DEP0040372DA - Drilling device for generating holes with a polygonal cross-section - Google Patents
Drilling device for generating holes with a polygonal cross-sectionInfo
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Description
Firma Friee-Arauner Budolf Fries, AugsburgCompany Friee-Arauner Budolf Fries, Augsburg
Bohrgerät zur Erzeugung von Bohruagan polygonalen Querschnittes. Drilling device for generating Bohruagan polygonal cross-section.
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 Massgabsi 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,The invention relates to a drilling device for producing bores with a polygonal cross-section using a triangular drill ground like a cutter on the lower surface, which is guided in the immediate vicinity of the fierketückes to be machined in a window, the cross-section of which corresponds to the desired drilling cross-section and represents an even-numbered polygon with the same edge lengths. The essence of the invention is that the drill, the triangular base of which is equal to one edge length of the guide window and thus the polygonal hole, sits at the end of the shaft in a chuck rotatably mounted in a bridge, which in turn can be clamped into the chuck of a hand or column drill is i that slides with the proviso Gabs the bridge on two embedded in the Fensterfahrung shafts by spring force from Fqhrungsfen? ter v><eggedrücJtt will and moved in Mchtung Weikstück during drilling against the action of the springs 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.To produce polygonal holes, it is known to use a triangular drill that is ground like a cutter, the workpiece to be drilled in the immediate vicinity is guided in a window in such a way that the drill edges touch move along the boundary edges of the window, the drill axis executing an eccentric movement.
Hierbei besteht der Nachteil, dass Kührungsfenster und Bohrer jeweils zueinander gerichtet werden müssen und daher die Arbeitsweise umständlich und auch ungenau ist.The disadvantage here is that the guide window and drill have to be directed towards each other and therefore the Working method is cumbersome and also imprecise.
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.According to the invention, the milling cutter-like triangular drill can be clamped into a tool-like drilling device, that is to say forming a physical unit. Here, the end of the drill shank sits in a chuck rotatably mounted in a bridge, which in turn can be clamped into the chuck of a hand or column drill. It is also essential that this bridge is based on the principle and works in such a way that when the drill is not in use the drill always moves away from the workpiece, i.e. when it is in use it has to be pressed against the force of springs in the direction of the workpiece. In this way, a device is provided that despite the generation 7 viβlkantiger holes is practically just as usable as a round hole-B advises 0 Iirge.
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,A holder for fixing the drilling device to the workpiece is provided on the side of the guide window facing the workpiece. Liese holder can be made of grains zmi-like tips are made, the practical back-and forth 8c hiebbar are mounted in the Rihrungsfeneter and are under Peeter- "MPACT,
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.For the purpose of easy replacement, the guide window sits in a special housing on which a handle for the Bracket of the drill is attached. The drive shafts for the bridge carrying the chuck are in this one Rihrungsfenstergehause firmly embedded and surrounded by spiral springs between the housing and the bridge.
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.The chuck rotatably mounted in the bridge is expedient to make suitable for the accommodation of all drills that belong to the respectively assigned set of interchangeable guide windows.
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-Instead of a handle, a cold or clamping device can also be provided for fastening the device to the workpiece be, with this holding or clamping device advantageously two-
Fortsetzung Seite 3 der ursprünglichen Fassung.Continued on page 3 of the original version.
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.part is to be designed in such a way that the drilling device for the purpose of achieving precise inclined bores under certain, but arbitrarily selectable ^ - angle to the workpiece can be held on this. Appropriate is the clamping respectively. Holding device to be provided with a graduation to the drilling angle to be able to adjust precisely.
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.The chip removal grooves of the drill run parallel to one another and to the drill axis, so that the drill bit e4rfirdsiatig ™ aÄ4 'has constant grooves in the window at every ioc jat depth. With big ones Has drills that are intended for creating large polygonal holes in one operation the drill shank expediently a cardan-like joint to avoid excessive stress on the drill shank and the chuck storage.
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«As is well known, square holes have previously had to be chiseled out or through in woodworking by Hans Use of a chain milling machine and in metalworking pre-drilled and then polished * The handwork is very expensive and imprecise. The use of a chain milling machine requires them relatively expensive purchase and is ^ dangerous «
Die Erfindung ermöglicht die Schaffung eines einfachen Zusatzgerätes für praktisch in jedem Betrieb vorhandene Handbofarmaschinen3 Ständerbohrmaschinen The invention enables the creation of a simple additional device for hand-held farm machines 3 upright drilling machines that are present in practically every company
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.or other work machines with chucks. The additional device is simple in structure and therefore cheap to manufacture, easy to use and completely safe to use. While at Chain milling either a variety of different chain milling cutters must be available in order to be different to be able to produce large square holes, or a narrow chain cutter "repeated in the same Hole must be set in order to obtain the desired dimensions, needs in the inventive Drilling device only the drill and its guide window can be replaced. Mighty is furthermore that with this drilling rig apart from four- also six-, eight-, decagonal holes lasw ,, can be produced quickly and easily in one operation.
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.While a large number of knives have to be constantly re-sharpened with chain milling cutters, the drill according to the invention only one drill to be treated. This also results in a considerable Savings in maintenance.
Die Erfindung ist in der Zeichnung beispielsweise und schematisch dargestellt, und es bedeutenThe invention is shown in the drawing by way of example and schematically, and there mean
FigeI: Arbeitsschema des erfindungsgemässen Bohrgerätes, " 2: eine Vorderansicht des Bohrgerätes, " 3: Seitenansicht gemäss Fig#2s " 4: Schnitt a-b gemäss Fig92 und 3, " 5: Seitenansicht des Bohrers, '" 6: Unteransicht des Bohrers gem-Fig.5,FIG e I: working scheme of the inventive drilling rig, "2: a front view of the drilling apparatus," 3: side view according to Fig # 2 s "4: section AB according to FIG 9 2 and 3," 5: side view of the drill, '"6: bottom view of the drill according to Fig. 5,
Fig. 7: schaubildliche Iarstsllung des erfinüusgsgemassen Bohrgerätes, und7: Diagrammatic representation of the drilling device according to the invention, and
Fig. 8: Ausschnitt aus dem Sokrgerät (Vorderansicht)Fig. 8: Detail from the Sokr device (front view)
bei Anwendung einer Halte- bezw. Cpannvorrichtung.when using a holding or. Clamping device.
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.In the scheme of Fig. 1 is geasigt, bn as out of the triangular cross-section drill 1 within the window Z, Ia the Lreieckbasis of the drill bit 1 equal to the length / of an edge 3 of the Mhrungsfensters Z, the öohrerdreiecks corners while the shaft rotation to be in moved along the edges of the guide window 2, a continuous clearing of the entire surface of the workpiece covered by the window opening 4 inevitably occurs. The ears experience a very slight rounding, a fact that is very desirable to avoid notch effects.
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 Bm 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 verhindernAccording to FIGS. 2-4, the drilling device consists of three main parts, ie the housing 5 that accommodates the windows 2, the uprights β and 7 attached to it, and the pressures B m im Se on these uprights, ranging between the window housing δ and the bridge 8 the stands β and 7 are surrounded by spiral springs 9 and 10, which constantly push the bridge 8 away from the housing £. Prevent snap rings 11 from being attached to the free ends of the uprights
das Abgleiten der Brücke 8, Der Handgriff 12 dient der bequemen Handhabung des Gerätes.the sliding of the bridge 8, the handle 12 is used for convenient handling of the device.
Im Gehäuse 5 sind Körnerspitzen 13 und 14 eingelassen, die in der Führung 15 verschiebbar sind. Die in den Führungen 15 vorhandenenIn the housing 5 punch tips 13 and 14 are embedded, which can be displaced in the guide 15 are. The ones present in guides 15
Spiralfedern 16 drücken die Körnerspitzen atetsCoil springs 16 press the center punch atets
13 und 14/nach aussen.13 and 14 / to the outside.
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.The bridge 8 has holes for the implementation of the shafts 6 and 7. It is located the ball bearing 17 in which the chuck 18 'for receiving the shank 31 of the drill 1 is mounted is. The cover plate 19, which is held by the spring ring 2o, causes the holder and the protection of the camp 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. The chuck 18 is connected to the Morse taper 22 through the intermediary of the nut 21, the in the chuck of the hand drill, not shown, o.d ^ gl. can be clamped. When changing of the drill 1 is only loosened the nut, whereby the chuck 18 the drill shank releases «It is not necessary to remove the entire drill from the chuck of the drill.
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-The exchange of the guide window 2 takes place after loosening the grub screw 23. Contrary to the representation in Fig. 8 2 and 3, it is recommended ^ the guide window 2 as independent in the outside
durchmesser gleich grosse,Scheiben mit den unterschiedlich grossen Fensters 4 auszuf uhren.Execute panes of the same size with windows 4 of different sizes.
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 BohrersAn exemplary embodiment for the drill 1 is shown in FIGS. 5 and 6. The drill head 1 'is Grinded like a cutter "The grooves I" are used for chip evacuation. The leadership of the drill
I/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»at the aunt of the first follows through the longitudinal edges 24, the sacks of the guide window 4 are useful to round off a bit in order to achieve a calm guidance in the window. Will be at the same time in this way it is achieved that the finished hole in the workpiece also has slightly rounded corners, as a result of which Notch effects are avoided »
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.In Figure 7 the complete drilling device is shown diagrammatically, and it can be seen that according to the invention a very handy, easy-to-use tool can be created.
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 KicOrnerspitzen 13 und 14 an die Stelle des Werkstückes dirigiert, an der ein Loch zu bohren ist. Die Körnerspitzen werden ein-If a hand drill is used, it is used in the following way: The Morse taper 22 is inserted into the chuck of the hand drill, and the operator grips the hand drill in the usual way with one hand while the other hand grips the handle 12. This directs the drill using the Ki c Orner tips 13 and 14 to the point on the workpiece where a hole is to be drilled. The grain tips are
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. razor is prevented wpdurch the drill from turning when the motor is set in the Hanοbohrmaschine -Tätigkeit. The hand drilling machine is pressed down in the direction of the workpiece, whereby the drill 1 reaches the workpiece against the action of the springs 9 and Io and penetrates it when it is pressed further. During the initial pressing, the grain tips 13 and 14r have entered their bore so that the milling window 2 lies tightly against the workpiece. As a result, the drill has the rihr img directly on the workpiece, which causes the polygonal drilling. As soon as the hole has been drilled through, the crucifixion is ended, as a result of which, under the action of the springs 9 and Io, the bridge 8 moves back to the stands 6 and 7 and thus the drill 1.
In Fige8 ist der Fall dargestellt, dass am Bohrgerät anstelle eines Handgriffes 12 eine HaIte- 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 E in FIG 8 shows the case that a H a ITE or clamping device is provided on the drill instead of a handle 12th Liese consists of two clamping jaws 25, the arms 26 of which are mounted on a shaft 27, which in turn is mounted in the widest possible Aage 28 of the guide window housing 5. The angle CC formed by the arms 26 with the perpendicular to the drill axis can be set at will, where an inclined hole is drilled into the drill at any desired and adjustable angle
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.Workpiece 29 can be effected * The eye 28 can be provided with a graduation, see above that a pointer 3o attached to the shaft 27 shows the respective angular position precisely. This Measure is appropriate in many cases, such as building stairs.
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.When using the drilling device for metalworking, the workpiece is also pre-drilled a conventional round drill and re-drilling with the drill. In this case, the chips fall down freely through the pilot hole.
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.With larger • hole diameters and correspondingly larger drills, the elasticity of the Drill shank 31 is not enough to absorb the I & rsion vibrations. In this case the Interposition of a corresponding joint (for example in the manner of a Iardan) in the shaft 31 appropriate.
gcz: Dr. FritzWaItergcz: Dr. FritzWaIter
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