DEP0040372DA - Bohrgerät zur Erzeugung von Bohrungen polygonalen Querschnittes - Google Patents

Description

Firma Friee-Arauner Budolf Fries, Augsburg

Bohrgerät zur Erzeugung von Bohruagan polygonalen Querschnittes.

Die Erfindung betrifft ein Bohrgerät zur Erzeugung von Bohrungen polygonalen Querschnittes unter Verwendung eines an der Unterfläche fräserartig geschliffenen Dreikantbohrers, der in unmittelbarer Nähe des zu bearbeitenden fierketückes in einem Fenster geführt ist, dessen Querschnitt dem erwünschten Bohrquerachnitt entspricht unä ein geradzahliges Vieleck mit gleichen Kantenlängen darstellt. Das Wesen der Erfindung besteht darin, da«s der Bohrer, dessen DreiecLbasis gleich einer Kantenlänge des Führungsfensters und damit des polygonalen Loches ist, am Schaftende in einem in einer Brücke drehbar gelagerten Spannfutter sitzt, das seinerseits in das Spannfutter einer Hand- oder Ständerbohrmaschine einspannbar ist, mit der Massgabs_i dass die Brücke auf zwei in die Fensterfahrung eingelassenen Schäften gleitet, durch Federkraft vom Fqhrungsfen?ter v><eggedrücJtt wird und beim Bohren entgegen der Wirkung der Federn in Mchtung Weikstück bewegt werden igues,

Zur Erzeugung von vielkantigen Löchern ist es bekannt, einen fräserartig geschliffenen Dreikantbohrer zu^verwenden, der in unmittelbarer liä^e de a zu bohrenden Werkstückes in einem Fenster so geführt wird, dass die Bohrerkanten an den Umgrenzungskanten des Fensters sich entlangbewegen, wobei die Bohrerachse eine exzentrische Bewegung ausfuhrt.

Hierbei besteht der Nachteil, dass Kührungsfenster und Bohrer jeweils zueinander gerichtet werden müssen und daher die Arbeitsweise umständlich und auch ungenau ist.

Erfindungsgemäss ist der fräserartige Lreikantbohrer in ein werkzeugartiges, also eine körperliche JSinheit bildendes Bohrgerät einspannbar £e=fe. Hierbei sitzt das Bohrerschaftende in einem in einer Brücke drehbar gelagerten Spannfutter, das seinerseits in das Spannfutter einer Hand- oder Ständerbohrmaschine einspannbar ist. Wesentlich ist weiterhin, dass diese Brücke auf Mhrungsachaften sitzt und so arbeitet, daß im Ni cht be nutzungsfalle der Bohrer stets vom Werkstück wegbewegtrreird, d.h. im Be nut zungefall gegen die Kraft von Federn in Richtung Werkstück ge drückt werden muss. Hierdurch ist ein Gerät geschaffen, dass⁷ trotz der Erzeugung viβlkantiger Löcher praktisch genau so benutzbar ist wie ein Rundloch-B₀Iirge rät.

An der dem Werkstück zugekehrten Seite des Hihrungsfens te rs ist eine Halterung für die Fixierung des Bohrgerätes am Werkstück vorgesehen. Liese Halterung kann aus zmi körnerartigen Spitzen bestehen, die zweckmässig hin-und her-8chiebbar im Rihrungsfeneter gelagert sind und unter Peeter- «irkung stehen,

Zwecks leichter Auswechaelbarkeit sitzt das F^hrungsfenster in einem besonderen Gehäuse, an dem ein Handgriff für die Halterung des Bohrgerätes befestigt ist. Die F^hruageschäfr te für die das Spannfutter tragende Brücke sind in diesem Rihrungsfenstergehause fest eingelassen und zwischen Gehäuse und Brücke von Spiralfedern umgeben.

Das in der Brücke drehbar gelagerte Spannfutter ist zweckmässig für die Aufnahme aller Bohrer geeignet zu machen, die zu dem jeweils zugeordneten Satz auswechselbarer Rihrungsfenster gehören.

Anstelle eines Handgriffes kann auch eine Kalte- bzw. Spannvorrichtung für die Befestigung des Gerätes am Werkstück vorgesehen sein, wobei diese Halte- bzw. Spannvorrichtung vorteilhaft zwei-

Fortsetzung Seite 3 der ursprünglichen Fassung.

teilig derart auszubilden ist, dass das Bohrgerät zwecks Erzielung genauer Schrägbohrungen unter bestimmtem, aber beliebig wählbaren^- Winkel zum Werkstück an diesem gehalten werden kann. Zweckmässig ist die Spann- bezw. Haltevorrichtung mit einer Gradeinteilung zu versehen, um den Bohrwinkel genau einstellen zu können.

Die Spanabiiihrungsrillen des Bohrers verlaufen parallel zueinander und zur Bohrerachse, so dass bei jeder ioc Jatiefe der Bohrer e4rfirdsiatig™aÄ4' gleichbleibende Rinrung im Fenster besitzt. Bei grossen Bohrern, die für die Schaffung grosser polygonaler Bohrungen in einem Arbeitsgang bestimmt sind, besitzt der Bohrerschaft zweckmässig ein kardanartiges Gelenk, um eine Hberbeanspruchung des Bohrerschaftes und der Spannfutterlageriung zu vermeiden.

Bekanntlich müssen Vierecklöcher bisher in der Holzbearbeitung von Hans ausgestemmt oder durch Anwendung einer Kettenfräse und in der Metallbearbeitung vorgebohrt und alsdann ausgefeilt werden* Die Handarbeit ist sehr teuer und ungenau. Die Benutzung einer Kettenfräse bedingt deren relativ teure Anschaffung und ist ^gefährlich«

Die Erfindung ermöglicht die Schaffung eines einfachen Zusatzgerätes für praktisch in jedem Betrieb vorhandene Handbofarmaschinen₃ Ständerbohrmaschinen

oder sonstige Arbeitsmaschinen mit Spannfutter. Das Zusatzgerät ist einfach im Aufbau und daher billig in der Herstellung, leicht zu benutzen und völlig ungefährlich im Gebrauch. Während beim Kettenfräsen entweder eine Vielzahl verschiedener Kettenfräser vorhanden sein muss, um unterschiedlich grosse Vierecklöcher herstellen zu können, oder ein schmaler Kettenfräser "wiederholt in demselben Loch angesetzt werden muss, um die erwünschten Abmessungen zu erhalten, braucht bei dem erfindungsgemässen Bohrgerät nur der Bohrer und dessen Führungsfenster ausgewechselt zu werdja. Mchtig ist weiterhin, dass mit diesem Bohrgerät ausser Vier- auch Sechs., Acht-, Zehnecklöcher lasw,, schnell und bekiq^um in einem Arbeitsgang herstellbar sind.

Während beim Kettenfräser eine Vielzahl von Messern ständig nachgeschliffen werden muss, braucht bei dem erfindungsgemässen Bohrgerät nur ein Bohrer behandelt zu werden. Hierdurch tritt auch eine erhebliche Einsparung in der Wartung ein.

Die Erfindung ist in der Zeichnung beispielsweise und schematisch dargestellt, und es bedeuten

Fig_eI: Arbeitsschema des erfindungsgemässen Bohrgerätes, " 2: eine Vorderansicht des Bohrgerätes, " 3: Seitenansicht gemäss Fig_#2_s " 4: Schnitt a-b gemäss Fig₉2 und 3, " 5: Seitenansicht des Bohrers, '" 6: Unteransicht des Bohrers gem-Fig.5,

Fig. 7: schaubildliche Iarstsllung des erfinüusgsgemassen Bohrgerätes, und

Fig. 8: Ausschnitt aus dem Sokrgerät (Vorderansicht)

bei Anwendung einer Halte- bezw. Cpannvorrichtung.

Im Schema der Fig. 1 ist geasigt, wie der im querschnitt dreieckige bohrer 1 innerhalb des Fensters Z geführt mrd, Ia die Lreieckbasis des Bohrers 1 gleich der Länge/einer Kante 3 des Mhrungsfensters Z ist, werden die öohrerdreiecks-Ecken während der Schaftdrehung an den Kanten des Führungsfensters 2 entlangbewegt, wobei ein kontinuierliches Ausräumen der gesamten von der fensteröffnung 4 überdeckten Fläche des Werkstückes zwangsläufig eintritt. Die Eaken erfahren hierbei eine ganz leichte Rundung, ein Umstand, der zur Yermei dung von Kerbwirkungen sehr erwünscht ist.

Gemäss den Fig. 2-4 besteht das bohrgerät aus drei liauptteilen, d. s. das die Fenst er führung 2 aufnehmende Gehäuse 5, die darauf befestigten Ständer β und 7 und die auf diesen Ständern geführte drücke B_m Im Se reiche zwischen Fenstergehäuse δ und Brücke 8 sind die Ständer β und 7 von Spiralfedern 9 und 10 umgeben, die die Brücke 8 stete vom Gehäuse £ wegdrücken. Eie an den freien Änden der Ständer angebrachten Sprengringe 11 verhindern

das Abgleiten der Brücke 8, Der Handgriff 12 dient der bequemen Handhabung des Gerätes.

Im Gehäuse 5 sind Körnerspitzen 13 und 14 eingelassen, die in der Führung 15 verschiebbar sind. Die in den Führungen 15 vorhandenen

Spiralfedern 16 drücken die Körnerspitzen atets

13 und 14/nach aussen.

Die Brücke 8 besitzt Bohrungen für die Durchführung der Schäfte 6 und 7. In ihr befindet sich das Kugellager 17, in dem das Spannfutter 18 'für die Aufnahme des Schaftes 31 des Bohrers 1 gelagert ist. Die Abdeckscheibe 19, die durch den Federring 2o gehalten wird, bewirkt die Halterung und den Schutz des Lagers 17.

Das Spannfutter 18 ist unter Vermittlung der Mutter 21 mit dem Morsekonus 22 verbunden, der in das Spannfutter der nicht dargestellten Handbohrmaschine o.d^gl. eingespannt werden kann. Beim Auswechseln des Bohrers 1 wird lediglich die Mutter gelöst, wodurch das Spannfutter 18 den Bohrerschaft freigibt« Eine Herausnahme des gesamten Bohrgerätes aus dem Spannfutter der Bohrmaschine ist nicht notwendig.

Das Auswechseln des Führungsfensters 2 erfolgt nach Lösen der Madenschraube 23, Entgegen der Darstellung in Fig₈2 und 3 empfiehlt es sich^ die Führuns'sfenster 2 als selbständige im Aussen-

durchmesser gleich grosse,Scheiben mit den unterschiedlich grossen Fensters 4 auszuf uhren.

In Fig.5 und 6 ist ein Ausfiihrungsbeispiel für den Bohrer 1 dargestellt» Der Bohrerkopf 1' ist fräserartig geschliff3n„ Die Rillen I'' dienen der Spanabführung. Die Führung des Bohrers

I/

an den -Tanten des /enst erster folgt durch die Längskanten 24, Die Scken der Führungsfenster 4 sind zweckmässig etwas abzurunden, um eine ruhige Führung im Fenster zu erreichen. Grleichzeitig wird hierdurch erreicht, dass das fertige Loch in Werkstück ebenfalls schwach abgerundete ^cken aufweist, wodurch Kerbwirkungen vermieden werden»

In Fig.7 ist das komplette Bohrgerät schaubildlich dargestellt, und es ist erkennbar, dass erfindungsgemäss ein sehr handliches bequem zu bedienendes Vferkzeug geschaffen werden kann.

Seine Benutzung erfolgt im Falle der Verwendung einer Handbohrmaschine in folgender Vfeise: In das Spannfutter der Handbohrmaschine ist der Morsekonus 22 eingesetzt, und der Bedienungsmann erfasst die Handbohrmaschine in gewohnter Vfeise mit der einen Hand, während die andere Hand den Handgriff 12 ergreift. Damit wird das Bohrgerät unter Verwendung der Ki^cOrnerspitzen 13 und 14 an die Stelle des Werkstückes dirigiert, an der ein Loch zu bohren ist. Die Körnerspitzen werden ein-

gestochen, wpdurch das Bohrgerät am Verdrehen gehindert wird, sobald der Motor der Hanοbohrmaschine in -Tätigkeit gesetzt wird. Lie Handbohrmasjhine wird in Richtung Werkstück heruntergedrückt, wodurch der Bohrer 1 entgegen der Wirkung der Federn 9 und Io au das Werkstück gelangt und beim Weiterdrücken in dieses eindringt. Während des anfänglichen Drückens sind die Körner spitzen 13 und 14r in ihre Bohrung hineingetreten, so dass das Mhrungsfenster 2 eng am Werkstück anliegt. Hierdurch besitzt der Bohrer direkt am Werkstück die die polygonale Bohrung bewirkende Rihrimg. Sobald das Loch durchgebohrt ist, wird die CruciLgabe geendet, wodurch unter der Wirkung der Federn 9 und Io die Brücke 8 auf den Ständetin 6 und 7 und damit der Bohrer 1 zurückfahren.

In Fig_e8 ist der Fall dargestellt, dass am Bohrgerät anstelle eines Handgriffes 12 eine H_aIte- bzw. Spannvorrichtung vorgesehen ist. Liese besteht aus zwei Klemmbacken 25, deren Arme 26 auf einer Welle 27 gelagert sind, die ihrerseits in einem möglichst breiten Aage 28 des Führungsfenstergehäuses 5 gelagert ist. Ler von den Armen 26 mit der Senkrechten auf die Bohrerachse gebildete Winkel CC kann beliebig eingestellt werden, wod^fäch unter jedem erwünschten und festeinstellbaren Winkel eine Schrägbohrung in das

Werkstück 29 bewirkt werden kann* Das Auge 28 kann mit einer Gradeinteilung versehen sein, so dass ein auf der Welle 27 angebrachter Zeiger 3o die jeweilige Winkelstellung genau anzeigt. Diese Massnahme ist für viele Fälle zweckmässig, wie beispielsweise im Treppenbau.

Bei Verwendung des Bohrgerätes für Metallbearbeitung erfolgt ein Vorbohren des Werkstückes mit einem üblichen Rundbohrer und das Iiachbohren mit dem Bohrer 1» Die Späne fallen in diesem Falle durch die Vorbohrung frei herunter.

Bei grösseren •Lochdurchmessern und entsprechend grösseren Bohrern reicht die Elastizität des Bohrerschaftes 31 nicht aus, um die I&rsionsschwingungen aufzunehmen. In diesem Falle ist die Zwischenschaltung eines entsprechenden Gelenkes ( beispielsweise nach Art eines Iiardans ) im Schaft 31 zweckmässig.

gcz: Dr. FritzWaIter

Patentanwalt

Claims (1)

1. Bohrgerät z\ir Erzeugung von Bohrungen polygonalen '^utirf.chnittes anter VerRendung eines an öer Un te rf Iac he fräser» artig geschliffenen Ireiiiastbohrers_f der in unmittelbarer Nähe des zu bearbeitenden ierkstuckes in einem Fauster geführt ist, dessen querschnitt mm erwünschten dohr^uerschnitt entspricht und ein geradzahliges Vieleck mit gleichen Kantenlangen darstellt, dadurch gekennzei ehnet, dass der Bohrer CD/ de ssen.? Lreieek baa i ε gleich einer Kanten länge (3) dee rührungsfenstera (2) und dainit des polygonalen Lochos ist, as Schaftende (31) in einen in einer Brücke 18) drehbar gelagerten Spannfutter (18) sitzt, dass seinerseits in das Spannfutter einer Iiand- oder Ständer bohrmaschine eiaspaanbar ist, ait der Masegabe, dass die Brücke (8) auf »ei in die FensterfUtirung (Z) eingelassenen Schäften (6,7) ^leitet, durch Federkraft vom Führungsfenster (2) weggedrückt wird und beim Bohren entgegen der Wirkung der Kedern (9,10) in Richtung .»erkstück bewegt werden EUSS_e

2. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass an der dem Werkstück zugekehrten Seite des fuhrungsfensters (2) eine Halterung für die Fixierung des «johrgeräte s am Werkstück vorgesehen int.

3* Gerät aaefa Ansprash 2, dadurch gekennzeichnet, dass die llalteruag aas zwei körne rar ti gen Spitzen (13, 14) bestsät,

4. Gerät nach Juasprueh 3, dadurch gekenazsie ha e t, dass die KUraerspitzea (13,14) hin- und hersehiebbar iss Ftihroagsfeaeter (2) gelagert ei ad und unter jßederwirkuag stQiisn»

5. Gerät nach Aaspraeh 1 oder· Iclgenden₉ dadurch geke a nz e i c iiß e t, dass das FUhrungsfenster (2) zwecke leichter Auewecheeltaarkeit in einea besonderen Gehäuae (6) Sitzt_l an de® ein .Handgriff (12) befestigt ist.

dadurch gekennzei e h a e t,

dass die Führ ungeschälte (6,7) für das Spannfutter tragende Brücke im Fiihruoggfeastergehause (S) fest eingelassen und zwischen Gehäuse (5) und Brücke (8) von Spiralfedern (9,10) oisgabea sind*

7. Gerät nach Anspruch 1 oder folgenden, dadurch g e k, β a nzeichnet, dasaV& der Brücke drehbar gelagerte SpanafuÄer^fur die Aufnahme aller Bohrer (1) geeignet ist, die de ie ZkimmahBBlbmm fuhrungsfeastersata (2) sugaordaet Sind₉

8* Gsrät nach Anspruch b oder folgenden, dadurch g e k e a nz e i c h ο e t, dass anstelle eines Hasdgriffes (12) eine Halte- bez*?„ Spaaavorrichtung (25-28) far die Iefestiguag des Gerätes am Serkstdck vorgesehen ist.

9, ) Gerät nach Anbruch δ, dadurch gekennzeichnet, das⁵s eis Hvlte- bm. :._rv:nvorrisi2tung (25-28) zweiteilig derart, ausgebildet Iai_s dass das Uohr^rät zwecks .Jrsielung genauer chrägbohruagen unter bestimmten, aber beliebig wählbarem VHiik-Jil ζ am Werkstück an diesem gehalten werden kann.

10. ) Gerät nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Epann- bzw. Haltevorrichtung (25-28) fflit einer OrEadeinteilung ?*r«esehan ist.

Il_a ) Gerät nach Anspruch 1 oder folgenden, dadurch, gele β H.'ri zeichne t , dass der Bohrerschaft (31) insbesondere fuer grosse polygonale Bohrungen, in eines kardanartigen Salens si tat.

S^eZ·· Dr. FriizVVaIief_j Patentanwalt