DE2106671A1

DE2106671A1 - Vorrichtung zum Scharfen von Bohrern, insbesondere von Spiralbohrern

Info

Publication number: DE2106671A1
Application number: DE19712106671
Authority: DE
Inventors: Sherwood George Baltimore Enders, Md (V St A)
Original assignee: Black and Decker Manufacturing Co
Current assignee: Black and Decker Corp
Priority date: 1970-03-06
Filing date: 1971-02-12
Publication date: 1971-09-16
Also published as: US3742652A; DE2106671B2; DE2106671C3

Description

The Black & Decker (USA 17 109 - prio 6.3.1970 Manufacturing Company . _Case _1Q0J _ ^g^

Towson, Md., V.St.A. Hamburg, den 8. Februar 1971

Vorrichtung zum Schärfen .von Bohrern, insbesondere von

Spiralbohrern

Mit der Erfindung soll eine Möglichkeit zum einfachen, billigen und zuverlässigen Schärfen von Bohrern unterschiedlichster Art geschaffen werden, die kein geschultes Personal erfordert und vorzugsxveise auch eine Anpassung an unterschiedliche Toleranzen, unterschiedliche Abnutzung der Bohrer und soweiter ermöglicht.

Die Erfindung betrifft daher eine Vorrichtung zum Schärfen von Bohrern, insbesondere von Spiralbohrern und zeichnet i

sich aus durch einen stationären Körper, durch eine nahe dem Körper angeordnete, um eine Mittelachse drehbare Schleifscheibe mit einer kegelstumpfförraigen Fläche, die symmetrisch zur Mittelachse liegt und dem Körper zugewandt ist, und durch eine Anzahl von sich parallel zueinander und zur Mittelachse durch den Körper erstreckender Öffnungen unterschiedlicher Größe, die im Bereich der kegel-

109830/1107

stumpfförraigen Fläche liegen.

Diese Vorrichtung kann sowohl als Zusatzgerät für übliche Bohrmaschinen als auch als selbständige Einheit mit eigenem Antrieb hergestellt werden und ermöglicht das schnelle, einfache und genaue Schärfen von unterschiedlichen Bohrern.

Ue den zu schärfenden Bohrer in die richtige Lage gegenüber der Schleifscheibe zu bringen, können Halteeinrichtungen zum Eingriff in mindestens eine Nut eines in eine öffnung gesteckten Bohrers vorgesehen werden, die Drehbewegungen des Bohrers in der öffnung verhindern und die Einstellung der Lage der Bohrerspitze bezüglich der kegelsturapfförmigen Fläche ermöglichen.

Diese Halteeinrichtungen können zur Winkeleinstellung der Hintersehliff-Flächen bezüglich der kegelstumpfförmigen Fläche auch gegenüber dem Körper verstellbar sein, so daß die für den speziellen Anwendungszweck erforderliche Form der Bohrerspitze auf einfache Weise hergestellt werden kann.

Die Halteinrichtungen können beispielsweise eine Platte mit mit den öffnungen fluchtenden Bohrungen aufweisen und an der Platte können in die Bohrungen hineinragende und in die Nuten eingreifende Vorsprünge vorgesehen sein. Diese

109838/1107

Vorsprünge verhindern Drehbewegungen des eingesetzten Bohrers und legen die Lage der Hinterschliff-Flächen bezüglich der Schleifscheibe fest. Durch entsprechende Verstellung der Platte kann diese Lage verändert werden.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der Ausführungsbeispiele zeigenden Figuren näher erläutert.

Fig. 1 zeigt die Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Vorrichtung in Verbindung mit einer elektrischen Handbohrmaschine.

Fig. 2 zeigt vergrößert eine Draufsicht auf die Vorrichtung aus Fig. 1.

Fig. 3 zeigt einen Schnitt entlang der Linie 3-3 aus Fig. 2. Fig. k zeigt einen Schnitt entlang der Linie b-k aus Fig. 3. Fig. 5 zeigt einen Schnitt entlang der Linie 5-5 aus Fig. 3.

Fig. 6 zeigt vergrößert einen Teil der Fig. 1 in Richtung der Pfeile 6-6.

Fig.7A zeigt die Bohrerspitze eines üblichen Spiralbohrers.

Fig.7B zeigt eine Draufsicht auf die Bohrerspitze gemäß Fig. 7A.

Fig. 8 zeigt in ähnlicher Darstellung wie Fig. 3 ein anderes Ausführungsbeispiel der Erfindung.

109838/1107

21Q6671

Pig. 9 zeigt einen Schnitt entlang der Linie 9-9 aus Fig. 8.

Fig.10 zeigt vergrößert einen Schnitt entlang der Linie 10-10 aus Fig. 8.

Fig.11 zeigt eine Ansicht der Vorrichtung aus Fig. 8.

Fig.12 zeigt vergrößert einen Schnitt entlang der Linie 12-12 aus Fig. 9 mit dem Bohrer in der Stellung für normalen Hinterschliff.

Fig.13 zeigt eine Ansicht ähnlich Fig. 12 für vergrößerten Hinterschliff.

Fig.I^ zeigt die Ansicht einer erfindungsgemäßen Vorrichtung als selbständige Baueinheit.

In den Figuren 1 bis 6 ist eine erfindungsgemäße Vorrichtung als Zusatzgerät für eine übliche elektrische Handbohrmaschine oder eine andere Antriebseinheit dargestellt. Wie in Fig. 1 zu erkennen ist, ist die Vorrichtung 21 zum Schärfen von Bohrern mit einer elektrischen Handbohrmaschine 23 verbunden, die auf einem Ständer 25 angebracht und mittels eines Riemens 27 gehalten ist. Die Bohrmaschine 23 weist im Gehäuse 29 einen Motor (nicht gezeigt) auf, der im Betrieb ein Futter 31 dreht, an dem die Vorrichtung 21 lösbar befestigt ist. Am Ständer 25 ist außerdem ein vertikaler Pfosten 33 vorgesehen, der in noch zu beschreibender Weise mit der Vorrichtung 21 zusammenwirkt.

109838/ 1 107

21QRG71

Die in den Figuren 2 bis 6 dargestellte Vorrichtung hat einen Körper 35 mit einem sich entlang des Umfanges nach unten erstreckenden Rand 37. Unterhalb des Körpers 35 innerhalb des Randes 37 ist eine Schleifscheibe 39 angebracht, die über eine Achse 41 drehbar am Körper 35 befestigt ist. Wie dargestellt, erstreckt sich die Achse 41 durch ein in den Körper 35 einpaßtes Lager 43 und durch die Schleifscheibe 39. Sie hat an einem Ende einen Schraubenkopf 45, und an ihrem anderen Ende ist eine Mutter 47 aufgeschraubt. Ein Paar Unterlegscheiben |

49» 51 sind auf der Achse zu beiden Seiten der Schleifscheibe 39 vorgesehen, und zwischen der Unterlegscheibe 49 und dem Lager 43 ist ein Sicherungsring 53 angeordnet.

Die Achse 41 weist einen hervorstehenden Zapfen 55 auf, der in das Putter 31 eingesetzt und dort festgeklemmt werden kann, so daß beim Einschalten der Bohrmaschine 23 die Schleifscheibe 39 in Drehbewegung versetzt wird. Andererseits soll sich der Körper 35 nicht mitdrehen, und er weist zu diesem Zweck am Rand 37 einen seitlich vorspringenden Plansch 57 auf, der von einer öffnung 59 im stationären Pfosten 33 aufgenommen wird.

Wie in Fig. 3 dargestellt, ist die Schleifscheibe 39 vertieft und hat eine dem Körper 35 zugewandte kegel-

1 Ü 9 8 3.8 / 1 1 0 7

stumpfförmige Fläche βί. Im Körper 35 sind eine Vielzahl von im Abstand voneinander angeordneten Öffnungen 63 vorgesehen, die im wesentlichen parallel zueinander und parallel zur Achse 41 verlaufen und sich im Bereich der kegelstumpfförmigen Fläche 6l der Schleifscheibe 39 befinden. Diese Öffnungen 63 haben unterschiedliche Größe, so daß sie unterschiedlich große zu schärfende Bohrer aufnehmen können, die in zu beschreibender Weise eingesetzt werden.

Die Bohrerspitzen von Spiralbohrern haben üblicherweise zwei einander gegenüberliegende Hinterschliff-Flächen, die durch ein Paar Spiralnuten voneinander getrennt sind. Ein derartiger üblicher Spiralbohrer 65 ist in den Figuren 7A und 7B dargestellt. Er hat Hinterschliff-Flächen 67 und 69 sowie Spiralnuten 71 und 73. Die Hinterschliff-Flächen 67 und 69 gehen von den vorderen Schneidkanten 75 und aus und laufen von diesen spiralförmig nach hinten und bilden dabei den sogenannten Hinterschliff. Außerdem laufen die Hinterschliff-Flächen 67 und 69 zur Mitte des Bohrers zusammen, wo sie die Quersehneide 70 bilden. Sie schließen im allgemeinen einen Winkel von etwa 118° bis etwa 120° ein.

Zum Schärfen derartiger üblicher Spiralbohrer hat die kegelstumpfförmige Fläche 61 der Schleifscheibe einen Winkel von etwa 59° bis 60° gegenüber der Achse der

109838/1107

Schleifscheibe bzw. sie schließt einen Winkel von etwa il8° bis etwa 120° ein. Außerdem ist die kegelstumpfförmige Fläche 61 vertieft, so daß der in Berührung mit den Hinterschliff-Flächen 67, 69 gebrachte Teil der Schleifscheibenfläche 6l zwangsläufig den gewünschten "Hinterschliff" bildet, wenn der zugehörige Spiralbohrer in eine der Öffnungen 63 eingesetzt und mit einer seiner Schneidkanten 75, 77 in Berührung mit der Fläche 61 gebracht ist, während sich die Querschneide 70 im wesentlichen senkrecht zu einem Radius der Scheibe 39 erstreckt.

Man erkennt, daß der Grad des Hinterschliffs vom Durchmesser der Schleifscheibe 39 und insbesondere vom Durchmesser des Schleifbereiches der kegelstumpfförmigen Fläche 6l abhängt. Daher wird der Durchmesser der Schleifscheibe 39 zweckmäßigerweise verhältnismäßig klein gehalten.

Wie vorstehend beschrieben, werden die Bohrer vorzugsweise so geschärft, daß die Querschneide 70 senkrecht zu einem Radius der Scheibe 39 liegt. Zu diesem Zweck ist am Körper 35 eine Stellplatte 79 mit einer Schraube 80 befestigt. φ

Diese Stellplatte hat eine Vielzahl von Bohrungen 81, > die mit den Öffnungen 63 im Körper 35 fluchten. In einem Bereich jeder Bohrung 63 erstreckt sich ein Vorsprung 83· Diese'Vorsprünge sind jeweils so ausgebildet, daß sie in eine Spiralnut 71, 73 des Bohrers 65 passen, der in die zugehörige Bohrung eingesetzt wird. Dabei wird die Querschneide 70 jedes der Bohrer 65 senkrecht zu einem Radius .der Schleifscheibe 39 gehalten.

109838/1107

Um Herstellungstoleranzen und Abweichungen der Bohrer auszugleichen, kann die Stellplatte 79 mittels der sich durch den länglichen Schlitz 85 erstreckenden Schraube 80 gegenüber dem Körper 35 verstellt werden. Wird also die Schraube 80 gelöst, so kann die Stellplatte 79 in der einen oder der anderen Richtung um einen gewissen Winkel verschoben werden. Da die Nuten 71 und 73 spiralförmig sind, bewirkt das Verschieben der Stellplatte 79 und insbesondere das Verschieben der Vorsprünge 83 eine WinkelverStellung der Bohrer 65 in den Bohrungen 63 und der Hinterschliff-Flächen 67 und 69 gegenüber der Oberfläche der Schleifscheibe 39.

Im Betrieb wird die Vorrichtung 21 mit einem Antrieb 23 verbunden und die Einzelteile am Ständer 25 und dem Pfosten 33 befestigt. Der Antrieb 23 wird eingeschaltet und ein zu schärfender Bohrer 65 in die entsprechende Öffnung 63 eingeführt, wobei der Vorsprung 83 in eine der Nuten 71, 73 eingreift. Wird der Bohrer 65 gegen die kegelstumpfförmige Fläche der Schleifscheibe 39 gedrückt, so wird eine der Hinterschliff-Flächen 67, 69 geschärft. Danach wird der Bohrer 65 so weit zurückgezogen, daß die Nut 71 bzw. 73 vom Vorsprung 83 frei kommt. Der Bohrer wird dann um l8O° gedreht und wieder eingesetzt, so daß der Vorsprung 83 in die andere Spiralnut eingreift, wobei die andere Hinterschliff-Fläche 67 bzw. 69 geschärft wird.

109838/1107

Befinden sich die Platte und eine oder mehrere der Vorsprünge 83 in einer für das Schärfen eines bestimmten Bohrers 65 ungenauen Stellung, so erfolgt ein unvollständiges Schärfen der Hinterschliff-Flächen 67 und 69, was sehr einfach durch optische Prüfung des Bohrers 65 nach dem Schärfen festgestellt werden kann. In diesem Fall wird die Stellplatte 79 in der richtigen Richtung verstellt, nachdem die Schraube 80 in der vorstehenden Weise gelöst worden ist. Die Hinterschliff-Flächen 67 und 69 werden dann erneut geschärft.

In den Figuren 8 bis 13 ist ein abgewandeltes Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt, bei dem die Stellplatte 79 an einer Seite einen nach oben gerichteten Arm 91 mit einer länglichen vertikalen öffnung 93 aufweist. Am Körper 35 ist mittels einer Schraube 97 ein Einstellknopf 95 drehbar befestigt, der einen in der öffnung 93 drehbaren exzentrischen Teil 99 aufweist. Wird also der Einstellknopf 95 gedreht, so verschiebt der exzentrische Teil die Stellplatte 97 in der einen oder der anderen Richtung um die Achse 41. Gegebenenfalls kann der Einstellknopf 95 am Umfang mit Markierungen 101 versehen sein, die mit einer Bezugslinie 103 am Arm 91 fluchten, so daß eine genaue Anzeige der mittels des Knopfes 95 erzielten Verstellung der Stellplatte 79 möglich ist.

109830/1107 ORIGINAL INSPECTED

Ein weiteres Merkmal dieses Ausführungsbeispiels besteht in einer einstellbaren Führplatte 105 auf dem Körper 35, die drehbar an der Achse 41 befestigt ist. Diese Führplatte 105 hat einen sich nach unten erstreckenden Arm 107, der entsprechend dem Arm 91 mit einer länglichen vertikalen öffnung 108 versehen ist. Ein Einstellknopf 109 wird mittels einer Schraube 111 drehbar am Gehäuse 35 gehalten und hat einen in der öffnung 107 befindlichen exzentrischen Teil 113. Die öffnungen 63 im Körper 35 sind in diesem Fall etwas vergrößert und verlaufen zur Schleifscheibe 39 hin konisch. Die Führplatte 105 hat eine Vielzahl von Löchern 115» die etwas kleiner sind als die öffnungen 63 und mit diesen fluchten.

Man erkennt, daß durch Winke!verstellung der Führplatte 105 auf der Achse 41 (durch Drehung des Einstellknopfes 109) die in den öffnungen 63 befindlichen Bohrer 65 in der einen oder in der anderen Richtung gekippt und in eine geneigte Lage bezüglich der Achse 41 gebracht werden. Dadurc h wird wiederum in Abhängigkeit von der Richtung der Verschiebung der Platte 105 der Hinterschliff des zu schärfenden Bohrers 65 vergrößert oder verringert. Segebenenfalls kann die Führplatte 105 oder der Knopf 109 mit Markierungen versehen sein» um anzuzeigen, in welcher Stellrichtung eine Vergrößerung oder Verkleinerung des Hinterachliffet bewirkt wird.

109838/110?

ORlQiNAL INSPECTED

Figur 12 zeigt die Lage der einzelnen Elemente für das übliche Schärfen eines Bohrers, das heißt die Platte ist so angeordnet, daß der Bohrer 65 in der öffnung 63 im wesentlichen parallel zur Achse 41, also der Achse der Schleifscheibe 39 liegt. Die gestrichelt angedeutete Schleifscheibe 39 schärft die Hinterschliff-Fläche 67 und erzeugt einen normalen Hinterschliff.

In Fig. 13 ist die Führplatte 105 jedoch nach rechts ^v

bzw. im Gegenuhrzeigersinn gemäß Fig. 9 verschoben. j|

In diesem Fall ist die Achse des Bohrers gegenüber der Achse 41, also der Achse der Schleifscheibe 39 geneigt, und die Hinterschliff-Fläche 67 wird mit entsprechend größerem Hinterschliff geschärft. Man erkennt, daß die Vergrößerung des Hinterschliffs eine Funktion des Neigungswinkels des Bohrers 65 ist. Soll der Hinterschliff verringert werden, so wird die Führplatte 105 in den Fig. 12 und 13 nach links bzw. in Fig. 9 im Uhrzeigersinn bewegt. j

Bezüglich aller anderen Punkte entspricht das Ausführungsbeispiel gemäß Figuren 8 bis 13 im wesentlichen dem beschriebenen Ausführungsbeispiel gemäß Figuren 1 bis 6, und für gleiche Bauelemente sind in allen Figuren gleiche Bezugszeichen verwendet.

109838/1107

In Pig. 14 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung gezeigt, bei dem die Vorrichtung zum Schärfen von Bohrern aus einer selbstständigen Einheit besteht, also ihren eigenen Antrieb aufweist. Mit der Achse 41 der Vorrichtung 203 ist ein Elektromotor 201 gekoppelt, und die Vorrichtung ist auf dem Motor mittels verschiebbarer Stützen 205 und 207 gehalten. Im übrigen stimmt der Aufbau mit dem anhand der Figuren 8 bis 13 beschriebenen Aufbau überein.

Die Erfindung wurde vorstehend anhand von bevorzugten Ausführungsbeispielen beschrieben, ist jedoch nicht auf diese beschränkt, da weitere Änderungen und Abwandlungen möglich sind«

109838/ 1107

Claims

210B671

Ansprüche

/1J Vorrichtung zum Schärfen von Bohrern, insbesondere von Spiralbohrern, gekennzeichnet durch einen stationären Körper (35), durch eine nahe dem Körper (35) angeordnete, um eine Mittelachse (41) drehbare Schleifscheibe (39) mit einer kegelstumpfförmigen Fläche (61), die symmetrisch zur Mittelachse (41) liegt und dem Körper (35) zugewandt ist, und durch eine Anzahl von sich parallel zueinander und zur Mittelachse (41) durch den Körper (35) erstreckende öffnungen (63) unterschiedlicher Größe, die im Bereich der kegelstumpfförmigen Fläche (61) liegen.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch Halteeinrichtungen (83) zum Eingriff in mindestens eine Nut (71i 73) eines in eine öffnung (63) gesteckten Bohrers (65) zur Verhinderung von Drehbewegungen und zur Einstellung der Lage der Bohrerspitze bezüglich der kegelstumpfförmigen Fläche (61).
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Halteeinrichtungen (83) zur Winkeleinstellung der Hinterschliff-Flächen (67, 69) bezüglich der kegel-

109838/1107

2106G71

stumpfförmigen Fläche (61) gegenüber dem Körper (35) verstellbar 3ind.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittelachse (41) mit einem Antrieb (23) verbindbar ist.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittelachse (41) drehbar im Körper (35) gelagert ist und daß der Körper (35) eine Anschlageinrichtung (57) ^z"^r Verhinderung von Drehbewegungen aufweist.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 5» dadurch gekennzeichnet, daß die Halteexnrichtungen eine Platte (79) niit mit den öffnungen (63) fluchtenden Bohrungen (81) aufweisen und daß an der Platte (79) in die Bohrungen (81) hineinragende und in die Nuten (71» 73) eingreifende Vorsprünge (83) vorgesehen sind.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Platte (79) um die Achse (41) drehbar und einstellbar ist.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 7, gekennzeichnet durch am Körper (35) gehaltene Nockenein-

109838/1107

richtungen (95» 99) zur Einstellung der Halteeinrichtungen (79> 83).
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Nockeneinrichtungen aus einer drehbaren Nockenscheibe ('95» 99) bestehen und zur Verschiebung der Platte (79) in Eingriff mit einer Nockenanordnung (919 93) bewegbar sind.
10.Vorrichtung nach Anspruch 9» dadurch gekennzeichnet, daß die Nockenanordnung aus einem eine öffnung (93) aufweisenden, mit der Platte (79) verbundenen Arm (91) besteht.
11.Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, gekennzeichnet durch eine auf dem Körper (35) angeordnete Führplatte (105), die gegenüber dem Körper (35) verschiebbar ist und mit den öffnungen (63) fluchtende Löcher (115) aufweist, deren Durchmesser etwas kleiner als der der öffnungen (63) ist.

su:sch.

1 09838/ 1107