, und einen zweiten Komparator (74) aufweist, der die Hall-Ausgangsspannung des Hall-Elements (62) mit einer zweiten vorbestimmten Spannung vergleicht und ein vorbestimmtes Ausgangssignal erzeugt, wenn die Hall-Spannung die zweite vorbestimmte Spannung unterschreitet, und daß die Sicherheitsschaltung (28, 30, 52, 58) die Stromzufuhr zum Bohrmotor (20) unterbricht, wenn entweder der erste Komparator (72) oder der zweite Komparator (74) das vorbestimmte Ausgangssignal erzeugt hat.

6. Bohrmaschine nach einem der Ansprüche 1, 2 oder 4, dadurch gekennzeichnet daß die Vergleichseinrichtung (74) einen Komparator (74) aufweist, der die Hall-Ausgangsspannung des Hall-Elements (62) mit einer ersten vorbestimmten Spannung vergleicht und ein vorbestimmtes Ausgangssignal erzeugt, wenn die Hall-Spannung eine erste vorbestimmte Spannung übersteigt, und daß die Sicherheitsschaltung (28, 30, 52, 58) die Stromzufuhr zum Bohrmotor (20) unterbricht, wenn der Komparator (74) das vorbestimmte Ausgangssignal erzeugt hat.

7. Bohrmaschine nach einem oder mehreren der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet daß das Hall-Element (62) auf dem der elektrischen Bohrvorrichtung naheliegenden Teil des Magnetfußes (64) angeordnet ist.