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"Bohrvorsatzgerät für Handbohrmaschinen"
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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Vorsatzgerät für Handbohrmaschinen.
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Beim Einsatz von Handbohrmaschinen zum Freihandbohren bzw.
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-schneiden, -fräsen von kreisförmigen Öffnungen, z.B. Sacklöchern
od.dgl. in-Holz, Kunststoffe, Weichmetalle, Bleche, Eisen, Keramikfliesen etc. mit
großer Genauigkeit in bezug auf deren Zentrizität und Tiefe treten folgende Schwierigkeiten
auf.
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Erstens ist es kaum möglich, die Bohrmaschine absolut senkrecht auf
die zu bohrende Unterlage, z.B. eine Wand, ein Brett od.dgl. aufzusetzen, so daß
die Achse der erfolgten Öffnung meist nicht senkrecht zur Oberfläche der Unterlage
verläuft. Dies ist insbesondere-dann nachteilig, wenn Paßverbindungen hergestellt
werden müssen. Zweitens treten beim Arbeiten insbesondere mit Kreisschneidern Unwuchten
auf, die beim Schneidvorgang von Hand kaum ausgeglichen werden können, so daß ein
leichtes Verreißen der Bohrmaschine die Folge ist, so daß zentrische Löcher nicht
hergestellt werden
können. Drittens läßt sich die Öffnungstiefe
beim Freihandbohren kaum exakt einhalten, da bei der Schnelligkeit des Bohr-, Schneid-
oder Fräsvorgangs die menschliche Reaktion nicht ausreicht, um rechtzeitig die Bohrmaschine
zurückzuziehen.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, di- vorstehenden Nachteile
zu beseitigen und ein Gerät zum Einsatz in Verbindung mit Handbohrmaschinen zu schaffen,
mit dem beim Freihandbohren kreisförmige Öffnungen mit hoher Genauigkeit, d.h. absolut
zentrisch und senkrecht zur Bohrfläche hergestellt werden können, wobei sich das
Gerät noch durch hohe Betriebssicherheit auszeichnen soll.
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Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß auf einer im Bohrmaschinenfutter
einspannbaren, am freien Ende ein Bohrwerkzeug tragenden Achse ein gegen Mitdrehen
gesichertes Abstützteil in axialer Richtung entgegengesetzt zur Bohrrichtung gegen
eine Federkraft verschiebbar gelagert ist. Dabei ist es erfindungsgemäß besonders
zweckmäßig, wenn das Abstützteil aus einem an einer Lagerbuchse befestigten, in
Bohrrichtung weisenden Dreibein besteht. Diese erfindungsgemäße Ausgestaltung des
Bohrvorsatzgerätes ermbglicht, die Bohrmaschine exakt senkrecht zur Bohrfläche auszurichten,
indem das Abstützteil auf die Bohrunterlage aufgesetzt wird, wobei automatisch eine
senkrechte Ausrichtung der Bohrmaschine erfolgt. Da das Abstützteil selbst gegen
Mitdrehen
gesichert ist, können durch entsprechenden Auflagedruck
auch etwaige Unwuchten ausgeglichen werden, die z.B. dadurch entstehen, daß das
zu bohrende Material Stellen unterschiedlicher Festigkeit aufweist. Indem erfindungsgemäß
das Abstützteil gegen eine Federkraft verschoben wird, ist ein kontrollierter Vorschub
während des Bohr- bzw. Schneidvorgangs möglich. Die Ausgestaltung des Abstützteils
als Dreibein gewährleistet eine große Abstützsicherheit auch bei in sich unebenen
Bohrflächen.
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Erfindungsgemäß ist es weiterhin von Vorteil, wenn das Dreibein die
Schneidkanten des Bohrwerkzeugs im Ruhezustand überragt, wodurch erreicht wird,
daß bereits zum Beginn des Bohrvorgangs eine sichere Abstützung der Bohrmaschine
erfolgt.
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In Ausgestaltung der Erfindung besteht die Mitdrehsicherung aus einer
am Abstützteil bzw. dem Dreibein befestigten, in einem am Bohrmaschinengehäuse befestigten
Festlager,parallel zur Achse verschiebbar geführten Sicherungsstange. Indem erfindüngsgemäß
auf der Sicherungsstange ein Anschlagkörper verstellbar befestigt ist, kann durch
entsprechendes Justieren dieses Anschlagkörpers die maximale Bohrtiefe genau festgelegt
werden. Dabei kommt in der Endstellung der Anschlagkörper an dem Festlager der Sicherungsstange
zum Anschlag. Weiterhin ist es erfindungsgemäß zweckmäßig, wenn senkrecht zur Achse
in die Lagerbuchse des Abstützteils eine Arretierschraube einschraubbar ist. Mit
Hilfe dieser Arretierschraube kann der Bohranfang exakt festgelegt werden, so daß
sich in Verbindung
mit dem Anschlagkörper die Möglichkeit ergibt,
die jeweilig gewünschte Öffnungstiefe bzw. Lochtiefe im voraus genau einzustellen.
Diese Lösung verhindert, daß beim Bohren des Werkstückes gefährliche Gegenschläge
auftreten, eine Eigenschaft, die beim Durchbohren mit normalen Bohrern regelmäßig
auftritt.
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Als einfache und kostengünstige Lösung zur Erzeugung der gegen das
Abstützteil wirkenden Federkraft ist erfindungsgemäß zwischen der Lagerbuchse des
Abstützteils bzw. des Dreibeins und einem am Einspannende der Achse vorhandenen
Anschlag eine Schraubenfeder um die Achse angeordnet. Über die Wahl der Federsteifigkeit
kann die jeweilige auf das Abstützteil wirkende Federkraft eingestellt werden, die
dem Vorschub des Bohrwerkzeuges entgegenwirkt.
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In Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Bohrvorsatzgeräts besteht das
Dreibein aus einer um die Lagerbuchse zentrisch befestigten Scheibe, an der drei
Stützbolzen auf einem gemeinsamen Kreis jeweils um 120 ° zueinander versetzt lösbar
befestigt sind. Diese erfindungsgemäße Ausführung des Dreibeins zeichnet sich durch
die Einfachheit der Konstruktion aus, und ist deshalb besonders kostengünstig herzustellen.
Zudem ergibt sich dabei die weiterhin zweckmäßige Ausgestaltungsmöglichkeit, daß
die Scheibe zum Einsetzen der Stützbolzen jeweils mehrere, auf konzentrischen Kreisen
mit unterschiedlichem Radius liegende versetzte Löcher aufweist, so daß damit die
Abstützfläche entsprechend
den jeweiligen Anfordernissen in gewissen
Grenzen vergrößert bzw. verkleinert werden kann. Zweckmäßigerweise können an den
Stützbolzen endseitig jeweils Gummi- oder Kunststoffstopfen befestigt sein, wodurch
eine Sicherheit gegen Verrutschen des Vorsatzgeräts erreicht und eine Beschädigung
des Werkstückes verhindert wird.
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Erfindungsgemäß kann es weiterhin von Vorteil sein, wenn am freien
Ende des Dreibeins auf den Stützbolzen eine Scheibe mit einer zentralen Durchtrittsöffnung
für das Schneidwerkzeug befestigt ist, auf der ein Anschlagwinkel in Langlöchern
verschiebbar angeschraubt ist. Diese Ausführungsform bietet sich insbesondere dann
an, wenn beispielsweise mit einer Scharnierlochraspel oder mit einem Forstnerbohrer
ein Sackloch beispielsweise für Möbel scharniere einwandfrei und maßgenau gebohrt
werden soll, denn der Anschlagwinkel, der über die Langlöcher genau auf die Bohrmitte
fixiert werden kann, stellt zusätzlich einen seitlichen Anschlag dar, so daß eine
exakte Führung entlang einer Kante möglich ist. Dabei ergibt sich noch die weitere
Möglichkeit, das Bohrvorsatzgerät mit Hilfe einer Spannzwinge fest mit dem Werkstück
zu verbinden. Für diese besondere Ausführungsform ist zusätzlich von Vorteil, wenn
im oberen Bereich der Sicherungsstange ein Gewinde angeordnet ist,auf das eine Mutter
insbesondere Flügelmutter aufgeschraubt werden kann, die auf dem Festlager zum Anschlag
kommt. Dies bietet die Möglichkeit, insbesondere bei der Bearbeitung von Stahl und
ähnlich harten Werkstoffen den Bohrvorschub mechanisch nachzustellen.
In
weiterer Ausgestaltung der Erfindung besitzt die Achse an ihrem freien Ende eine
zylindrische Verdickung mit einem Sackloch zum Einstecken des SchneidwerkzeugS sowie
eine senkrecht zur Lochachse einschraubbare, im Sackloch endende Feststellschraube.
Somit ist die Möglichkeit gegeben, unterschiedliche Bohr-, Fräs- oder Schneid- bzw.
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Sägwerkzeuge in Verbindung mit dem erfindungsgemäßen Bohrvorsatzgerät
zu verwenden, wodurch sich ein weiterer Einsatzbereich der Erfindung ergibt. Eine
weitere vorteilhafte Möglichkeit, die Austauschbarkeit der einzelnen Werkzeuge zu
erreichen, besteht darin, wenn in dem Sackloch ein Gewinde eingeschnitten ist, das
mit einer zur Drehrichtung des Werkzeuges gleichgerichteten Gewindesteigung versehen
ist.
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Indem erfindungsgemäß das Abstützteil von einem zumindest halbkreisförmigen
Fangkorb umgeben ist, wird verhindert, daß beispielsweise beim Schneiden erzeugte
Späne der jeweiligen Bedienungsperson in die Augen fliegen können und außerdem wird
die Bedienungsperson daran gehindert, in das laufende Schneidwerkzeug zu greifen.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist es vorteilhaft, wenn das
Schneidwerkzeug aus einem stufenlos verstellbaren Kreisschneider aus Schneidarm
und Führungsteil besteht. Dabei ist es zweckmäßig, wenn der Schneidarm aus einem
im Querschnitt quadratischen Trägerbalken
gefertigt ist, an dessen
einem Ende ein Schneidmesser, vorzugsweise mit einer kreisbogenförmigen Querschnittsfläche
aus Stabilitätsgründen lösbar angeordnet ist und dessen anderes Ende eine tiefe
Gewindebohrung aufweist, in die eine durch eine Kontermutter sicherbare Schraube
zum Ausgleich von Unwuchten einschraubbar ist. Durch diese erfindungsgemäße Ausgestaltung
wird die Möglichkeit gegeben, Unwuchten auszugleichen, die dadurch entstehen, daß
durch das Verstellen des Kreisschneiders auf unterschiedliche Radien# ein Ungleichgewicht
zwischen den beidseitig der Drehachse liegenden Teiledes Kreisschneiders hervorgerufen
wird. Denn durch das Ein- oder Herausdrehen der Schraube aus dem Trägerbalken kann
ein Ausgleich der beidseitig der Achse liegenden Gewichtsanteile erreicht werden.
Dabei ist es insbesondere vorteilhaft, wenn der Trägerbalken aus einem leichteren
Material, insbesondere aus Aluminium als die vorzugsweise aus Eisen oder Stahl gefertigte
Schraube besteht. Damit ist es erstmals gelungen, einen Kreisschneider mit Maschinenantrieb
zur Verfügung zu stellen.
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Erfindungsgemäß ist es weiterhin zweckmäßig, wenn der Führungsteil
aus einem Führungsstift besteht, dessen
Länge größer als die der
Schneidmesser ist, der in einem zylinderförmigen, eine Durchtrittsöffnung für den
Trägerbalken aufweisenden Absatz endet, an dem sich ein Befestigungsbolzen anschließt.
Die Verwendung eines glatten Führungsstiftes anstatt eines bei den bekannten Kreisschneidern
üblichen Führungsbohrers bringt den Vorteil mit sich, daß eine eventuelle nicht
senkrecht zur Werkfläche verlaufende Vorbohrung keinen weiteren Einfluß auf den
Schneidvorgang ausüben kann, da der glatte Führungsstift an dem Schneid- bzw. Bohrvorgang
unbeteiligt bleibt und nur eine Führungsfunktion übernimmt. Gleichzeitig bietet
der Führungsstift die Möglichkeit, einen Anschlagkörper am#Führungsstift vorzusehen,
der es erlaubt, die Schneidtiefe festzulegen.
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Erfindungsgemäß ist es weiterhin von Vorteil, wenn der Führungsstift
eine axiale, in der Durchtrittsöffnung endende Gewindebohrung zur Aufnahme einer
Arretierschraube für den Trägerbalken aufweist. Durch das Verlegen der Arretierschraube
in das Zentrum des Führungsstiftes wird vermieden, daß weitere auszugleichende Unwuchten
dadurch auftreten können, daß die Arretierschraube verschiedene Längen aufweist
bzw. verschieden tief eingeschraubt wird. Indem der Führungsstift in den zylindrischen
Absatz einschraubbar ist, d.h. daß der zylindrische Absatz eine Gewindebohrung aufweist,
ist es möglich, Führungsstifte unterschiedlichen Durchmessers einzusetzen.
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Wie sich aus dem Vorstehenden ergibt, ermöglicht das erfindungsgemäße
Vorsatzgerät eine senkrechte Ausrichtung des Bohrwerkzeuges auf das Werkstück sowie
eine sichere Abstützung der Bohrmaschine, wobei es der Bedienungsperson möglich
ist, eventuelle Schläge beim Bohrvorgang abzufangen, da das Bohrvorsatzgerät als
Abstützung dienen kann. Weiterhin ermöglicht das erfindungsgemäße Bohrvorsatzgerät
den Ausgleich von beim Bohren durch unterschiedliche Gewichtsverteilungen auf beiden
Seiten der Bohrachse auftretende Unwuchten, wodurch die sichere Handhabung noch
verbessert wird. Demnach ist es mit dem erfindungsgemäßen Bohrvorsatzgerät möglich,
kreisförmige Öffnungen jeglichen Durchmessers und in etwa beliebiger Tiefe zentrisch
und maßgenau auch im Freihandbohren herzustellen.
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Anhand der in den beiliegenden Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiele
wird die Erfindung näher erläutert. Es zeigen: Fig. 1 eine perspektivische Ansicht
eines erfindungsgemäßen, auf einer Bohrmaschine -befestigten Bohrvorsatzgerätes,
Fig. 2 eine Einzelansicht z T. geschnitten eines erfindungsgemäßen Bohrwerkzeuges
des Bohrvorsatzgerätes gemäß Fig. 1, Fig. 3 eine perspektivische Ansicht einer weiteren
Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Bohrvorsatzgerätes,
Fig.
4 eine Einzelheit gemäß der Schnittlinie IV-IV in Fig. 3.
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Wie aus Fig. 1 ersichtlich ist, ist auf einer Handbohrmaschine 1 ein
Bohrvorsatzgerät 2 befestigt. Dieses Bohrvorsatzgerät 2 besteht aus einer Achse
3, die einendig im Bohrfutter 4 eingespannt ist. Auf der Achse 3 ist ein Abstützteil
5 in axialer Richtung verschiebbar gelagert. Das Abstützteil 5 besteht aus einer
Scheibe 6 aus verzinktem Blech, an der drei Abstützbolzen 7, beispielsweise aus
rostfreiem Stahl, befestigt sind.
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Diese Abstützbolzen 7 weisen in Bohrrichtung und liegen jeweils zueinander
um 1200 versetzt auf einem Kreis um die Achse 3. Dabei sind mehrere Löcher 8 jeweils
auf konzentrischen Kreisen mit unterschiedlichen Kreisradien um die Achse 3 in die
Scheibe 6 gebohrt, siehe Fig. 3. Die Scheibe 6 ist auf einer Lagerbuchse 9, z. B.
aus Messing, befestigt. Senkrecht zur Achse 3 ist in die Lagerbuchse 9 eine Arretierschraube
10 eingeschraubt. Zwischen der Lagerbuchse 9 und einer am Einspannende der Achse
3 befestigten Anschlagscheibe 11 ist eine Schraubenfeder 12 um die Achse 3 konzentrisch
angeordnet. Das in Bohrrichtung hinter der Scheibe 6 liegende Ende der Achse 3 ist
als zylindrische Verdickung 14 ausgeführt. Diese zylindrische Verdickung 14 dient
als Anschlag für das Abstützteil 5. Die zylindrische Verdickung 14 besitzt ein Sackloch
15 zum Einstekken eines Schneidwerkzeuges 16, das im dargestellten Beispiel ein
verstellbarer Kreisschneider ist. Senkrecht zur Achse des
Sackloches
15 ist einseitig in die Verdickung 14 eine Feststellschraube 17 eingeschraubt. Zum
Verhindern des Mitdrehens des Abstützteils 5 während des Bohrvorganges ist an der
Scheibe 6 eine parallel zur Achse 3 verlaufende Sicherungsstange 18 befestigt, die
mit ihrem anderen Ende in einem an der Bohrmaschine 1 befestigten Festlager 19 verschiebbar
geführt ist. Das Festlager 19 besteht z.B. aus zwei um den Bohrmaschinenkopf gespannten,
im wesentlichen halbkreisförmigenBacken 20, die einendig miteinander einstUckig
verbunden sind und dort ein Führungsauge 21 für die Stange 18 besitzen. Die anderen
Enden der Backen 20 sind flanschförmig abgewinkelt und mit einer Schraube 22 miteinander
verbunden. Auf der Stange 18 ist ein Anschlagkörper 23 verstellbar befestigt.
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Wie Fig. 2 zeigt, besteht das als Kreisschneider ausgebildete Bohrwerkzeug
aus einem Schneidarm 24 und einem Führungsteil 25.
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Der Schneidarm 24 ist aus einem im Querschnitt quadratischen Trägerbalken
26 gebildet, vorzugsweise aus Aluminium, an dessen einem Ende ein Schneidmesser
27 befestigt,-z.B. angeschraubt ist und dessen anderes Ende eine tiefe Gewindebohrung
28 aufweist, die vorzugsweise bis kurz vor der Messerverschraubung 48 endet und
in die eine durch eine Kontermutter 29 sicherbare Schraube 30 eingeschraubt ist.
Diese Schraube 30 besteht z.B. aus Eisen.
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Besonders vorteilhaft ist, wenn in der Bohrung 28 eine Madenschraube
51, insbesondere ein Gewindestift mit Innensechskant
eingeschraubt
ist, die zum Ausgleich von Unwuchten dient, die sowohl durch den Schneidteil 49
als auch durch den Blindteil 50 des Trägerbalkens 26 hervorgerufen werden. Die Unwucht
des Blindteils kann dann auftreten, wenn der Schneidteil 49 auf kleine Bohrlochdurchmesser
eingestellt ist. Der Führungsteil 25 besteht aus einem Führungsstift 31, der länger
als das Schneidmesser 27 ist und in einem zylinderförmigen Absatz 32 endet.
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An der dem Führungsstift 32 gegenüberliegenden Stirnseite weist der
zylinderförmige Absatz 32 einen Befestigungsbolzen 33 auf, der in das Sackloch 15
eingesteckt und festgeschraubt wird.
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Der zylindrische Absatz 32 weist eine der Form des Trägerbalkens 26
angepaßte Durchtrittsöffnung 34 auf, in der der Trägerbalken 26 verschiebbar geführt
ist. Zum Festlegen des Trägerbalkens 26 in unterschiedlichen Lagen dient eine Arretierschraube
35, die in einer in der Durchtrittsöffnung 34 endenden axialen Gewindebohrung 36
des Führungsstiftes 31 eingeschraubt ist. Besonders vorteilhaft ist, wenn die Arretierung
des Trägerbalkens 26 durch eine Schraube 47 erfolgt, die in einer axialen Bohrung
46 mit Gewinde im Führungsstift 31 gehalten wird. Durch diese Anordnung werden ebenfalls
Unwuchten vermieden. Auf dem Trägerbalken 26 ist eine Skala 37 zum Einstellen des
jeweilig gewünschten Schneidkreisdurchmessers vorgesehen.
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In Fig. 3 ist ein Bohrvorsatzgerät 2 dargestellt, bei dem auf den
Enden der Abstützbolzen 7 eine Scheibe 39, beispielsweise ebenfalls aus verzinktem
Blech, z. B. durch Schrauben befestigt ist. Diese Scheibe 39 weist eine mittige
Durchtrittsöffnung 40 für das jeweilige Schneid- oder Bohrwerkzeug auf. Auf der
in Bohrrichtung liegenden Seite der Scheibe 39 ist ein Anschlagswinkel 41 in Langlöchern
42 verschiebbar mit Schrauben 43 befestigt. Desweiteren ist die Sicherungsstange
18 im oberen Bereich mit einem Gewinde 44 versehen, auf das eine Mutter 45 aufgeschraubt
ist. Diese Mutter kommt auf dem Festlager 19 im Bereich des Führungsauges 21 zum
Anschlag und ermöglicht, den mechanischen Bohrvorschub nachzustellen.
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Die vorstehend beschriebenen vorteilhaften Ausführungsbeispiele eines
erfindungsgemäßen Bohrvorsatzgeräts sind dahingehend variabel, daß anstelle eines
Kreisschneiders auch ein anderes Schneidwerkzeug, z. B. eine Lochsäge, ein Zylinderbohrer,
eine Scharnierlochraspel oder dgl. eingesetzt werden können, denn das erfindungsgemäße
Bohrvorsatzgerät bietet sich überall dort an, wo mit großer Präzision von Hand Löcher
gebohrt, gefräst, geraspelt, gesägt oder -geschnitten werden müssen.