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PATENTANSPRÜCHE
1. Universalbohrvorrichturyg, dadurch gekennzeichnet, dass zwei für die Bohrplatte (1) nebst Bohrplattenträger (3) als Führung dienende Führungssäulen (4) direkt auf der Aufspannplatte (20) festsitzend angeordnet sind, welche Letztere (20) mittels einem rahmenartigen Kugellager (23 - 25) zusammen mit einem Koordinatenhalter (26 - 28) auf einer Grundplatte schwimmend in X- und Y- Richtung gelagert ist, das Ganze derart, dass die Aufspannplatte (20) in jede gwünschte Lage mittels einem an der Grundplatte (30) wenig schwenkbar befestigtem Magneten (31-34) fixiert wird und die Positionierung durch die Bohrlehre (la) in der Bohrplatte (1) selbst,
oder durch ein auf den Bohrplattenträger (3) aufmontierten Koordinatenschiebegerät (35-39) erfolgt.
2. Universalbohrvorrichtung nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Bohrplatte (1) mittels in Höhe verstellbare Leisten (2) auf dem Bohrplattenträger (3) mit Schrauben befestigt ist.
3. Universalbohrvorrichtung nach Patentansprüchen 1 u.
2 dadurch gekennzeichnet, dass der auf und ab Bewegung der Bohrplatte (1 > dienende Hebel (7) mit einer Klemmvorrichtung (9-15) zusammenarbeitet, wobei deren Rolle (14) an der bogenförmigen Fläche (17) des an der Aufspannplatte (20) befestigten Arm (16) rollt und zusammen mit einem am Hebel (7) befestigten Keil (12) die Klemmwirkung bewirkt, derart, dass der Hebel (7) in jeder Stellung gegen Aufwärtsbewegung eingeklemmt ist und erst dann durch Betätigung des Verlängerungshebels (9) mittels eines Mitnehmers (11, 13,14) von der Verklemmung befreit werden kann
4.
Universalbohrvorrichtung nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Koordinatenschiebegerät (35-39) auf die Bohrplattenträger (3) aufmontiert ist und an dessen Schieber (38) eine Körnervorrichtung angebracht ist, welcher drei Aufgaben zugedacht sind, zum Körnern, Anreissen und Vorbohren.
Die Bohrmaschine ist die älteste und elementarste Bearbeitungsmaschine. Trotzdem hat diese weitverbreitetste Maschine im Allgemeinen noch viele grundlegende Unvollkommenheiten und ungelöste Probleme.
Das erste Problem ist die Zentrierung des Bohrers, das zweite die Fixierung des Werkstückes, das dritte das schnelle Positionieren und schnelle Bohren.
1. - Das Zentrierungsproblem des Bohrers.
Ob bei Einzelanlertigung oder Serien mit Bohrschablonen, ist das exakte Finden des Bohrzentrums noch ungelöst.
Das Werkstück muss hin- und hergeschoben werden, bis mit Augenmass das Bohrzentrum einigermassen in der Mitte des vorgebohrten Loches bzw. Bohrbüchse oder Körner getroffen wird, dies ist eine mühsame aber unzuverlässige Arbeit.
Bei leichten Werkstücken und starken Bohrern, kann die Zentrierung mit gewaltsamen Druck erreicht werden. Bei schweren Werkstücken und schwachem Bohrer, ist ein sol ehes Vorgehen nicht möglich. Allein durch Augenmass kann der Bohrer nicht exakt auf das gewünschte Bohrzentrum gebracht werden. Entweder wird das Loch bei freiem Bohren verbohrt, oder, wenn der schwache Bohrer zwangsmässig in eine Bohrbüchse geführt wird, kann er leicht in federnden Zustand verbogen werden, wodurch der Bohrer schnell abgenutzt und das Loch dadurch verbohrt wird Ohne genaue Zentrierung kann keine genaue Bohrung erreicht werden.
2. Das Fixierproblem des Werkstückes.
Wenn an einem Werkstück mehrere Bohrungen ausgeführt werden müssen, steht mänbei der normalen Bohrmaschine schon vor dem Problem, wie man mit einmaligem Festspannen des Werkstückes alle Bohrungen der Reihe nach ausführen kann. Ohne Fixieren kann nicht zuverlässig gebohrt werden, bei einem grossen Bohrer kann sich das Werkstück verschlägen oder weggeschleudert werden und so einen Unfall verursachen.
Bei den Koordinatentischen gibt es kein Fixierproblem, jedocll sind diese verhältnismässig für normale Bohrrnaschinen zu kostspielig, kompliziert, platzraubend und haben vor allem Mangel an Wendigkeit, wodurch keine automatische Lochzentrierung ausgeführt werden kann, also sehr zeitraubende Arbeitsweise, deshalb kann der Koordinatentisch wirtschaftlich und technisch nicht als Hilfswerkzeug für allgemeine Bohrmaschinen, besonders für Serienfabrikation in Betracht gezogen werden. Einwandfreies Bohren bedingt einwandfreie Fixierung, was heute im breitestem Masse noch fehlt.
3. Positionierungsproblem.
Voraussetzung für ein richtiges Bohren, ist eine genaue Positionierung. Die Positionierungsaufgabe kann bis heute, abgesehen von manueller Arbeit mittels Augenmass, z. B.
Anreissen und Körnern, nur durch Koordinatentische kor rekt bewerkstelligt werden, was aber aus preislichen Grunden für die breiten Massen unwirtschaftlich ist und vor allen Dingen für Serienfabrikation gar nicht geeignet. Der Bedarf an Bohrarbeit ist aber in der Serienfabrikation weit grösser als bei Einzelanfertigung. Dieses Problem ist bis heute noch keineswegs befriedigend gelöst.
Anderseits ist bei der Serienfabrikation das schnelle Bohren bzw. schnelle Spannen des Werkstückes von grosser Bedeutung. Die auf dem Markt befindliche Schnellspannvorrichtungen haben den Nachteil, dass die Führungssäulen auf der Bohrplatte befestigt und die Führungsbohrungen auf dem Sockelgehäuse angeordnet sind. Wegen Verwacklungsgefahr können die Führungssäulen nicht ausreichend lang für hohe Werkstücke ausgebildet werden, das Sockelgehäuse muss jedoch sehr hoch gestaltet werden, was als platzraubend beanstandet wird.
Alle diese Mängel und Unvollkommenheiten zu beheben ist Aufgabe der neuen Universalbohrvorrichtung, welche zu diesem Zweck erdacht worden ist. Das Hauptmerkmal besteht darin, dass zwei für die Bohrplatte nebst Bohrplattenträger als Führung dienende Führungssäulen direkt auf der Aufspannplatte festsitzend angeordnet sind, welche Letztere mittels einem rahmenartigen Kugellager zusammen mit einem Koordinatenhalter auf einer Grundplatte schwimmend in c- und Y-Richtung gelagert ist, das Ganze derart, dass die Aufspannplatte in jede gewünschte Lage mittels einem an der Grundplatte wenig schwenkbar befestigten Magneten fixiert wird und die Positionierung durch die Bohrlehre in der Bohrplatte selbst oder durch ein auf den Bohrplattenträger aufmontierten Koordinatenschiebegerät erfolgt.
Durch diese Anordnung wurde das Zentrierungsproblem des Bohrers und das Fixierproblem desWerkstückes dank der schwimmenden Aufspannplatte, fixierbar durch Magnete aufeinen Schlag gelöst. Durch die Bohrlehre oder ein Koordinatenschiebegetät ist die Positionierungsaufgabe gelöst worden,
Durch Anordnung der Führungssäule auf die Aufspannplatte, ist der schwerwiegende Nachteil der bisherigen konventionellen Schnellspannvorrichtungen ebenfalls behoben.
Die Ausführungsbeispiele sind in folgenden Zeichnungen dargestellt:
Fig. I zeigt, die Universalbohrvorrichtung von oben gesehen.
Fig. 2 zeigt, dieselbe von vorn gesehen.
Fig. 3 zeigt, dieselbe von der Seite gesehen.
Fig. 4 zeigt, die Ausführungsform der Führungssäule.
Fig. 5 zeigt, die Grundplatte mit dem rahmenartigen Kugellager nebst Koordinatenhalter von oben gesehen.
Fig. 6 zeigt, dieselbe von vorn gesehen in Schnittzeichnung.
Fig-.- 7 zeigt, dieselbe von der Seite gesehen in Schnitt- zeichnung.
Fig. 8 zeigt, das Koordinatenschiebegerät auf den Bohrplattenträger aufmontiert.
Aus den Zeichnungen ist ersichtlich, dass die Bohrvorrichtung aus drei Gruppen besteht. Die obere Gruppe ist zu sammengesetzt aus der Aufspannplatte 20 mit Bohrplatte 1 nebst Hebelsystem 5-15. Die mittlere Gruppe ist das rah menförmige Kugellager 23 - 25 nebst Koordinatenhalter 26 - 28. Die untere Gruppe ist eine Grundplatte 30 mit Ma gneten 31-34. Das zu bohrende Werkstück 40 wird in der obern Gruppe zwischen Aufspannplatte 20 und Bohrplatte 1 eingelegt. Die Bohrplatte 1 ist als Bohrlehre vorgesehen mit verschiedenen nach Zeichnung geplanten Bohrbüchsen la.
Die Bohrplatte 1 wird mittels zwei in Höhe verstellbare Lei sten 2 auf die beiden Bohrplattenträger 3 durch Schrauben fest montiert. Die beiden Bohrplattenträger 3 sind auf bei den Führungssäulen 4 auf und ab bewegbar. Die Bewegung erfolgt durch Schwenken der beiden durch Achse 8 verbun denen Hebel 7, welche mittels je einem Gelenkhebel 5 mit
Bohrplattenträger 3 gelenkig verbunden sind und zwar nicht direkt, sondern durch einen neben dem Hebel 7 befestigten zweiten verkleinerten Zwischenhebel 6 aus Federstahl, damit können die zwei Hebel 7 etwas Überhub ausüben und durch die Federwirkung des Zwischenhebels 6 eine dauernde Druckkraft via Bohrplatte 1 an das Werkstück 40 auswirken.
Das Hebelsystem 5-15 besteht aus einer Klemmein richtung 10 - 15, welche eine Rolle 10 besitzt, die auf einer bogenförmigen Fläche 17 des an der Aufspannplatte 20 befe stigten hochstehenden Arms 16 rollt und mit einem am He bel 7 befestigten Keil 12 zusammen arbeitet, sowie mit einem mit zwei an Rolle 10 anschlagenden Stiften 11 versehenen
Mitnehmer 13, welcher unter Feder 18 nach unten strebt, in Wirkungsverbindung steht, das Ganze derart, dass der He bel 7 nur nach unten schwenken kann, sobald Hebel 7 nach oben strebt, wird durch die Federkraft 18 die Rolle 10 eine
Klemmwirkung zwischen der bogenförmigen Fläche 17 und
Keil 12 ausüben, somit wird der Hebel 7 blockiert und das
Werkstück 40 zwischen Aufspannplatte 20 und Bohrplatte 1 dauernd eingeklemmt.
Diese Blockierung wird erst wieder frei, wenn man den Verlängerungshebel 9 nach oben ein we nig hebt, wodurch dieser den Mitnehmer 13 mittels eines an Achse 15 befestigten Stiftes 14 nach oben bewegt und die Rolle 10 ihre Klemmwirkung verliert.
Zum Festspannen für höhere Werkstücke 1 können die beiden Leisten 7 stufenweise auf den Bohrplattenträger 3 verstellt montiert werden. Die Führungssäulen 4 sind mit verschiedenen Längen für noch höhere Werkstücke vorgesehen, die dazugehörigen Gelenkhebel 5 werden ebenfalls entsprechend verlängert. Längere Führungssäulen 4a werden mit einem Ansatz 4b versehen, welche an die Aufspannplatte 21 festverschraubt wird, um das Festhalten der Säule zu verstärken.
Das Kugellager ist rahmenförmig ausgebildet. Die Kugeln 23 sind zwischen zwei Leisten 25 in Querrichtung gelagert, welche in Längsrichtung mit zwei einfachen Leisten 24 verbunden sind, wodurch der Rahmen gebildet-wird. Eine Leiste 24 arbeitet mit einem Koordinatenhalter 26 zusainmen. Der Koordinatenhalter 26 ist T-förmig ausgebildet und oberhalb mit vier Rollen 27 versehen und dient als Fuhrung für die Leiste 24 des Kugellagers. Unter dem Koordinatenhalter 26 befinden sich zwei Rollen 28, welche in eine Nute 29 in der Grundplatte 30 eingelassen sind, somit kann sich die Aufspannplatte 20 in alle Richtungen bewegen, bleibt aber immer parallel Kante zu Kante der Aufspannplatte 20 und Grundplatte 30, welche sich nicht verdrehen können.
Die Magnete 31 sind auf eine Platte 32 festgemacht, welche wiederum mit einem Federblatt 33 verbunden ist. Das Federblatt 33 ist mittels einer Leiste 34 an der Grundplatte 30 festgeschraubt. Die obere Fläche der Magnete 31 liegen parallel zur untern Fläche der Aufspannplatte 20. Durch die Federwirkung und Eigengewichtes der Magnete werden diese wenig nach unten gesenkt, jedoch sobald der Stromkontakt eingeschaltet ist, wird die Aufspannplatte von den Magneten angezogen und für die Bohrarbeit festgehalten.
Fig. 8 zeigt ein Koordinatenschiebegerät 35 - 39, welches an die Bohrplattenträger 3 mittels Schrauben montiert ist.
Die Schiene 35 in Längsrichtung ist mit einer Massskala versehen, während der Schieber 36 mit Nonius versehen ist, wie bei der normalen Schiebelehre. Die Querschiene 37, welche ebenfalls mit einer Massskala versehen ist, ist mit Schieber 36 rechtwinklig zur Schiene 35 festverbunden. Am Querschieber 38 welcher ebenfalls mit Nonius versehen ist, ist eine Körnervorrichtung 39 angebracht. Dem Loch 39a der Körnervorrichtung sind drei Aufgaben zugedacht, erstens für die Aufnahme des Körnerstiftes, zum Körnern- und zwei tens zugleich zum Anreissen, drittens als Bohrbüchse zur Aufnahme eines Zentrierbohrers, zum Vorbohren, damit ist ihre Positionierungsaufgabe auf einfachste Weise in jeder Beziehung erfüllt.
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PATENT CLAIMS
1. Universal Bohrvorrichturyg, characterized in that two for the drilling plate (1) together with the drilling plate support (3) serving as guide columns (4) are arranged directly on the clamping plate (20), the latter (20) by means of a frame-like ball bearing (23 - 25) together with a coordinate holder (26 - 28) on a base plate floating in the X and Y direction, the whole in such a way that the mounting plate (20) in any desired position by means of a little pivotally attached to the base plate (30) Magnet (31-34) is fixed and the positioning by the drilling jig (la) in the drilling plate (1) itself,
or by means of a coordinate slide device (35-39) mounted on the drilling plate carrier (3).
2. Universal drilling device according to claim 1, characterized in that the drilling plate (1) by means of height-adjustable strips (2) on the drilling plate carrier (3) is fastened with screws.
3. Universal drilling device according to claims 1 u.
2 characterized in that the up and down movement of the drilling plate (1> serving lever (7) cooperates with a clamping device (9-15), the roller (14) on the arcuate surface (17) of the clamping plate (20) attached arm (16) rolls and, together with a wedge (12) attached to the lever (7), causes the clamping action in such a way that the lever (7) is clamped against upward movement in each position and only then by actuating the extension lever (9) by means of of a driver (11, 13, 14) can be released from the jam
4th
Universal drilling device according to claim 1, characterized in that a coordinate slide device (35-39) is mounted on the drilling plate carrier (3) and on the slide (38) a grain device is attached, which are intended for three tasks, for punching, marking and pre-drilling.
The drilling machine is the oldest and most elementary processing machine. Nevertheless, this most widespread machine generally still has many basic imperfections and unresolved problems.
The first problem is the centering of the drill, the second the fixation of the workpiece, the third the quick positioning and fast drilling.
1. - The centering problem of the drill.
Whether for one-off production or series with drilling templates, the exact finding of the drilling center is still unsolved.
The workpiece has to be pushed back and forth until the drilling center is reasonably hit in the middle of the pre-drilled hole or drill sleeve or center, this is tedious but unreliable work.
With light workpieces and strong drills, centering can be achieved with violent pressure. Such a procedure is not possible with heavy workpieces and weak drills. The eye cannot be brought exactly to the desired drilling center by eye size alone. Either the hole is drilled when drilling freely, or if the weak drill is forcibly guided into a drill sleeve, it can easily be bent in a resilient state, as a result of which the drill quickly wears out and the hole is drilled thereby. Exact drilling cannot be achieved without exact centering will.
2. The fixation problem of the workpiece.
If several holes have to be drilled on a workpiece, the problem with the normal drilling machine is how to drill all the holes in sequence with a single clamping of the workpiece. Drilling cannot be carried out reliably without fixation; with a large drill, the workpiece can twist or be thrown away, causing an accident.
There is no fixing problem with the coordinate tables, but they are too expensive, complicated, space-consuming for normal drilling machines and, above all, they lack maneuverability, which means that automatic hole centering cannot be carried out, which means that the coordinate table cannot be economically and technically very time-consuming as an auxiliary tool for general drilling machines, particularly for series production. Flawless drilling requires perfect fixation, which is still largely lacking today.
3. Positioning problem.
Precise positioning is a prerequisite for correct drilling. The positioning task can still today, apart from manual work by eye, z. B.
Scribing and grains can only be done correctly by coordinate tables, which is uneconomical for the masses for price reasons and, above all, not suitable for series production. However, the need for drilling work in serial production is far greater than for one-off production. To date, this problem has not been satisfactorily solved.
On the other hand, fast drilling or fast clamping of the workpiece is of great importance in series production. The quick release devices on the market have the disadvantage that the guide columns are attached to the drilling plate and the guide holes are arranged on the base housing. Due to the risk of blurring, the guide columns cannot be made long enough for high workpieces, but the base housing must be designed very high, which is objected to as space-consuming.
It is the task of the new universal drilling device, which was conceived for this purpose, to remedy all these defects and imperfections. The main feature is that two guide columns, which serve as guides for the drilling plate and the drilling plate carrier, are arranged directly on the clamping plate, which is supported by a frame-type ball bearing together with a coordinate holder on a base plate, floating in the C and Y directions, the whole in such a way that the clamping plate is fixed in any desired position by means of a magnet which is not pivotably attached to the base plate and the positioning is carried out by the drilling jig in the drilling plate itself or by a coordinate slide device mounted on the drilling plate carrier.
This arrangement solved the problem of centering the drill and the problem of fixing the workpiece thanks to the floating clamping plate, which could be fixed in one go by magnets. The positioning task has been solved by the drilling jig or a coordinate sliding device,
By arranging the guide column on the clamping plate, the serious disadvantage of the conventional conventional quick clamping devices is also eliminated.
The exemplary embodiments are shown in the following drawings:
Fig. I shows the universal drilling device seen from above.
Fig. 2 shows the same seen from the front.
Fig. 3 shows the same seen from the side.
Fig. 4 shows the embodiment of the guide column.
Fig. 5 shows the base plate with the frame-like ball bearing and coordinate holder seen from above.
Fig. 6 shows the same seen from the front in sectional drawing.
Fig. 7 shows the same, seen from the side, in a sectional drawing.
Fig. 8 shows the coordinate sliding device mounted on the drilling plate carrier.
From the drawings it can be seen that the drilling device consists of three groups. The upper group is composed of the clamping plate 20 with drilling plate 1 together with lever system 5-15. The middle group is the frame-shaped ball bearing 23-25 together with the coordinate holder 26-28. The lower group is a base plate 30 with magnets 31-34. The workpiece 40 to be drilled is placed in the upper group between the clamping plate 20 and the drilling plate 1. The drilling plate 1 is provided as a drilling jig with various drill sleeves planned according to the drawing la.
The drilling plate 1 is fixed by means of two adjustable Lei 2 on the two drilling plate carrier 3 by screws. The two drill plate carriers 3 can be moved up and down in the guide columns 4. The movement is carried out by pivoting the two by axis 8 verbun which lever 7, each with an articulated lever 5 with
Drill plate carrier 3 are articulated and not directly, but by a second reduced intermediate lever 6 made of spring steel attached next to the lever 7, so that the two levers 7 can exert a little overstroke and, due to the spring action of the intermediate lever 6, a permanent compressive force via drilling plate 1 to the workpiece 40 impact.
The lever system 5-15 consists of a clamping device 10-15, which has a roller 10 which rolls on an arcuate surface 17 of the mounting arm 20 attached to the mounting plate 20 and which works with a wedge 12 attached to the lever 7. and provided with two pins 11 striking roller 10
Driver 13, which strives down under spring 18, is in operative connection, the whole in such a way that the lever 7 can only pivot downwards as soon as lever 7 strives upward, the roller 10 becomes a by the spring force 18
Clamping action between the arcuate surface 17 and
Exercise wedge 12, so the lever 7 is blocked and that
Workpiece 40 permanently clamped between clamping plate 20 and drilling plate 1.
This blocking is only released again when you lift the extension lever 9 up a little, whereby this moves the driver 13 by means of a pin 14 attached to axis 15 upwards and the roller 10 loses its clamping effect.
For clamping for higher workpieces 1, the two strips 7 can be mounted in stages on the drilling plate carrier 3. The guide columns 4 are provided with different lengths for even higher workpieces, the associated articulated levers 5 are also extended accordingly. Longer guide columns 4a are provided with a shoulder 4b which is screwed onto the clamping plate 21 in order to reinforce the holding of the column.
The ball bearing is frame-shaped. The balls 23 are mounted between two strips 25 in the transverse direction, which are connected in the longitudinal direction with two simple strips 24, whereby the frame is formed. A bar 24 works together with a coordinate holder 26. The coordinate holder 26 is T-shaped and provided above with four rollers 27 and serves as a guide for the bar 24 of the ball bearing. Under the coordinate holder 26 are two rollers 28, which are embedded in a groove 29 in the base plate 30, so the clamping plate 20 can move in all directions, but always remains parallel to the edge of the clamping plate 20 and base plate 30, which are not can twist.
The magnets 31 are attached to a plate 32, which in turn is connected to a spring leaf 33. The spring leaf 33 is screwed onto the base plate 30 by means of a strip 34. The upper surface of the magnets 31 are parallel to the lower surface of the platen 20. Due to the spring action and weight of the magnets, these are lowered little, but as soon as the power contact is turned on, the platen is attracted to the magnets and held for drilling.
Fig. 8 shows a coordinate slide device 35 - 39, which is mounted on the drilling plate carrier 3 by means of screws.
The rail 35 in the longitudinal direction is provided with a scale, while the slide 36 is provided with a vernier, as in the normal slide gauge. The cross rail 37, which is also provided with a scale, is firmly connected to slide 35 at right angles to the rail 35. A grain device 39 is attached to the cross slide 38, which is also provided with a vernier. The hole 39a of the centering device is intended for three tasks, firstly for receiving the centering pin, for centering and secondly for scribing, thirdly as a drill sleeve for receiving a centering drill, for pre-drilling, so that its positioning task is fulfilled in the simplest way in every respect.