EP1725374A1 - Handhabbare vorrichtung zum spanenden bearbeiten von werkst cken, zugeh riger beh lter f r das kühl- oder schmiermittel, und verfahren zum betrieb der vorrichtung - Google Patents

Handhabbare vorrichtung zum spanenden bearbeiten von werkst cken, zugeh riger beh lter f r das kühl- oder schmiermittel, und verfahren zum betrieb der vorrichtung

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Publication number
EP1725374A1
EP1725374A1 EP05715915A EP05715915A EP1725374A1 EP 1725374 A1 EP1725374 A1 EP 1725374A1 EP 05715915 A EP05715915 A EP 05715915A EP 05715915 A EP05715915 A EP 05715915A EP 1725374 A1 EP1725374 A1 EP 1725374A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
container
coolant
lubricant
valve
tool
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP05715915A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Wilfried Hartmann
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Maschinenfabrik Otto Baier GmbH
Original Assignee
Maschinenfabrik Otto Baier GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Maschinenfabrik Otto Baier GmbH filed Critical Maschinenfabrik Otto Baier GmbH
Publication of EP1725374A1 publication Critical patent/EP1725374A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23Q—DETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
    • B23Q11/00—Accessories fitted to machine tools for keeping tools or parts of the machine in good working condition or for cooling work; Safety devices specially combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, machine tools
    • B23Q11/10—Arrangements for cooling or lubricating tools or work
    • B23Q11/1084—Arrangements for cooling or lubricating tools or work specially adapted for being fitted to different kinds of machines
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23Q—DETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
    • B23Q11/00—Accessories fitted to machine tools for keeping tools or parts of the machine in good working condition or for cooling work; Safety devices specially combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, machine tools
    • B23Q11/10—Arrangements for cooling or lubricating tools or work

Definitions

  • Manageable device for machining workpieces associated container for the coolant or lubricant, and method for operating the device
  • the invention relates to a manageable device for machining workpieces, an associated container for the coolant or lubricant, and a method for operating the device.
  • a water supply for cooling the drill and the workpiece is expedient or even necessary, which can take place from a storage container provided, which is connected to the device via a hose.
  • the associated devices are stationary and large in volume and require additional aids such as, for example, a likewise large-volume device for supplying and removing water.
  • DE 36 11 776 A1 shows a drill feed handle part for controlling the feed of a cutting tool, such as a drill or a hole cutter.
  • the power tool has a magnetic base with permanent magnet arrangements one above the other.
  • the tool feed is controlled by a handle that can be attached to either side of the tool housing.
  • a coolant reservoir on the base has a hose connected to a pump connected to a main line which supplies coolant to the interior of the cutting tool.
  • EP 0 332 328 A1 shows a coolant spray system for drilling devices in which an atomizing device is connected to an air compressor or an air pump via an air supply pipe and to a water supply device via a water supply pipe. Water is atomized in a spray nozzle of the atomizing device and the atomized water is supplied to the spray supply bore in the drill drive device via a connecting pipe running outside the drilling device.
  • DE 1 602 876 A shows a coolant delivery device for
  • Bracing tools such as drilling tools.
  • the coolant tank is pressurized via a compressed air connection on the tool and a hose running outside the tool.
  • a needle valve arranged outside the tool is connected to the coolant tank, at the outlet of which a valve outside the
  • Tool extending outlet pipe 43 is connected, via which the coolant is supplied to a nozzle 44 arranged outside the tool and sprayed onto the drill from the outside.
  • the invention is therefore based on the object of providing a generic device, an associated container for the coolant or lubricant, and a method for operating such a device, which overcome the disadvantages of the prior art.
  • the device including the container for the cooling or
  • Lubricants are manageable, d. H. that can be carried and used by preferably one operator.
  • the device should be easy to handle and permanently reliable in operation. Weight and size should be as small as possible.
  • the associated container for the coolant or lubricant should preferably be fixed as easily as possible on the device and reliably ensure a coolant or lubricant flow.
  • the method for operating the device according to the invention should be as simple as possible and still ensure adequate cooling and / or lubrication.
  • the object is achieved in a manageable device for machining workpieces, in particular for drilling, milling or grinding ceramic tiles, stone slabs or the like, with a drive unit and a tool holder which can be driven thereby for receiving a tool, in that the device has a container for receiving of a coolant or lubricant and a connecting device which forms a connection for the coolant or lubricant between the container and the tool holder.
  • the coolant or lubricant is in particular a coolant or lubricant, preferably water-based or even consisting essentially or entirely of water.
  • the container preferably consists of a plastic, for example of polyethylene, polyamide or polypropylene.
  • the empty volume of the container can be between a few milliliters and a few liters, preferably between 100 ml and 2000 ml, in particular about 1000 ml. More than 50% of the empty volume can preferably be filled with the coolant or lubricant, preferably about 75%. The remainder can be used as a pressure storage volume. In addition to cooling and / or lubricating, the coolant or lubricant can also be used to wash away the particles that occur during machining.
  • the container can preferably be fixed on the connecting device, preferably only by plugging it on or by another assembly which allows the container to be changed quickly.
  • the container can also be firmly connected to the device or even be integrally formed by the device.
  • the connecting device and / or the fixing of the container is arranged close to or at the end of the device facing the tool.
  • the device Near or at the location of the connecting device, the device has the tool holder for holding a machining tool, which has, for example, a drill bit set with diamonds.
  • the tool holder has a transfer opening at the point of contact with the tool for the transfer of the coolant or lubricant to the tool.
  • the tool generally has a coolant or lubricant channel with which the supplied coolant or lubricant can be transported to the location of the machining, for example to the crown of the drill.
  • the container can preferably be pivoted or rotated together with the connecting device around the tool holder, in particular about its axis of rotation, in order, for example, to be able to work even in places that are difficult to access; in this case, a liquid-tight connection between the container and the connecting device can take place through an annular groove.
  • the longitudinal axis of the container can run essentially parallel to the longitudinal axis of the device, or enclose an acute angle with it, for example between 30 and 60 °.
  • the coolant or lubricant in the container can be placed under an increased pressure in relation to the environment.
  • the pressurization preferably takes place before the actual machining process, at the beginning of which only a valve then has to be opened in order to provide the volume flow of the coolant or lubricant required for the machining.
  • the container has a manually operable pump.
  • a manually operated piston pump This can be, for example, a manually operated piston pump.
  • the pump is preferably designed as a unit with the actuator.
  • the container can be refilled through a closable opening. Refilling can be carried out directly at the place of use by filling in tap water, especially if the coolant or lubricant is water.
  • a connection piece for compressed air or for a compressed gas cartridge can also be provided on the container, which pump can be driven by a motor, in particular by an electric motor, or a propellant-forming substance can be added, for example hydrogen carbonate to form carbonic acid.
  • a pressure display can be provided on the container and / or the device in order to signal whether sufficient pressure is still present for a proper and sufficient supply of the coolant or lubricant.
  • the device has a valve by means of which the flow of the coolant or lubricant can be adjusted.
  • This is preferably a combined control and shut-off valve in which the flow can be adjusted in a first type of actuation of the valve and in a second type of actuation of the valve the valve can be shut off while maintaining the flow.
  • the valve can be shut off by axially actuating it. Immediately before the start of the machining process, the valve can then be opened again by axial actuation, with the rotary slide valve being set unchanged, whereupon the previously selected flow rate is restored.
  • the valve is preferably arranged on the connecting device, in particular as a unit with it.
  • the drive unit of the device is preferably an electric motor, the speed of which can be regulated if necessary.
  • an electric motor the speed of which can be regulated if necessary.
  • a special one Embodiment of the invention is a two-stage transmission downstream of the electric motor, with a first gear with an idle speed of about 3500 revolutions per minute and with a second gear with an idle speed of about 8000 revolutions per minute.
  • compressed air drives, internal combustion engine drives or the like can also be considered.
  • a typical application of the invention is the expansion of an electrically powered hand drill according to the invention, for example for drilling or processing ceramic tiles or stone slabs in the kitchen or bathroom of living rooms.
  • the invention also relates to a container for attachment to a manageable device described above, wherein a coolant or lubricant can be accommodated in the container.
  • the container has a connection means for tight connection to a corresponding connection means of the connection device of the device.
  • the container can have a pipe connection piece which can be inserted into a corresponding opening in the connecting device.
  • the connection can be secured by a union nut or it can be a bayonet lock.
  • the connection can be sealed from the environment by an additional sealing means, for example a sealing ring.
  • Cooling or lubricant channels are preferably arranged in the connecting device, so that the cooling or lubricant can be transferred from the container to the tool via the connecting means, preferably with the interposition of a control and / or shut-off valve arranged on the connecting device.
  • the container can preferably also be mechanically fixed to the device by the connecting means.
  • the container can preferably be additionally supported at a point remote from the connection means, for example on a housing of the device. It is also possible that the container can be inserted into a receptacle formed by the device and, in particular, its housing at a point remote from the connection means and can be detachably latched there.
  • the container with the coolant or lubricant is first pressurized and in preparation for the machining process, for example by actuating a pump which is designed as a unit with the container.
  • the volume flow of the coolant or lubricant required for the processing is then set on the manageable device, for example by means of a control and / or shut-off valve arranged on the connection device, or in any case controlled. Only then is the tool brought into engagement with the workpiece, for example by actuating an electrical switch and starting an electromotive drive.
  • FIG. 1 shows a side view of a device according to the invention
  • FIG. 2 shows a section corresponding to II in FIG. 1.
  • FIG. 1 shows a side view of a device according to the invention, in sections in the view and in sections in cross section.
  • This is a manageable device 1 for machining workpieces, in the present case an electrically powered hand drill for drilling or more precisely grinding ceramic tiles or stone slabs by means of a tool 2, which is only indicated by dashed lines in FIG. 1, namely a diamond-tipped drill ,
  • a two-stage gear 6 is also arranged in the exemplary embodiment shown, which are hidden in the view of FIG. 1 by the housing shell of the housing 3.
  • a tool holder 7 for holding the tool 2 can be driven about the axis of rotation 8. The fixing of the tool 2 in the
  • Tool holder 7 can be made, for example, by a thread or by a bayonet lock.
  • the bearings of the drivable tool holder 7 shown in FIG. 1 with respect to the housing 3 of the device 1 correspond to the prior art and therefore need not be described further here.
  • the container 9 for receiving a cooling or Lubricant is specified.
  • the handle 10 of a hand-operated pump 11 formed in a unit with the container 9, which is a piston pump, with which the coolant or lubricant in the container 9 is under one pressure can be put in relation to the environment.
  • the container 9 has a connection means 12, in particular a connection nipple which is radially oriented with respect to the axis of rotation 8 and the longitudinal axis of the container 9 for insertion or screwing into a corresponding connection opening of a connecting device 13, by means of which a connection between the container and a feed opening on the tool holder 7 can be established.
  • Connection device 13 can be secured by a lock nut 14.
  • the connecting device 13 may have on its side facing the container 9 a projection 15 which has a certain axial extent in the direction of the axis of rotation 8, for example up to 50% of the axial extent of the container 9.
  • On this projection 15 an associated one of the Container 9 trained tab can be fixed, which absorbs the tipping moment occurring due to the dead weight and the filling of the container 9 and the torque occurring when operating the handle 10 of the pump 11 and keeps a corresponding force load away from the connecting means 12.
  • the connecting device 13 On the side opposite the connecting means 12 with respect to the axis of rotation 8, the connecting device 13 has a valve 16 with which the flow of the coolant or lubricant can be regulated or can be locked.
  • a rotary slide valve 17 can be rotated about an axis of rotation 28 (FIG. 2) that is perpendicular to the axis of rotation 8 of the tool holder 7 and perpendicular to the plane of the drawing in FIG. 1.
  • the shut-off button 18 is actuated axially in the direction of the axis of rotation 28 of the rotary valve 17.
  • the coolant or lubricant is thus supplied from the container 9 via the connection means 12 through the connecting device 13 and the valve 16 radially onto the opening formed by the tool holder 7 into a corresponding coolant or lubricant channel of the tool 2 and there in the axial direction to the location of the machining of the workpiece, usually to the drill bit of tool 2.
  • the container 9 has a total capacity of about 1000 ml, which is filled up to 750 ml with water. This allows about 5 to 10 holes with one
  • Diameters between 6 and 30 mm with speeds between 3500 and 8000 revolutions per minute are drilled in a ceramic tile, as are used today in sanitary rooms.
  • the water consumption is around 100 ml per well.
  • FIG. 2 shows a section corresponding to II in FIG. 1 through a device 1 according to the invention.
  • the flow of the coolant or lubricant initially runs from the inside of the container 9 via the connection means 12 into an essentially horizontal one in FIG. 2 first section 20 of a coolant or lubricant channel, which is designed in sections as a straight cylindrical bore.
  • a second section 21 of the coolant or lubricant channel which runs essentially vertically in the illustration in FIG. 2 and forms a right angle, which opens into a valve bore, in which a Valve body 22, which is essentially designed as a tube, is rotatably mounted and has an opening 23 in sections on its lateral surface.
  • the valve body 22 is rotated from the outside via the rotary slide valve 17 (FIG. 1).
  • the flow of the coolant or lubricant then takes place in the illustration in FIG. 2 in a substantially horizontally extending third section 24 up to a fourth section 25 of the coolant or lubricant channel that reaches the tool receptacle 7 and is located on the one with respect to the Longitudinal axis of the third section 24 opposite side is extended to the outside by a connecting piece 26 to which, for example, a water hose can be connected if necessary.
  • the valve 16 can have a plurality of switch positions, for example, be switched such that either coolant or lubricant is introduced from the container 9 into the fourth section 25 or externally via the connecting piece 26, or that the container 9 is filled via the connecting piece 26.
  • valve 16 If a control function is also to be provided by the valve 16 in the case of an external supply of coolant or lubricant, the valve body 22 with the associated opening 23 must be provided at the corresponding axial position. In any case, the valve 16 can be shut off or opened again by pressing the shut-off button 18 in the direction of the double arrow 19, in particular while maintaining the respective flow setting.
  • valve 16 is arranged on a side opposite the container 9 with respect to the axis of rotation 8 of the tool holder 7. It is also possible to use the valve 16 to be arranged on a side assigned to the container 9, whereby in particular the length of the coolant or lubricant channel can be shortened.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
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Abstract

1. Handhabbare Vorrichtung zum spanenden Bearbeiten von 2. Werkstücken, zugehöriger Behälter für das Kühl- oder Schmiermittel, und Verfahren zum Betrieb der Vorrichtung Die Erfindung betrifft eine handhabbare Vorrichtung (1) zum spanenden Bearbeiten von Werkstücken, insbesondere zum Bohren, Fräsen oder Schleifen von Keramikfliesen, Steinplatten oder dergleichen, mit einer Antriebseinheit (5) und einer davon antreibbaren Werkzeugaufnahme (7) zur Aufnahme eines Werkzeugs (2), wobei die Vorrichtung (1) einen Behälter (9) zur Aufnahme eines Kühl- oder Schmiermittels aufweist und eine Verbindungseinrichtung (13), die eine Verbindung (20, 21, 24, 25) für das Kühl- oder Schmiermittel zwischen dem Behälter (9) und der Werkzeugaufnahme (7) bildet, einen zugehörigen Behälter (9) sowie ein Verfahren zum Betrieb einer solchen Vorrichtung (1).

Description

Handhabbare Vorrichtung zum spanenden Bearbeiten von Werkstücken, zugehöriger Behälter für das Kühl- oder Schmiermittel, und Verfahren zum Betrieb der Vorrichtung
Die Erfindung betrifft eine handhabbare Vorrichtung zum spanenden Bearbeiten von Werkstücken, einen zugehöriger Behälter für das Kühl- oder Schmiermittel, sowie ein Verfahren zum Betrieb der Vorrichtung.
Das spanende Bearbeiten von Werkstücken aus harten Werkstoffen, beispielsweise das Bohren in Keramikfliesen oder Natursteinplatten, ist äußerst zeitaufwendig und erfordert viel Erfahrung, damit es beim Bearbeiten und den dabei auftretenden Kräften nicht zu einer Beschädigung oder Zerstörung der Werkstücke kommt, beispielsweise zu einem Bruch der Fliesen oder dem Entstehen von Spannungsrissen in den spröden
Werkstücken. Soweit hierfür Diamantbohrer eingesetzt werden, ist eine Wasserzufuhr zum Kühlen des Bohrers und des Werkstücks zweckmäßig oder sogar erforderlich, die aus einem beigestellten Vorratsbehälter erfolgen kann, der mit der Vorrichtung über einen Schlauch verbunden ist. Die zugehörigen Vorrichtungen sind stationär und großvolumig und bedürfen zusätzlicher Hilfsmittel wie beispielsweise einer ebenfalls großvolumigen Einrichtung zum Zuführen und Abführen von des Wassers. Die DE 36 11 776 A1 zeigt ein Bohrvorschub-Griffteil zum Steuern des Vorschubs eines Schneidwerkzeugs, wie etwa eines Bohrers oder eines Lochschneiders. Das kraftbetriebene Werkzeug hat ein magnetisches Grundteil mit übereinander liegenden Permanentmagnetanordnungen. Der Werkzeugvorschub wird durch ein Griffteil gesteuert, das auf jeder Seite des Gehäuses des Werkzeugs angebracht werden kann. Ein Kühlmittelvorratsbehälter an dem Grundteil hat einen Schlauch, der mit einer Pumpe verbunden ist, die mit einer Hauptleitung verbunden ist, die Kühlmittel dem Inneren des Schneidwerkzeuges zuführt.
Die EP 0 332 328 A1 zeigt ein Kühlmittelsprühsystem für Bohrvorrichtungen, bei dem eine Zerstäubungseinrichtung über ein Luftzuführrohr mit einem Luftkompressor oder einer Luftpumpe und über ein Wasserzuführrohr mit einer Wasserversorgungseinrichtung verbunden ist. In einer Sprühdüse der Zerstäubungseinrichtung wird Wasser zerstäubt und über ein außerhalb der Bohrvorrichtung verlaufendes Verbindungsrohr wird das zerstäubte Wasser der Sprühnebelversorgungsbohrung in der Bohrerantriebeinrichtung zugeführt.
Die DE 1 602 876 A zeigt eine Kühlmittelabgabevorrichtung für
Verspannwerkzeuge wie beispielsweise Bohrwerkzeuge. Über einen Druckluftanschluss am Werkzeug und einen außerhalb des Werkzeuges verlaufenden Schlauch wird der Kühlmittelbehälter unter Druck gesetzt. An den Kühlmittelbehälter ist ein außerhalb des Werkzeuges angeordnetes Nadelventil angeschlossen, an dessen Ausgang ein außerhalb des
Werkzeuges verlaufendes Auslassrohr 43 angeschlossen ist, über welches das Kühlmittel einer außerhalb des Werkzeuges angeordneten Düse 44 zugeführt und von außen auf den Bohrer gesprüht wird. Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine gattungsgemäße Vorrichtung, einen zugehörigen Behälter für das Kühl- oder Schmiermittel sowie ein Verfahren zum Betrieb einer solchen Vorrichtung bereitzustellen, welche die Nachteile des Standes der Technik überwinden. Insbesondere soll die Vorrichtung einschließlich des Behälters für das Kühl- oder
Schmiermittel handhabbar sein, d. h. die von vorzugsweise einer einzigen Bedienperson getragen und in Einsatz gebracht werden können. Die Vorrichtung soll einfach handhabbar sein und dauerhaft zuverlässig im Betrieb. Gewicht und Größe sollen möglichst gering sein. Der zugehörige Behälter für das Kühl- oder Schmiermittel soll vorzugsweise möglichst einfach an der Vorrichtung festlegbar sein und zuverlässig einen Kühl- oder Schmiermittelfluss gewährleisten. Das Verfahren zum Betrieb der erfindungsgemäßen Vorrichtung soll möglichst einfach sein und dennoch eine ausreichende Kühlung und/oder Schmierung gewährleisten.
Diese Aufgabe ist durch die im Anspruch 1 bestimmte Vorrichtung sowie durch die in den nebengeordneten Ansprüchen bestimmten Behälter und Verfahren gelöst. Besondere Ausführungsarten der Erfindung sind in den Unteransprüchen bestimmt.
Die Aufgabe ist bei einer handhabbaren Vorrichtung zum spanenden Bearbeiten von Werkstücken, insbesondere zum Bohren, Fräsen oder Schleifen von Keramikfliesen, Steinplatten oder dergleichen, mit einer Antriebseinheit und einer davon antreibbaren Werkzeugaufnahme zur Aufnahme eines Werkzeugs, dadurch gelöst, dass die Vorrichtung einen Behälter zur Aufnahme eines Kühl- oder Schmiermittels aufweist und eine Verbindungseinrichtung, die eine Verbindung für das Kühl- oder Schmiermittel zwischen dem Behälter und der Werkzeugaufnahme bildet. Bei dem Kühl- oder Schmiermittel handelt es sich insbesondere um eine Kühl- oder Schmierflüssigkeit, vorzugsweise auf Wasserbasis oder sogar im Wesentlichen oder vollständig aus Wasser bestehend. Der Behälter besteht vorzugsweise aus einem Kunststoff, beispielsweise aus Polyethylen, Polyamid oder Polypropylen. Das Leervolumen des Behälters kann zwischen wenigen Millilitern und einigen Litern betragen, vorzugsweise zwischen 100 ml und 2000 ml, insbesondere etwa 1000 ml. Mehr als 50 % des Leervolumens können vorzugsweise mit dem Kühl- oder Schmiermittel gefüllt werden, vorzugsweise etwa 75 %. Der verbleibende Rest kann als Druckspeichervolumen verwendet werden. Neben dem Kühlen und/oder Schmieren kann das Kühl- oder Schmiermittel auch zum Wegschwemmen der beim spanenden Bearbeiten anfallenden Partikel verwendet werden.
Vorzugsweise ist der Behälter an der Verbindungseinrichtung festlegbar, vorzugsweise nur durch Aufstecken oder eine sonstige Montage, die ein schnelles Wechseln des Behälters erlaubt. Alternativ hierzu kann der Behälter auch fest mit der Vorrichtung verbunden sein oder sogar von der Vorrichtung integral ausgebildet sein. Weiter vorzugsweise ist die Verbindungseinrichtung und/oder die Festlegung des Behälters nahe oder an dem, dem Werkzeug zugewandten Ende der Vorrichtung angeordnet. Nahe oder am Ort der Verbindungseinrichtung weist die Vorrichtung die Werkzeugaufnahme für die Aufnahme eines Bearbeitungswerkzeuges auf, die beispielsweise eine mit Diamanten besetzte Bohrkrone aufweist. Die Werkzeugaufnahme weist an der Kontaktstelle zu dem Werkzeug eine Übergabeöffnung auf für die Übergabe des Kühl- oder Schmiermittels an das Werkzeug. Das Werkzeug weist hierfür in der Regel einen Kühl- oder Schmiermittelkanal auf, mit dem das zugeführte Kühl- oder Schmiermittel an den Ort der spanenden Bearbeitung transportiert werden kann, beispielsweise an die Krone des Bohrers. Der Behälter kann vorzugsweise zusammen mit der Verbindungseinrichtung um die Werkzeugaufnahme, insbesondere um deren Drehachse, schwenkbar oder drehbar sein, um beispielsweise auch an schwer zugänglichen Stellen arbeiten zu können; in diesem Fall kann eine flüssigkeitsdichte Verbindung zwischen Behälter und Verbindungseinrichtung durch eine Ringnut erfolgen. Die Längsachse des Behälters kann mit der Längsachse der Vorrichtung im wesentlichen parallel verlaufen, oder mit dieser einen spitzen Winkel einschließen, beispielsweise zwischen 30 und 60°.
In einer besonderen Ausführungsart der Erfindung ist das Kühl- oder Schmiermittel im Behälter unter einen in Bezug auf die Umgebung erhöhten Druck setzbar. Gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Betreiben einer solchen Vorrichtung erfolgt das Unterdrucksetzen vorzugsweise vor dem eigentlichen Bearbeitungsvorgang, zu dessen Beginn dann lediglich ein Ventil geöffnet werden muss, um den für die Bearbeitung erforderlichen Volumenstrom des Kühl- oder Schmiermittels bereitzustellen.
In einer besonderen Ausführungsart der Erfindung weist der Behälter eine manuell betätigbare Pumpe auf. Dabei kann es sich beispielsweise um eine handbetätigte Kolbenpumpe handeln. Vorzugsweise ist die Pumpe in Baueinheit mit dem Betätiger ausgebildet. Weiter vorzugsweise ist der Behälter durch eine verschließbare Öffnung wiederbefüllbar. Das Wiederbefüllen kann insbesondere dann, wenn es sich bei dem Kühl- oder Schmiermittel um Wasser handelt, auch direkt am Einsatzort durch Einfüllen von Leitungswasser erfolgen. Alternativ oder ergänzend zu einer manuell betätigbaren Pumpe kann an den Behälter auch ein Anschlussstutzen für Druckluft oder für eine Druckgaspatrone vorhanden sein, die Pumpe kann motorisch, insbesondere elektromotorisch angetrieben sein, oder es kann eine treibgasbildende Substanz beigefügt werden, beispielsweise Hydrogencarbonat zur Bildung von Kohlensäure. Darüber hinaus kann an dem Behälter und/oder der Vorrichtung eine Druckanzeige vorgesehen sein, um zu signalisieren, ob noch genügend Druck ansteht für ein ordnungsgemäßes und ausreichendes Zuführen des Kühl- oder Schmiermittels.
In einer besonderen Ausführungsart der Erfindung weist die Vorrichtung ein Ventil auf, mittels dem der Durchfluss des Kühl- oder Schmiermittels einstellbar ist. Vorzugsweise handelt es sich dabei um ein kombiniertes Regel- und Absperrventil, bei dem in einer ersten Betätigungsart des Ventils der Durchfluss einstellbar ist und in einer zweiten Betätigungsart des Ventils unter Beibehaltung des Durchflusses das Ventil absperrbar ist. Dadurch ist es beispielsweise in Vorbereitung des Bearbeitungsvorganges möglich, den Durchfluss des Kühl- und Schmiermittels einzustellen und dabei das Kühloder Schmiermittel beispielsweise in ein Auffangbehältnis oder in ein Waschbecken ablaufen zu lassen. Ist der Durchfluss korrekt eingestellt, beispielsweise mittels eines um eine Drehachse des Ventils drehbaren Schiebers, kann durch axiales Betätigen des Ventils dieses abgesperrt werden. Unmittelbar vor dem Beginn des Bearbeitungsvorganges kann dann bei unveränderter Einstellung des drehbaren Schiebers das Ventil durch axiale Betätigung wieder geöffnet werden, woraufhin sich der zuvor gewählte Durchfluss wieder einstellt. Das Ventil ist vorzugsweise an der Verbindungseinrichtung angeordnet, insbesondere in Baueinheit mit dieser ausgeführt.
Die Antriebseinheit der Vorrichtung ist vorzugsweise ein Elektromotor, dessen Drehzahl im Bedarfsfall regelbar ist. In einer besonderen Ausführungsart der Erfindung ist dem Elektromotor ein zweistufiges Getriebe nachgeschaltet, mit einem ersten Gang mit einer Leerlaufdrehzahl von etwa 3500 Umdrehungen pro Minute und mit einem zweiten Gang mit einer Leerlaufdrehzahl von etwa 8000 Umdrehungen pro Minute. Grundsätzlich kommen alternativ zu einem Elektroantrieb auch Druckluftantriebe, Verbrennungsmotorantriebe oder dergleichen in Betracht. Ein typisches Anwendungsgebiet der Erfindung ist der erfindungsgemäße Ausbau einer elektrisch angetriebenen Handbohrmaschine, beispielsweise für das Bohren bzw. Bearbeiten von Keramikfliesen oder Steinplatten in Küche oder Bad von Wohnräumen.
Die Erfindung betrifft auch einen Behälter zum Festlegen an einer vorstehend beschriebenen handhabbaren Vorrichtung, wobei in dem Behälter ein Kühl- oder Schmiermittel aufnehmbar ist. Der Behälter weist ein Anschlussmittel auf zum dichten Verbinden mit einem korrespondierenden Anschlussmittel der Verbindungseinrichtung der Vorrichtung. Beispielsweise kann der Behälter einen Rohrverbindungsstutzen aufweisen, der in eine entsprechende Öffnung in der Verbindungseinrichtung einsteckbar ist. Die Verbindung kann durch eine Überwurfmutter gesichert sein oder es kann sich um einen Bajonettverschi uss handeln. Die Verbindung kann durch ein zusätzliches Dichtmittel, beispielsweise einen Dichtring, gegenüber der Umgebung abgedichtet sein. In der Verbindungseinrichtung sind vorzugsweise Kühloder Schmiermittelkanäle angeordnet, so dass über das Anschlussmittel das Kühl- oder Schmiermittel aus dem Behälter an das Werkzeug übergebbar ist, vorzugsweise unter Zwischenschaltung eines an der Verbindungseinrichtung angeordneten Regel- und/oder Absperrventils. Durch das Anschlussmittel ist der Behälter vorzugsweise auch mechanisch an der Vorrichtung festlegbar. Vorzugsweise kann sich der Behälter darüber hinaus an einer von dem Anschlussmittel entfernten Stelle beispielsweise an einem Gehäuse der Vorrichtung zusätzlich abstützen. Möglich ist auch, dass der Behälter an einer von dem Anschlussmittel entfernten Stelle in eine von der Vorrichtung und insbesondere deren Gehäuse ausgebildeten Aufnahme einsetzbar ist und dort lösbar einrastet.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird bei der Inbetriebnahme der erfindungsgemäßen Vorrichtung zunächst und in Vorbereitung des Bearbeitungsvorganges der Behälter mit dem Kühl- oder Schmiermittel unter Druck gesetzt, beispielsweise durch Betätigen einer in Baueinheit mit dem Behälter ausgeführten Pumpe. Anschließend wird der für die Bearbeitung erforderliche Volumenstrom des Kühl- oder Schmiermittels an der handhabbaren Vorrichtung eingestellt, beispielsweise mittels eines an der Verbindungseinπchtung angeordneten Regel- und/oder Absperrventils, oder jedenfalls kontrolliert. Erst anschließend wird das Werkzeug in Eingriff mit dem Werkstück gebracht, beispielsweise durch das Betätigen eines elektrischen Schalters und das Ingangsetzen eines elektromotorischen Antriebs.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung, in der unter Bezugnahme auf die Zeichnungen mehrere Ausführungsbeispiele im Einzelnen beschrieben ist. Dabei können die in den Ansprüchen und in der Beschreibung erwähnten Merkmale jeweils einzeln für sich oder in beliebiger Kombination erfindungswesentlich sein. Fig. 1 zeigt eine Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Vorrichtung, und Fig. 2 zeigt einen Schnitt entsprechend II in der Fig. 1.
Die Fig. 1 zeigt eine Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Vorrichtung, abschnittsweise in der Ansicht und abschnittsweise im Querschnitt. Dabei handelt es sich um eine handhabbare Vorrichtung 1 zum spanenden Bearbeiten von Werkstücken, im vorliegenden Fall um eine elektrisch angetriebene Handbohrmaschine zum Bohren oder genauer gesagt Schleifen von Keramikfliesen oder Steinplatten mittels eines in der Fig. 1 nur gestrichelt angedeuteten Werkzeuges 2, nämlich eines diamantbesetzten Bohrers.
In dem einen Handgriff 4 ausbildenden Gehäuse 3 ist neben einer Antriebseinheit 5, im dargestellten Ausführungsbeispiel einem mit Netzspannung betriebenen Elektromotor, auch ein im dargestellten Ausführungsbeispiel zweistufiges Getriebe 6 angeordnet, die in der Ansicht der Fig. 1 durch die Gehäuseschale des Gehäuses 3 verdeckt sind. Hiervon um die Drehachse 8 antreibbar ist eine Werkzeugaufnahme 7 zur Aufnahme des Werkzeuges 2. Die Festlegung des Werkzeugs 2 in der
Werkzeugaufnahme 7 kann beispielsweise durch ein Gewinde oder durch einen Bajonettverschluss erfolgen. Die in der Fig. 1 dargestellten Lagerungen der antreibbaren Werkzeugaufnahme 7 in Bezug auf das Gehäuse 3 der Vorrichtung 1 entsprechen dem Stand der Technik und müssen daher an dieser Stelle nicht weiter beschrieben werden.
Oberhalb ist an dem Gehäuse 3 der Vorrichtung 1, mithin auf einer in Bezug auf eine Längsachse dem Handgriff 4 gegenüberliegenden Seite des Gehäuses 3, ist der Behälter 9 zur Aufnahme eines Kühl- oder Schmiermittels festlegbar. An seinem dem Handgriff 4 zugewandten axialen Ende geht von dem Behälter 9 die Handhabe 10 einer in Baueinheit mit dem Behälter 9 ausgebildeten handbetätigten Pumpe 11 ab, bei der es sich um eine Kolbenpumpe handelt, mit der das Kühl- oder Schmiermittel im Behälter 9 unter einen in Bezug auf die Umgebung erhöhten Druck gesetzt werden kann.
An oder nahe dem der Werkzeugaufnahme 7 zugewandten axialen Ende weist der Behälter 9 ein Anschlussmittel 12 auf, insbesondere einen in Bezug auf die Drehachse 8 und die Längsachse des Behälters 9 radial ausgerichteten Anschlussnippel zum Einstecken oder Einschrauben in eine korrespondierende Anschlussöffnung einer Verbindungseinrichtung 13, mittels der eine Verbindung zwischen dem Behälter und einer Zuführöffnung an der Werkzeugaufnahme 7 herstellbar ist. Die Steck- oder Schraubverbindung zwischen dem Behälter 9 und der
Verbindungseinrichtung 13 kann durch eine Kontermutter 14 gesichert sein. Außerdem kann die Verbindungseinrichtung 13 an ihrer dem Behälter 9 zugewandten Seite eine Auskragung 15 aufweisen, die eine gewisse axiale Erstreckung in Richtung der Drehachse 8 aufweist, beispielsweise bis zu 50 % der axialen Erstreckung des Behälters 9. An dieser Auskragung 15 kann eine zugehörige von dem Behälter 9 ausgebildete Lasche festlegbar sein, welche das durch das Eigengewicht und die Füllung des Behälters 9 auftretende Kippmoment sowie das beim Betätigen der Handhabe 10 der Pumpe 11 auftretende Drehmoment aufnimmt und eine entsprechende Kraftbelastung vom Anschlussmittel 12 fernhält.
Auf der dem Anschlussmittel 12 in Bezug auf die Drehachse 8 gegenüberliegenden Seite weist die Verbindungseinrichtung 13 ein Ventil 16 auf, mit dem der Durchfluss des Kühl- oder Schmiermittels regelbar oder absperrbar ist. Zum Einstellen des Durchflusses kann ein Drehschieber 17 um eine rechtwinklig zur Drehachse 8 der Werkzeugaufnahme 7 und senkrecht zur Zeichenebene der Fig. 1 verlaufende Drehachse 28 (Fig. 2) gedreht werden. Zum Absperren des Durchflusses wird der Absperrknopf 18 in Richtung der Drehachse 28 des Drehschiebers 17 axial betätigt. Die Zufuhr des Kühl- oder Schmiermittels erfolgt damit aus dem Behälter 9 über das Anschlussmittel 12 durch die Verbindungseinrichtung 13 und das Ventil 16 radial auf die von der Werkzeugaufnahme 7 gebildete Öffnung in einen entsprechenden Kühl- oder Schmiermittelkanal des Werkzeugs 2 und dort in axialer Richtung bis zum Ort der spanenden Bearbeitung des Werkstücks, in der Regel bis zur Bohrkrone des Werkzeugs 2.
In einer besonderen Ausführungsart weist der Behälter 9 ein Fassungsvermögen von insgesamt etwa 1000 ml auf, das bis zu 750 ml mit Wasser gefüllt wird. Damit können etwa 5 bis 10 Löcher mit einem
Durchmesser zwischen 6 und 30 mm mit Drehzahlen zwischen 3500 und 8000 Umdrehungen in der Minute in eine Keramikfliese gebohrt werden, wie sie heute in Sanitärräumen verwendet werden. Der Wasserverbrauch liegt dabei bei etwa 100 ml je Bohrung.
Die Fig. 2 zeigt einen Schnitt entsprechend II in der Fig. 1 durch eine erfindungsgemäße Vorrichtung 1. Der Fluss des Kühl- oder Schmiermittels verläuft zunächst aus dem Innern des Behälters 9 über das Anschlussmittel 12 in einen in der Fig. 2 im Wesentlichen horizontal verlaufenden ersten Abschnitt 20 eines Kühl- oder Schmiermittelkanals, der abschnittsweise als geradlinige zylindrische Bohrung ausgebildet ist. Daran schließt sich unter Bildung eines rechten Winkels ein in der Darstellung der Fig. 2 im Wesentlichen vertikal verlaufender zweiter Abschnitt 21 des Kühl- oder Schmiermittelkanals an, der in eine Ventilbohrung mündet, in der ein im Wesentlichen als Rohr ausgebildeter Ventilkörper 22 drehbar gelagert ist, der abschnittsweise an seiner Mantelfläche eine Öffnung 23 aufweist. Die Drehung des Ventilkörpers 22 erfolgt von außerhalb über den Drehschieber 17 (Fig. 1).
Der Fluss des Kühl- oder Schmiermittels erfolgt anschließend in der Darstellung der Fig. 2 in einem im Wesentlichen horizontal sich erstreckenden dritten Abschnitt 24 bis zu einem an die Werkzeugaufnahme 7 heranreichenden vierten Abschnitt 25 des Kühl- oder Schmiermittelkanals, der auf der in Bezug auf die Längsachse des dritten Abschnitts 24 gegenüberliegenden Seite nach außen von einem Anschlussstutzen 26 verlängert wird, an den im Bedarfsfall beispielsweise ein Wasserschlauch anschließbar ist. Das Ventil 16 kann mehrere Schaltstellungen aufweisen, beispielsweise so geschaltet werden, dass entweder Kühl- oder Schmiermittel aus dem Behälter 9 in den vierten Abschnitt 25 oder von extern über den Anschlussstutzen 26 eingeleitet wird, oder dass der Behälter 9 über den Anschlussstutzen 26 befüllt wird.
Soll auch im Fall einer externen Versorgung mit Kühl- oder Schmiermittel eine Regelfunktion durch das Ventil 16 gegeben sein, ist der Ventilkörper 22 mit der zugehörigen Öffnung 23 an der entsprechenden axialen Stelle vorzusehen. In jedem Fall kann das Ventil 16 durch Betätigen des Absperrknopfes 18 in Richtung des Doppelpfeils 19 unabhängig und insbesondere unter Beibehaltung der jeweiligen Einstellung des Durchflusses abgesperrt bzw. wieder geöffnet werden.
Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist das Ventil 16 auf einer in Bezug auf die Drehachse 8 der Werkzeugaufnahme 7 dem Behälter 9 gegenüberliegenden Seite angeordnet. Es ist auch möglich, das Ventil 16 auf einer dem Behälter 9 zugeordneten Seite anzuordnen, wodurch sich insbesondere die Länge des Kühl- oder Schmiermittelkanals verkürzen läßt.

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e
Handhabbare Vorrichtung (1) zum spanenden Bearbeiten von Werkstücken, insbesondere zum Bohren, Fräsen oder Schleifen von Keramikfliesen, Steinplatten oder dergleichen, mit einer Antriebseinheit (5) und einer davon antreibbaren Werkzeugaufnahme (7) zur Aufnahme eines Werkzeugs
(2), wobei die Vorrichtung (1) einen Behälter (9) zur Aufnahme eines Kühl- oder Schmiermittels aufweist und eine Verbindungseinrichtung (13), die eine Verbindung (20, 21 , 24, 25) für das Kühl- oder Schmiermittel zwischen dem Behälter (9) und der Werkzeugaufnahme (7) bildet.
Vorrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Kühl- oder Schmiermittel im Behälter (9) unter einen in Bezug auf die Umgebung erhöhten Druck setzbar ist.
3. Vorrichtung (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Behälter (9) eine manuell betätigbare Pumpe (11) aufweist.
4. Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass mittels eines Ventils (16) der Durchfluss des Kühl- oder Schmiermittels einstellbar ist.
5. Vorrichtung (1) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventil (16) ein kombiniertes Regel- und Absperrventil ist, insbesondere dass in einer ersten Betätigungsart des Ventils (16) der Durchfluss einstellbar ist und in einer zweiten Betätigungsart des Ventils (16) unter Beibehaltung der Einstellung des Durchflusses das Ventil (16) absperrbar ist.
6. Vorrichtung (1) nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventil (16) an der Verbindungseinrichtung (13) angeordnet ist.
7. Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Behälter (9) lösbar an der Vorrichtung (1) festlegbar ist, insbesondere an der Verbindungseinrichtung (13) festlegbar ist.
8. Behälter (9) zum Festlegen an einer handhabbaren Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei in dem Behälter (9) ein Kühl- oder Schmiermittel für das Werkzeug (2) der Vorrichtung (1) aufnehmbar ist und der Behälter (9) ein Anschlussmittel (12) aufweist zum dichten Verbinden mit einem korrespondierenden Anschlussmittel der Verbindungseinrichtung (13) der Vorrichtung (1), wobei weiterhin über das Anschlussmittel (12) das Kühl- oder Schmiermittel aus dem Behälter (9) an die Verbindungseinrichtung (13) und von dieser weiter an das Werkzeug (2) übergebbar ist, und dass durch das Anschlussmittel (12) der Behälter (9) auch mechanisch an der Vorrichtung (1) festlegbar ist.
9. Behälter (9) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass in Baueinheit mit dem Behälter (9) eine manuell betätigbare Pumpe (11) ausgebildet ist, mittels der das Kühl- oder Schmiermittel unter einen in Bezug auf die Umgebung erhöhten Druck setzbar ist.
10. Verfahren zum Betreiben einer handhabbaren Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass in Vorbereitung des Bearbeitungsvorgangs der Behälter (9) mit dem Kühloder Schmiermittel unter Druck gesetzt wird, dass der für die Bearbeitung erforderliche Volumenstrom des Kühl- oder Schmiermittels an der handhabbaren Vorrichtung (1) eingestellt oder kontrolliert wird, und dass erst anschließend das Werkzeug (2) in Eingriff mit dem Werkstück gebracht wird.
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