Apparat zum Schleifen von Bohrern Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Apparat zum Schleifen von Bohrern, besonders Spi ralbohrern.
Kennzeichnend für die Erfindung ist, dass der Apparat auf dem, in einem Spannfutter an der Spin del einer Bohrmaschine festgeklemmten, zu schlei fenden Bohrer anbringbar ist, und dass der Schleifap parat mit Vorrichtungen zum Antrieb der Schleif scheibe mittels des rotierenden Bohrers mit der Scheibe an dem Arbeitsende des Bohrers anliegend versehen ist und dass der Apparat während des Schleifens manuell festzuhalten ist.
Nach einer Ausführungsform der Erfindung be steht der Schleifapparat aus einem Gestell mit einem Zentrier- und Klemmorgan zum Einrichten und Festklemmen des zu schleifenden Bohrers an dem Gestell, aus zwei gegeneinander schräggestellten, im Gestell rotierbar gelagerten Schleifscheiben mit ihren Umkreisen an der Achslinie des Klemmorganes einander tangierend, aus einem (oder mehreren) Steuerorgan, das in einen der Spankanäle des Boh rers eingreift, um zu sichern,
dass der Bohrer seine richtige Drehungslage gegenüber dem Gestell und damit auch den Schleifscheiben einnimmt, so dass diese an; dem richtigen Platz der Arbeitsfläche des, Bohrers zu liegen kommen, aus einem am untere Teil des Gestelles angeordneten Halter zum Festhal ten des Apparates mit der Hand während des Schlei fens und aus Organen, .die, bei der Umdrehung des Gestelles gegenüber dem Halter, die Schleifscheiben zum Anliegen gegen das Arbeitsende des von dem Zentrier- und Klemmorgan festgehaltenen Bohrers zum Zwecke des Schleifens der Bohrschneiden an treiben.
Mit einem derartigen Schleifapparat ist es mög lich, einen in dem Spannfutter einer Bohrmaschine festgespannten Bohrer schnell und bequem zu schlei fen. Man braucht also nicht den Bohrer aus dem Spannfutter zu entfernen, um den Bohrer schleifen zu können. Die Verwendung .des Schleifapparates nach der Erfindung führt einen erheblichen Zeitgewinn mit sich. Das Schleifen kann in einigen Sekunden ausge führt werden.
Nachfolgend wird die Erfindung mit Hinweis auf die beigefügte, zum Teil schematische ein Ausfüh rungsbeispiel bildende Zeichnung verdeutlicht. Es zeigen: Fig. 1 eine teilweise in Längenschnitt gezeigte Seitenansicht in vergrössertem Masstab eines Schleif apparates nach der Erfindung, Fig. 2 und 3 in noch grösserem Masstab einen Querschnitt durch den Apparat nach den Linien II-II bzw. III-III,der Fig. 1.
Mit 1 wird ein einer Bohrmaschine zugehöriges Spannfutter zum Festspannen eines Spiralbohrers 2 bezeichnent.
Die Hauptteile des Schleifapparates bestehen aus einem zu einer Hülle ausgeformten Halter 3, der vor gesehen ist, während der Schleifarbeit mit der Hand festgehalten zu werden, und einem gegenüber dem Halter rotierbar gelagerten Gestell 4, das nach der gezeigten Ausführungsform aus einem oberen Teil 5 und einem, gegenüber demselben verschiebbaren un teren Teil 6 besteht.
Der obere Gestellteil 5 ist oben mit einem kombinierten Zentrier- und Festklemmor- gan 7 versehen, mit dem der Bohrer 2 an den Ge- stellteil 5 eingerichtet und festgeklemmt wird. Unter halb des Klemmorganes 7 ist ein Steuerorgan ange ordnet, mit dem zugesichert wird, .dass der Bohrer zwecks richtigen Schleifens die genaue Drehungslage gegenüber dem Gestell 4 einnimmt.
Dieses Steueror gan besteht nach dem gezeigten Ausführungbeispiel aus zwei diametral gegenübereinander in dem Körper 8 des Organes 7 radial verschiebbaren Kolben 9, 10, die in je eine in dem Körper 8 aufgenommene Boh rung 11 eingeführt sind, die am äusseren Ende durch eine Schraube 12 geschlossen ist. Zwischen das radiale äussere Ende der Kolben 9, 10 und die betreffende Schraube 12 ist eine Schraubenfeder 13 eingespannt, die den bezüglichen Kolben 9, 10 so presst, dass wenigstens einer der Kolben mit seinem zu einem kegelförmigen Zapfen 14 bzw. 15 ausgeformten inne ren Ende in einen der Spankanäle 16 des Spiralboh rers 2 eingreift und von diesem festgehalten wird.
In dem unteren Gestellteil 6 sind in je einem Kugellager 17 (nur eines ist in Fig. 1 gezeigt) zwei schräggestellte Schleifscheiben 18, 19 mit einem Neigungswinkel, der der Neigung der Endflächen 20 des Bohrers 2 an dessen Arbeitsende entspricht, gelagert. Auf der Welle 21 jeder Schleifscheibe 18, 19 ist ein kegelför miges Zahnrad 22 befestigt, das mit einem kegelför migen Zahnrad 23 zusammenarbeitet, das zusammen mit einem etwas grösseren Zahnrad 24 auf einer unten am Gestellteil 6 befestigten Zwischenwelle 25 rotierbar gelagert ist.
Das letzterwähnte Zahnrad 24 arbeitet mit einem mit innenseitigen Zähnen versehe- nen Zahnkranz 26 zusammen, der mit der Längs achse 27 des Gestells 4 und damit auch des Bohrers 2 konzentrisch befestigt ist. Eine derartige Zwischen welle 25 mit Zahnrädern 23, 24 überträgt über ein Zahnrad 22 und eine Welle 21 eine Drehbewegung auf die Schleifscheibe 18 (so auch auf die Schleif scheibe 19). Die Schleifscheiben 18, 19 sind so gela gert und bemessen, dass sie mit ihren Umkreisen an der Achslinie 27 einander fast berühren.
Der untere Gestellteil 6 ist unten mit einem Lagerzapfen 28 ver sehen, mit dem das Gestell am Halter 3 rotierbar ge lagert ist. Dieser ist zweckmässigerweise so ausge formt, dass er während des Schleifens mit der einen Hand des Arbeiters bequem festgehalten werden kann. Der untere Gestellteil 6 geht oben durch den oberen Teil des Halters hindurch, an dem er rotierbar gelagert ist.
Der obere Gestellteil 5 ist mit einer längsgehen den Nute 29 versehen, in die mit dem inneren Ende eine Schraube so eingreift, dass der untere Gestellteil 6 eine kleinere Strecke axial verschoben werden kann, entsprechend der Länge der Nute 29. Zwischen den Körper 8 des Organes 7 und den oberen Teil des unteren Gestellteiles 6 ist eine Schraubenfeder 31 eingespannt, mit welchem der letzterwähnte Gestell teil mit dem Halter 3 in seine untere Lage verschoben gehalten wird, in der die Schleifscheiben 18, 19 sich in einiger Entfernung unterhalb des Arbeitsendes des Bohrers 2 befinden.
Wenn der in dem Spannfutter 1 festgespannte Bohrer 2 wieder geschliffen werden; muss, schiebt man den Schleifapparat von unten über den Bohrer, wobei die selbstzentrierenden Backen des Zentrier- und Klemmorganes 7 geöffnet werden und selbsttätig den Bohrer an dessen oberem Ende so umschliessen und festklemmen, dass die Achslinien 27 des Bohrers und des Gestells 4 zusammenfallen.
Gleichzeitig mit dem überziehen des Apparates greift der kegelför mige Zapfen 14 oder 15 desjenigen Kolbens 9, 10, der den Spankanälen 16 des zu schleifenden Bohrers 2 angepasst ist (Bohrer mit verschiedenen Durchmes sern haben bekanntlich verschieden breite Spanka- näle 16), in die Spankanäle ein, wobei zugesichert wird, dass das Gestell die richtige Drehungslage ge genüber dem Bohrer 2 einnehmen wird, d. h. dass die Schleifscheiben 18, 19 mit ihren oberen Kantflächen nahe der Achslinie 27 gerade vor den Endflächen 20 des Arbeitsendes des Bohrers 2 zu liegen kommen.
Wenn .danach die Bohrmaschine gestartet wird, wird .der Bohrer 2 das Gestell 4 mit derselben Umdre hungsgeschwindigkeit wie derjenigen des Bohrers an treiben. Da der Halter 3 mit der einten Hand festge halten wird und also der Zahnkranz 26 stillsteht, wird das Zahnrad 24 zum Rotieren gebracht, dabei das Zahnrad 23 mitnehmend, das die Treibkraft auf das Zahnrad 22, die Welle 21 und die Schleifscheibe 18 überträgt, die dabei mit erheblich grösserer Ge schwindigkeit als diejenige des Bohrers getrieben wird. In gleicher Weise wird die Schleifscheibe 19 angetrieben.
Wenn danach .der Halter 3, den unteren Gestellteil 6 mitnehmend, gegen die Wirkung der Feder 31 gehoben wird, werden die Schleifscheiben 18, 19 zum Anliegen an die Endflächen 20 des Boh rers 2 gepresst, wobei die Schneidkanten 32 geschlif fen und wieder scharf werden. Nach beendigter Schleifarbeit wird der Schleifapparat wieder von dem Bohrer abgezogen, mit welchem danach das Bohren dann wieder fortgesetzt werden kann. Das ganze Schleifverfahren nimrrit für Bohrer mit 5-l0 mm Durchmesser nur einige Sekunden in Anspruch.
Der Schleifapparat ikann über den Bohrer 2 ge schoben und von demselben abgezogen werden, sogar ohne dass die Bohrmaschine gestoppt zu werden braucht, was die Schleifarbeitszeit noch mehr ver kürzt. Damit die Schleifscheiben 18, 19 bei Bedarf schnell ausgetauscht werden können, sollen die Kugellager 17 von Lagerhälften 33 umschlossen wer den, die von dem Gestellteil 6 bequem abnehmbar sind und nach dem Austauschen der Schleifscheibe mittels Schrauben (nicht in Fig. 1 aber in Fig. 3 ge zeigt) wieder festgeklemmt werden können.
Wie mit Strichpunktlinien unten in Fig. 1 gezeigt wird, kann auf einen unterhalb des Halters 3 zugäng lichen, mit Gewinde versehenen Zapfen 34, der eine Verlängerung des Lagerzapfens 28 des Gestellteiles 6 bildet, die Nabe 35 einer Kurbel 36 angeschraubt werden.
Mit einer ähnlichen Vorrichtung ist es mög lich, lose Bohrer 2 zu schleifen, die von oben durch das Zentrier- und Klemmorgan 7 nach unten bis zu den Schleifscheiben 18, 19 eingeführt werden. Das Schleifen wird dann so vorgenommen, dass man mit der einen Hand .den Halter 3 festhält und mit der an deren Hand die Kurbel 36 umdreht, wodurch auf die oben beschriebene Weise die Schleifscheiben 18, 19 um ihre eigenen Achsen in Umdrehung versetzt wer den, während das Gestell 4 mit dem Bohrer 2 mit kleinerer Geschwindigkeit um die Achslinie 27 rotiert.
Oben ist die Erfindung, an Schleifapparaten mit zwei Schleifscheiben 18, 19 verwendet, von denen jede ihre Schneide des Spiralbohrers 2 bearbeitet, beschrieben. Nach einer Ausführungsform der Erfin- dung kann der Schleifapparat aber mit einer einzigen Schleifscheibe versehen sein, die abwechselnd gegen die eine und die andere der Schneiden des Bohrers zum Arbeiten gebracht wird. In diesem Falle ist der Schleifapparat zwecksmässigerweise mit einem Spannfutter versehen, mit dem der Schleifapparat an dem Bohrer festklemmbar ist.
Um das Spannfutter herum ist axial verschiebbar gegenüber demselben eine Hülse angeordnet, die an ihrem unteren Ende mit einer nach aussen gerichteten Flansche o. dgl. versehen ist, in der die Welle der Schleifscheibe, un gefähr parallel mit dem Bohrer, rotierbar gelagert ist. Die Hülse ist auch mit einem als Mitnehmer dienen den Anschlag versehen, der vorgesehen ist, bei dem Aufwärtsverschieben der Hülse auf dem Spannfutter durch die Wirkung einer Feder in einen der Spanka- näle 16 des Bohrers 2 einzugreifen, wonach die Hülse mit der Flansche in der Umdrehung des Bohrers in nerhalb des Gestelles des Schleifapparates mitge bracht wird.
Das Gestell ist innenseitig mit einem Zahnkranz versehen, in dessen Zähne ein Zahnrad an der Welle der Schleifscheibe über ein Zwischen rad eingreift. Mittels einer Hubscheibe oder eines ähnlichen Steuerorganes, gegen welches die Hülse des Spannfutters über eine Stahlkugel durch die Wirkung der obenerwähnten Feder gepresst wird, wird die Schleifscheibe gezwungen, für jede Umdre hung des Bohrers 2 zwei axiale Verschiebungen ge genüber dem Bohrer auszuführen, wodurch die Schleifscheibe mit hoher Geschwindigkeit die beiden Schneiden des Spiralbohrers abwechselnd bearbeiten wird.
Durch eine Übersetzungsvorrichtung ist es jedoch möglich, so zu ordnen, dass die axialen Ver schiebungen der Schleifscheibe beispielsweise bei jeder fünften oder zehnten Umdrehung des Bohrers ausgeführt werden. Mit diesem Schleifapparat, dessen Schleifscheibe gerade wie bei der auf den Zeichnun gen dargestellten Ausführungsform auch von dem Bohrer angetrieben wird, ist es nicht notwendig, mit der Hand das Gestell aufwärts für das Anpressen der Schleifscheibe an;
das Arbeitsende des Bohrers zu pressen, sondern diese Anpressung geschieht durch die Wirkung .der erwähnten Feder, und die axiale Abwärtsverschiebung gegen die Wirkung der Feder - wenn also die Schleifscheibe das Arbeitsende des Bohrers verlässt - geschieht mittels der erwähnten Steuerorgane.
Die dargestellte Ausführungsform ist nur als ein Beispiel zu betrachten und die verschiedenen Teile des Schleifapparates können baulich auf verschie dene Art im Rahmen der nachfolgenden Patentan sprüche verändert werden. Der Apparat kann natür- lich auch zum Schleifen von anderen Bohrern als Spiralbohrern verwendet werden. Die Schleifarbeit braucht nicht lotrecht sondern kann auch waagerecht ausgeführt werden.
Apparatus for sharpening drills The present invention relates to apparatus for sharpening drills, particularly twist drills.
Characteristic of the invention is that the apparatus can be attached to the drill to be grinded, clamped in a chuck on the spindle of a drill, and that the grinding device is ready with devices for driving the grinding wheel by means of the rotating drill with the wheel is provided adjacent to the working end of the drill and that the device is to be held manually while grinding.
According to one embodiment of the invention, the grinding apparatus consists of a frame with a centering and clamping element for setting up and clamping the drill to be ground on the frame, consisting of two mutually inclined grinding wheels rotatably mounted in the frame with their circles on the axis line of the clamping element tangent to each other , from one (or more) control element that engages in one of the chip channels of the drill to ensure,
that the drill assumes its correct rotational position in relation to the frame and thus also the grinding wheels, so that they are at; the correct place of the work surface of the drill come to lie, from a holder arranged on the lower part of the frame for Festhal th of the apparatus by hand during the grinding and from organs, .die, during the rotation of the frame relative to the holder, the Drive grinding wheels to rest against the working end of the drill held by the centering and clamping member for the purpose of grinding the cutting edges.
With such a grinding apparatus, it is possible, please include to quickly and easily grind a drill clamped in the chuck of a drill. So you don't need to remove the drill from the chuck in order to sharpen the drill. The use of the grinding apparatus according to the invention saves a considerable amount of time. The grinding can be done in a few seconds.
The invention is illustrated below with reference to the attached, partly schematic drawing illustrating an exemplary embodiment. 1 shows a side view, shown partially in longitudinal section, on an enlarged scale of a grinding apparatus according to the invention, FIGS. 2 and 3, on an even larger scale, a cross section through the apparatus along lines II-II and III-III, of FIG . 1.
A chuck belonging to a drilling machine for clamping a twist drill 2 is designated with 1.
The main parts of the grinding apparatus consist of a holder 3 formed into a shell, which is seen to be held by hand during the grinding work, and a frame 4 rotatably mounted relative to the holder, which according to the embodiment shown consists of an upper part 5 and one opposite the same movable lower part 6 is made.
The upper frame part 5 is provided at the top with a combined centering and clamping element 7 with which the drill 2 is set up and clamped on the frame part 5. Below half of the clamping member 7, a control member is arranged with which it is assured. That the drill assumes the exact rotational position relative to the frame 4 for the purpose of correct grinding.
This Steueror gan consists of two diametrically opposite one another in the body 8 of the organ 7 radially displaceable pistons 9, 10, each of which is inserted into a borehole 11 received in the body 8, which are closed at the outer end by a screw 12 is. A helical spring 13 is clamped between the radial outer end of the piston 9, 10 and the relevant screw 12, which presses the relevant piston 9, 10 in such a way that at least one of the pistons with its inner end formed into a conical pin 14 or 15 engages in one of the chip channels 16 of the Spiralboh rers 2 and is held by this.
In the lower frame part 6, two inclined grinding disks 18, 19 with an angle of inclination corresponding to the inclination of the end faces 20 of the drill 2 at its working end are mounted in each one ball bearing 17 (only one is shown in FIG. 1). On the shaft 21 of each grinding wheel 18, 19 a kegelför shaped gear 22 is attached, which cooperates with a kegelför shaped gear 23, which is rotatably supported together with a somewhat larger gear 24 on an intermediate shaft 25 attached to the frame part 6 below.
The last-mentioned gear 24 works with a toothed ring 26 provided with internal teeth, which is fastened concentrically with the longitudinal axis 27 of the frame 4 and thus also of the drill 2. Such an intermediate shaft 25 with gears 23, 24 transmits via a gear 22 and a shaft 21 a rotary movement to the grinding wheel 18 (so also on the grinding wheel 19). The grinding wheels 18, 19 are so gela Gert and dimensioned that they almost touch each other with their circumferences on the axis line 27.
The lower frame part 6 is seen below ver with a bearing pin 28 with which the frame on the holder 3 rotatably ge superimposed. This is expediently shaped in such a way that it can be comfortably held with one hand of the worker while grinding. The lower frame part 6 goes above through the upper part of the holder, on which it is rotatably mounted.
The upper frame part 5 is provided with a longitudinal groove 29 in which the inner end of a screw engages so that the lower frame part 6 can be axially displaced a smaller distance, corresponding to the length of the groove 29. Between the body 8 of the organ 7 and the upper part of the lower frame part 6, a coil spring 31 is clamped, with which the last-mentioned frame part is held with the holder 3 shifted into its lower position, in which the grinding wheels 18, 19 are at some distance below the working end of the drill 2 are located.
When the drill 2 clamped in the chuck 1 is sharpened again; must, one pushes the grinder from below over the drill, whereby the self-centering jaws of the centering and clamping element 7 are opened and automatically enclose and clamp the drill at its upper end so that the axis lines 27 of the drill and the frame 4 coincide.
Simultaneously with the covering of the apparatus, the conical pin 14 or 15 of the piston 9, 10 which is adapted to the chip channels 16 of the drill 2 to be ground (drills with different diameters are known to have chip channels 16 of different widths) engages in the chip channels a, assuring that the frame will assume the correct rotational position compared to the drill 2, d. H. that the grinding wheels 18, 19 come to lie with their upper edge surfaces close to the axis line 27 just in front of the end surfaces 20 of the working end of the drill 2.
If .then the drill is started, the drill 2 will drive the frame 4 with the same rotational speed as that of the drill. Since the holder 3 will hold Festge with one hand and so the ring gear 26 is stationary, the gear 24 is made to rotate, thereby driving the gear 23, which transmits the driving force to the gear 22, the shaft 21 and the grinding wheel 18, which it is driven at a significantly greater speed than that of the drill. The grinding wheel 19 is driven in the same way.
If then .the holder 3, taking along the lower frame part 6, is lifted against the action of the spring 31, the grinding disks 18, 19 are pressed to rest against the end faces 20 of the drill 2, the cutting edges 32 being ground and sharpened again . After the grinding work has been completed, the grinding apparatus is removed from the drill again, with which drilling can then be continued again. The entire nimrrit grinding process for drills with a diameter of 5-10 mm only takes a few seconds.
The grinding apparatus can be pushed over the drill 2 and removed from the same without even having to stop the drill, which shortens the grinding work time even more. So that the grinding wheels 18, 19 can be exchanged quickly if necessary, the ball bearings 17 should be enclosed by bearing halves 33 who can be easily removed from the frame part 6 and after replacing the grinding wheel by means of screws (not in Fig. 1 but in Fig. 3 shows) can be clamped again.
As shown by dash-dotted lines at the bottom of Fig. 1, the hub 35 of a crank 36 can be screwed onto an accessible below the holder 3, threaded pin 34 which forms an extension of the bearing pin 28 of the frame part 6.
With a similar device, it is possible, please include to grind loose drills 2, which are introduced from above through the centering and clamping member 7 down to the grinding wheels 18, 19. The grinding is then carried out in such a way that one holds the holder 3 firmly with one hand and turns the crank 36 with the other hand, whereby the grinding wheels 18, 19 are set in rotation about their own axes in the manner described above, while the frame 4 with the drill 2 rotates around the axis line 27 at a lower speed.
Above, the invention, used on grinding machines with two grinding wheels 18, 19, each of which processes its cutting edge of the twist drill 2, is described. According to one embodiment of the invention, however, the grinding apparatus can be provided with a single grinding wheel which is brought to work alternately against one and the other of the cutting edges of the drill. In this case, the grinding apparatus is expediently provided with a chuck with which the grinding apparatus can be clamped to the drill.
Around the chuck is axially displaceable relative to the same a sleeve which is provided at its lower end with an outwardly directed flange o. The like. In which the shaft of the grinding wheel, un dangerously parallel to the drill, is rotatably mounted. The sleeve is also provided with a stop which serves as a driver and which is provided to engage in one of the chip channels 16 of the drill 2 by the action of a spring when the sleeve is moved upward on the chuck, after which the sleeve with the flange in the Rotation of the drill is brought within the frame of the grinder.
The frame is provided on the inside with a ring gear in whose teeth a gear on the shaft of the grinding wheel engages via an intermediate wheel. By means of a lifting disk or a similar control element, against which the sleeve of the chuck is pressed via a steel ball by the action of the above-mentioned spring, the grinding wheel is forced to perform two axial displacements for each revolution of the drill 2 compared to the drill, whereby the grinding wheel will alternately machine the two cutting edges of the twist drill at high speed.
However, by means of a transmission device, it is possible to arrange so that the axial displacements of the grinding wheel are carried out, for example, every fifth or tenth rotation of the drill. With this grinding apparatus, the grinding wheel of which is driven by the drill just as in the embodiment shown in the drawings, it is not necessary to manually push the frame upwards for pressing the grinding wheel;
to press the working end of the drill, but this pressure is done by the action of the spring mentioned, and the axial downward displacement against the action of the spring - when the grinding wheel leaves the working end of the drill - is done by means of the mentioned control members.
The illustrated embodiment is only to be regarded as an example and the various parts of the grinding apparatus can be structurally changed in various ways within the scope of the following patent claims. The device can of course also be used to sharpen drills other than twist drills. The grinding work does not need to be perpendicular but can also be carried out horizontally.