DE2100841A1

DE2100841A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Zen tneren einer Bohrmaschine

Info

Publication number: DE2100841A1
Application number: DE19712100841
Authority: DE
Inventors: Takashi Nagaya Aichi Watanabe (Japan)
Original assignee: Nitto Giken KK
Current assignee: Nitto Giken KK
Priority date: 1970-01-13
Filing date: 1971-01-09
Publication date: 1971-08-26
Also published as: FR2076078B1; US3728027A; CA945404A; FR2076078A1; GB1300672A

Description

NITTO GIKEN KABUSHIKI KAISHA

1-17-10, Ikegami, Ohta ku, Tokyo, Japan

Verfahren und Vorrichtung zum Zentrieren einer Bohrmaschine

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren sowie auf eine Vorrichtung zum Zentrieren einer Bohrmaschine.

Dabei liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Möglichkeit zum Zentrieren der Bohrmaschinen zu schaffen, welche ein leichtes und schnelles Zentrieren gestattet.

Weiterhin ist Gegenstand der Erfindung die Schaffung einer für das Zentrieren geeigneten Vorrichtung.

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•Nach einem ersten Merkmal der Erfindung wird dies dadurch erreicht, daß ein mit der Bohrmaschine verbundener Lichtprojektor so eingestellt wird, daß das von ihm projizierte Licht auf der zur durchbohrenden Werkstückfläche an einer Stelle fokussiert, an welcher die Verlängerung des Bohrers der Bohrmaschine die Fläche des Werkstückes schneidet, wobei der Brennpunkt des projizierten Lichtes auf die für die Bohrung bezeichnete Werkstückfläche gerichtet ist, und daß dann eine Relativbewegung zueinander derart durchgeführt wird, daß beim Antrieb des Bohrers eine Bohrung an der bezeichneten Stelle erfolgt.

Die erfindungsgemäße Zentriervorrichtung für eine Bohrmaschine besteht darin, daß die Bohrmaschine einen Lichtprojektor mit Mitteln zum Fokussieren des Lichtes auf eine zu bohrende Werkstückfläche aufweist, und daß eine senkrecht zur Bohrmaschine bewegliche Bohreinheit von der Bohrmaschine getragen ist, wobei weiterhin Mittel für die Einstellung der Lage des Lichtprojektors derart vorgesehen sind, daß das projizierte Licht an einer Stelle der zu durchbohrenden Werkstückfläche fokussiert werden kann, wobei diese Stelle von der Verlängerungslxnie des Bohrers geschnitten wird.

Zur weiteren Veranschaulichung der Erfindung sei in der folgenden, ausführlichen Beschreibung auf die Zeichnungen Bezug genommen. Darin zeigen:

Figur 1 eine seitliche Darstellung einer Bohrmaschine mit einem magnetischen Werkstückhalter, die eine Ausführungsform der Erfindung aufweist,

Figur 2 einen Querschnitt durch einen erfindungsgemäB ausgeführten Lichtprojektor zum Zentrieren,

Figur 3 einen Querschnitt einer abgewandelten Ausführungsform eines Lichtprojektors zu» Projizieren,

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Figur U eine perspektivische Darstellung einer Scheibe zwischen mehreren Kondensorlinsen,

Figur 5 einen Querschnitt durch einen weiteren, erfindungsgemäßen Lichtprojektor zum Zentrieren,

Figur 6 einen Querschnitt des in Figur 5 dargestellten Lichtprojektors entlang der Linie VI-VI,

Figur 7 einen Querschnitt eines anderen erfindungsgemäßen Lichtprojektors zum Zentrieren,

Figur 8 gekreuzte Glühwendeln bei einer Ausführungsform entsprechend Figur 7,

Figur 9 das Schaltbild bei einer Bohrmaschine mit magnetischer Werkstückhalterung und

FigurlO eine seitliche Darstellung einer erfindungsgemäß ausgeführten Standbohrmaschine.

In der eingehenden, nachstehenden Beschreibung der Erfindung sind unter Bezugnahme auf die Zeichnungen die gleichen Teile jeweils mit dem gleichen Bezugszeichen versehen. . Jj

Die in Figur 1 dargestellte Bohrmaschine besteht aus einem Hauptkörper 101, mit magnetischer Werkstückhalterung, wobei ein vertikal bewegliches Teil 102 beweglich an der Stirnseite des Hauptkörpers angeordnet ist. Eine Handbohrmaschine 103 ist mit einem Bohrer 106 versehen und mit dem vertikal beweglichen Teil durch die Träger 1OU und 105 verbunden. Ein Handgriff 107 ist an der Seite des Hauptkörpers 101 angelenkt, um das bewegliche Teil 102 durch Verdrehung eines im Hauptkörper 101 angeordneten, zeichnerisch nicht dargestellten AntriebsZahnrades zu bewegen, welches mit einer Zahnstange 108 kämmt, die an der Rückseite

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des beweglichen Teils 102 angebracht ist. Ein Stütz- und Bewegungsrad 109 ist am unteren Teil des Hauptkörpers vorgesehen, ferner befindet sich unter der Mitte des Hauptkörpers 101 ein magnetischer Halter 110. Ein Stahlblech 111, welches durchbohrt werden soll, besitzt an seiner Fläche 112 eine Anreißmarke P. Der Licritprojektor 113 zum Zentrieren besitzt einen Schalter 114. und ein Anschlußkabel 115.

Wie man aus Figur 2 entnehmen kann, ist der Lichtprojektor 113 zum Zentrieren mit einer Lichtquelle 12 3 in einem Gehäuse 122 versehen, welches einen Anschluß 121 für den Hauptkörper 101 der Bohrmaschine besitzt, Das von der Lichtquelle projizierte Licht wird von einer Oberfläche eines Spiegels 124 reflektiert und durch eine konvexe Linse 24 fokussiert, die in einer Einstellhülse 125 an der Vorderseite des Gehäuses 122 vorgesehen ist.

Die Bohrmaschine mit der magnetischen Halterung wird auf die Fläche 112 des zu durchbohrenden Materials 111 gebracht. Der Lichtprojektor 113 wird so eingestellt, daß das projizierte Licht Y vom Lichtprojektor 113 an einer Stelle fokussiert, an welcher eine Verlängerungslinie der Achse des Bohrers 106 der Bohrmaschine 103 die Fläche 112 des zu bohrenden Materials 111 schneidet.

Dies wird dadurch erreicht, daß das Gehäuse 122 der Lichtquelle 113 bewegt und die Einstellhülse 125 herein- oder herausgeschraubt wird. Dann wird die Bohrmaschine mit dem magnetischen Halter derart bewegt, daß der Brennpunkt Z des projizierten Lichtes Y auf die Anreißstelle P, die sich auf der Fläche 112 des zu durchbohrenden Materials befindet, eingestellt wird. Sowie der Brennpunkt Z auf die Anreißstelle P eingestellt ist, wird der Magnethalter elektrisch magnetisierend erregt, so daß dann die Bohrmaschine eine feste Verbindung mit dem zu durchbohrenden Material besitzt.

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Auf diese Weise läßt sich das Zentrieren sehr leicht ausführen, wobei die früher üblich gewesenen, wiederholten Zentrierarbeiten, bei welchen man das Ende des Bohrers 106 ' dicht an die Anreißstelle P mit Hilfe des Handgriffes 107 bringen mußte, überflüssig werden.

Die mit einem magnetischen Werkstückhalter ausgeführten Bohrmaschinen, wie sie in den Figuren 1 und 2 dargestellt sind, müssen über die Fläche des zu bohrenden Materials zum Zwecke des Zentrierens verschoben werden. Um das Zentrieren bei einer S.tandbohrmaschine, wie sie Figur 10

zeigt, durchzuführen, wird das zu bohrende Material 133 W'

auf einem Tisch 131 mittels eines Schraubstockes 132 gehalten und derart bewegt, daß der Fokus Z des projizierten Lichtes Y auf eine Anreißstelle des zu durchbohrenden Materials 133 gerichtet wird. Zweckmäßig wird der Lichtprojektor 113 derart eingestellt, daß das projizierte Licht

Y des Lichtprojektors 113 an einer Stelle fokussiert, an welcher die Verlängerungslinie X des Bohrers 106die Fläche 131 des zu bohrenden Materials 133 schneidet. Wenn man das Material an zahlreichen Stellen in der Massenherstellung durchbohren muß, läßt sich das Zentrieren leicht dadurch ausführen, daß das zu durchbohrende Material mit der Maßgabe bewegt wird, daß der Fokus Z des projizierten Lichtes Jj

Y auf verschiedene Anreißstellen eingestellt wird, wobei das Material 133 im Schraubstock 132 eingespannt ist. Auf diese Weise ist es bei der erfindungsgemäßen Bohrmaschine unnötig, sogar im Falle einer Massenherstellung an jeder Anreißstelle wiederholte Zentrierarbeiten vorzunehmen, bei welchen das Ende des Bohrers 106 bis dicht auf die Anreißstellen auf dem zu durchbohrenden Material gebracht werden.

Wenn der Brennpunkt Z des projizierten Lichtes Y nicht wahrnehmbar ist, weil man die Zentrierung im Freien durchführen muß, läßt sich mit Erfolg farbiges Licht als Pro-

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jektionslicht verwenden. Darüberhinaus kann der Lichtprojektor 113 als übliche Beleuchtungsvorrichtung Verwendung finden, wenn die Einstellhülse 125 entfernt wird.

Wie sich aus der vorstehenden Beschreibung ergibt, gestattet es die Erfindung, leicht und schnell Zentrierungen zum Bohren durch Einstellung des Brennpunktes des Projektionslichtes einer Lichtquelle vorzunehmen, der genau auf die Anreißstelle auf dem zu durchbohrenden Material eingestellt ist, so daß man die üblichen Zentrierarbeiten durch wiederholte Annäherung des Bohrerendes an die Anreißstelle vermeiden kann.

Für die Zentriervorrichtung der vorliegenden Erfindung lassen sich grundsätzlich beliebige Lichtprojektoren verwenden. Der in den Figuren 3 und 4 dargestellte Lichtprojektor ist mit dem Hauptkörper der Bohrmaschine verbunden und derart eingestellt, daß sein projeziertes Licht kreuzförmig an einer Stelle fokussiert, an welcher die Verlängerungslinie des Bohrers die Oberfläche des zu durchbohrenden Materials schneidet.

Der in Figur 3 dargestellte Lichtprojektor besitzt eine elektrische Glühbirne 1/3 im Gehäuse 142. Ein verschiebliches Teil 146 ist dabei mit einer konvexen Linse 143 zur Lichtbundelung vorgesehen, während eine Scheibe 145 mit einer kreuzförmigen Öffnung in das Innere des Gehäuses 142 hereinschraubbar ist. Eine Einstellhülse 148 mit einer konvexen Linse 147 befindet sich am Ende des Gehäuses 142. Das projizierte Licht Y läßt sich derart einstellen, daß es an einer Stelle fokussiert, an welcher die Verlängerungslinie X des Bohrers 106 die Oberfläche des zu durchbohrenden Materials 111 schneidet, wobei die präzise Einstellung der Lage des Brennpunktes Z durch Drehen der Einstellhülse 148 vorgenommen wird. Die Öffnung

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in Form eines Kreuzes 1Λ4 in der Scheibe 145 ermöglicht

es, den. Brennpunkt Z des projizierten Lichtes Y kreuzförmig darzustellen, was wiederum die Einstellung des Brennpunktes auf eine Anreißstelle auf der Oberfläche des zu durchbohrenden Materials erleichtert.

Wenn der Bohrer 106 auf eine Anreißstelle P ausgerichtet werden muß, wird der Magnethalter 110 in eine genaue Stellung gebracht und fixiert oder der Hauptkörper 101, der mit der Bohrmaschine 104 versehen sowie auf dem Magnethalter 110 angeordnet ist, wird eingestellt, wobei der Magnethalter in seiner Lage verbleibt. In jedem Falle wird dt das projizierte Licht Y auf die Anreißstelle P gerichtet.

Im rückwärtigen Teil des Gehäuses 152 des Lichtprojektors 151, der in den Figuren 5 und 6 dargestellt ist, sind elektrische Birnen 153 und 151 derart angeordnet, daß deren Drahtwendeln rechtwinklig zueinander stehen. Das Gehäuse 152 ist weiterhin mit konvexen Linsen 157 und 158 ausgeführt, die sich in einem einstellbaren Abschnitt des Gehäuses 152 befinden, ferner mit vorstehenden Stücken 159 und 160, die an den kovexen Linsen 157 und 158 befestigt sind und aus den Längsschlitzen 161 und 162 vorstehen, die sich in der Gehäusewandung befinden, wobei eine Trennwand j. 163 für die Unterteilung des Innern des Gehäuses 152 vor- φ gesehen ist. Die konvexen Linsen 157 und 158 werden so eiagestellt, daß das Licht von wenigstens zwei Glühbirnen, deren Drahtwendeln senkrecht zueinander stehen, beim Durchgang durch die Linsen eine Überschneidung erfährt. Das Licht der Glühbirnen 15 3 und 154 wird kaum geschwächt, weil es sich ungestört ausbreitet, so daß das sich dank der konvexen Linsen überschneidende Licht einen sehr hellen, kreuzförmigen Brennpunkt ergibt. Da die konvexen Linsen und 158 mittels der durch die Längsschlitze 161 und 162 des Gehäuses 152 vorstehenden Teile 159 und 160 gegeneinander verschwenkbar sind, läßt sich jedes gewünschte Brennpunkt-

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muster des Lichtes erhalten, wenn man die vorstehenden Stücke in ihrer Lage verändert und die Bilder der Drahtwendeln in gewünschter Weise einstellt.

Der in Figur 7 wiedergegebene Lichtprojektor ermöglicht eine vereinfachte Lichterzeugung sowie bestimmte Brennpunktbilder des Lichtes in Form eines Kreuzes mittels einer Glühbirne und einer leichten Einstellung des Brennpunktbildes. Der Lichtprojektor 171 besteht aus einer elektrischen Glühbirne 172 mit zwei gekreuzten Drahtwendeln 173 und 174-, wie man es Figur 8 entnehmen kann; dabei ist ein Zylinder 176 mit einer konvexen Linse 175 ausgeführt sowie einstellbar auf dem Endabschnitt des Lichtprojektors 171 aufgesetzt. Da die Lichtquelle die Form eines Kreuzes besitzt, entsteht ein sehr scharfes Brennpunktbild in Form eines Kreuzes auf dem zu durchbohrenden Material, wenn das Licht im Zylinder 176 mittels der konvexen Linse 175 eingestellt wird, ohne daß die Strahlungsintensität sich dabei verringert. Somit kommt man zu einem scharfen und hellen Brennpunktbild, wenn bei diesem Lichtprojektor lediglich das Kreuzbild der gekreuzten Drahtwendeln 173 und 174 in der elektrischen Glühbirne 172 mit der konvexen Linse 175 fokussiert wird, so daß man gleichzeitig eine leichtere und wirksamere Zentrierarbeit an Stellen wie im Freien vornehmen kann. Darüberhinaus kann man den Lichtprojektor von geringer Größe ausführen, weil man nicht mehrere Linsen und Glühbirnen benötigt.

Für den Stromkreis der Lichtquellen des Lichtprojektors lassen sich beliebige Schaltungen verwenden. Im Ausführungs· beispiel gemäß Figur 9 wird Wechselstrom einer Wechselstromquelle 181 mittels des Gleichrichters 182 zu Gleichstrom gleichgerichtet, wobei der Gleichrichter als Brückenschaltung für die Magnetisierung eines Elektromagneten 183 dient. Ein vom Hauptstromkreis 185 abzweigender Brückenstrom 181 ist mit dem Lichtprojektor 113 verbunden.

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Die erfindungsgemäßen Lichtprojektoren sind in ihrer Anwendung nicht auf Bohrmaschinen für Metalle begrenzt, sondern lassen sich auch bei beliebigen Bohrmaschinen für Holz oder für die Verwendung in Geschäftsräumen verwenden. Darüberhinaus ist die vorliegende Erfindung gleichfalls nicht auf Bohrmaschinen mit einem Bohrer beschränkt, sondern läßt sich auch erfolgreich bei zum Beispiel Gewindebohrern, Handpressen und in allen denjenigen Fällen verwenden, in denen eine Einspannstellung des zu durchbohrenden bzw. des zu lochenden Materials angezeigt wird, anstatt eine Fokussierung in einer Stellung vorzunehmen, in welcher die Verlängerungslinie eines Bohrers die Oberfläche des zu bohrenden Materials schneidet. Daher lassen sich gleichfalls eine Vielzahl von Lichtprojektoren verwenden .

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Claims

- 10 PATENTANSPRÜCHE

f1.'Verfahren zum Zentrieren einer Bohrmaschine, dadurch gekennzeichnet^ daß ein mit der Bohrmaschine verbundener Lichtprojektor so eingestellt wird, daß das von ihm projizierte Licht auf der zu durchbohrenden Werkstückfläche an einer Stelle fokussiert, an welcher die Verlängerung des Bohrers der Bohrmaschine die Fläche des Werkstückes schneidet, wobei der Brennpunkt des projizierten Lichtes auf die für die Bohrung bezeichnete Werkstückfläche gerichtet ist, und daß dann eine Relativbewegung zueinander derart durchgeführt wird, daß beim Antrieb des Bohrers eine Bohrung an der bezeichneten Stelle erfolgt.

2. Zentriervorrichtung für eine Bohrmaschine, dadurch gekennzeichnet_Λ daß ein Lichtprojektor (113, IUl, 151, 171) sowie Mittel für die Fokussierung des vom Lichtprojektor erzeugten Lichtes auf eine zu durchbohrende Fläche (112, 13¹O an einer Bohrmaschine angeordnet sind, die weiterhin eine senkrecht zur Bohrmaschine bewegliche Bohreinheit (103) trägt, und daß Mittel für die Einstellung der Lage des Lichtprojektors derart vorgesehen sind, daß das projizierte Licht (Y) an einer zu durchbohrenden Stelle fokussierbar ist, die von einer Verlängerungslinie (X) des Bohrers (106) geschnitten wird.

3. Zentriereinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekenn zeichnet, daß der Lichtprojektor ein Gehäuse mit einer darin angeordneten Lichtquelle sowie eine einstellbare Linse für die Bündelung des Lichtes der Lichtquelle und dessen Projizierung aus dem Gehäuse aufweist,

«+. Zentriereinrichtung nach den Ansprüchen 2 und 3, dadurch

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gekennzeichnet₃ daß Mittel für die Bewegung des Lichtprojektors mit der Bohreinheit in jede beliebige Lage vorgesehen sind, in welcher eine Fläche von der Bohreinheit durchbohrt werden muß.

5. Zentriereinrichtung nach den Ansprüchen 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel für die lösbare Befestigung des Lichtprojektors mit der Bohrmaschine in jeder gewünschten Lage über der zu durchbohrenden Fläche vorgesehen sind.

6. Zentriereinrichtung nach den Ansprüchen 2 bis 5, da durch gekennzeichnet ₃ daß mehrere Linsen für die Bündelung des Lichtes im Lichtprojektor vorgesehen sind, und daß weiterhin eine Scheibe (145) mit einer kreuzförmigen öffnung (HfH) zwischen die Linsen derart einsteckbar ist, daß im Brennpunkt des projizierten Lichtes ein Kreuz wiedergegeben wird.

7. Zentriereinrichtung nach den Ansprüchen 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet! daß eine elektrische Glühbirne (172) mit gekreuzten Drahtwendeln (173, 174) im Gehäuse des Lichtprjektors (171) als Lichtquelle vorgesehen ist.

8. Zentriereinrichtung nach den Ansprüchen 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet₃ daß mehrere elektrische Glühbirnen (153,

* 15U) mit gekreuzten Drahtwendeln (155, 156) im Lichtprojektor (151) sowie mehrere, der Anzahl der Glühbirnen entsprechende Fokussierungslinsen (J57, 158) im Lichtprojektor (151) angeordnet sind, wobei die Fokussierungslinsen (15 7, 158) im Gehäuse des Lichtprojektors (151) derart einstellbar sind, daß das projizierte Licht in Form eines gewünschten Musters fokussiert wird.

9. Zentriereinrichtung nach den Ansprüchen 2 bis 8, dadurch

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gekennzeichnet_Λ daß das Gehäuse des Lichtprojektors (113) nichtgeradlinig ausgeführt ist und einen Spiegel (12U) für die Reflektion des Lichtes im Gehäuse aufweist.

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