EP0153300B1 - Einrichtung zum Schleifen von Spiralbohrern - Google Patents
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- EP0153300B1 EP0153300B1 EP85890036A EP85890036A EP0153300B1 EP 0153300 B1 EP0153300 B1 EP 0153300B1 EP 85890036 A EP85890036 A EP 85890036A EP 85890036 A EP85890036 A EP 85890036A EP 0153300 B1 EP0153300 B1 EP 0153300B1
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- grinding
- drill
- grinding wheel
- abutment
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B24—GRINDING; POLISHING
- B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
- B24B3/00—Sharpening cutting edges, e.g. of tools; Accessories therefor, e.g. for holding the tools
- B24B3/24—Sharpening cutting edges, e.g. of tools; Accessories therefor, e.g. for holding the tools of drills
- B24B3/26—Sharpening cutting edges, e.g. of tools; Accessories therefor, e.g. for holding the tools of drills of the point of twist drills
Definitions
- the invention relates to a device for grinding twist drills with two relief surfaces and each relief surface of a helically rising flute, with a drive axis on which a grinding wheel with a grinding surface is axially movably mounted and spring-loaded against a drill guide piece arranged opposite the grinding surface, the drill guide piece having guide channels of different types Diameter for guiding a relief surface of drills of different diameters against the grinding surface, each guide channel has at least one guide pin which engages in a flute of the drill and a stop which acts on the relief surfaces not resting against the grinding surface and limits the advancement of the drill against the elastically receding grinding surface, and wherein a grinding wheel stop is provided in the drill guide piece, the f the spring travel of the grinding wheel against the drill EADERSHIP piece beg to an end position limits in which the grinding surface is closer to the guide pin than the drill stop.
- the grinding wheel stop is arranged to be axially adjustable and acts on a component which is firmly connected to the grinding wheel.
- the correct position of the relief surface of the drill in relation to the grinding surface is of decisive importance for the grinding result.
- This position results from the radial position of the guide pins in the guide channel and, due to the helically increasing flutes of the drill, the distance of the guide pins from the drill stop. It is necessary to keep this distance small, because otherwise the differences in the rise of the flute helixes occurring in drills from different manufacturers would result in too large deviations from the correct position of the relief surfaces in relation to the grinding surface.
- the grinding surface of the grinding wheel wears away from the guide pins until the drills no longer reach the grinding surface.
- the correct distance between the guide pin and the grinding surface must therefore always be readjusted using the adjustable stop. Due to the small distance between the guide pin and the drill stop, there is a risk that, in the event of an adjustment error, the grinding wheel will grind into the drill guide piece and damage the guide pin.
- the invention is therefore based on the object of providing a drill grinding device of the type described in the introduction, in which the correct distance of the grinding surface from the guide pins and the original shape of the grinding surface are automatically maintained, and in which damage to the guide pins by the grinding wheel is prevented with certainty becomes.
- the grinding wheel stop has a stop surface parallel to and in contact with the grinding surface and consists of a material which is harder than the grinding wheel, for example made of hard metal.
- the rotating grinding wheel is pressed against the abutment surface of the grinding wheel stop by the spring pressure acting on it and is worn by it.
- Her grinding surface takes on the shape of the abutment surface of the grinding wheel stop, and depending on the duration of this shape-adapting wear, the original shape of the grinding surface is more or less restored.
- a preferred embodiment of the grinding device according to the invention aims to ensure that the original shape of the grinding surface is restored not only after the drill has been withdrawn from the drill stop but also during grinding and thus continuously.
- This embodiment is characterized in that several grinding wheel stops in the drill guide piece and are distributed along the grinding surface and the grinding wheel is not only axially movable but also tiltable on the drive axis.
- the drill with its relief grinding surface not pressed against the drill stop, presses the grinding wheel against the spring pressure away from the grinding wheel stops adjacent to the drill, while it is still pressed against the grinding wheel stops diametrically opposite the drill by the spring pressure.
- the tiltability of the grinding wheel while maintaining high centering accuracy in a device with a grinding wheel carrier rigidly connected to the grinding wheel with a bore coaxial with the grinding wheel can be achieved in a simple manner in that the grinding wheel carrier has a low material thickness in the region of the drilling and the bore is penetrated by the drive axle with play.
- at least one driver arm connected to the drive axle and at least approximately parallel to it can penetrate an opening in the grinding wheel carrier with play.
- a sharpening of the grinding surface during grinding of a drill can therefore be achieved if, according to a further feature of the invention, the grinding surface and the abutment surfaces are expanded in the radial direction beyond what is necessary for grinding the largest drill that can be ground in the device, by choice the dimensions of these extensions, the pressure that arises between the extensions of the stop surfaces and the extension of the grinding surface is kept lower than the pressure that arises between the relief surfaces of the drill and the grinding surface.
- carbide is generally used as the material for the grinding wheel stops.
- the wear of hard metal is negligible when using the aluminum oxide disks customary for grinding drills of the type mentioned.
- Other materials can also be used for the grinding wheel stops, for example polycrystalline diamond (multi-grain diamond) or cubic boron nitride (CBN).
- polycrystalline diamond multi-grain diamond
- CBN cubic boron nitride
- FIG. 1 shows a longitudinal section in plane II 'in FIG. 2 through an exemplary embodiment of the grinding device according to the invention
- FIG. 2 shows a view of the drill guide piece of the grinding device, seen in the direction of arrow A in FIG. 1 Pair of guide pins on a larger scale
- FIG. 4 the drill tip of a conventional twist drill
- FIG. 5 a top view of the drill tip according to FIG. 4
- FIG. 6 a longitudinal section through the drill guide piece and the grinding wheel in the region of a guide channel with a drill inserted up to the drill stop, on a larger scale
- FIG. 7 shows a section as in FIG. 6, but in the area of a grinding wheel stop adjacent to the drill
- FIG. 8 shows a section as in FIG. 6, but in the area of a grinding wheel stop opposite the drill.
- 1 is a drive axle which has a pin 2 which can be clamped in the chuck of a drilling machine, not shown.
- the grinding wheel 3 has the shape of a hollow cylinder.
- Their internal conical actual grinding surface 4a can be described as the cutting surface of a cone with the hollow cylinder, which is coaxial with the hollow cylinder.
- the width of the actual grinding surface 4a is selected so that it just covers the relief surface 5 of the largest drill that can be ground in the device.
- the actual grinding surface 4a is after expanded on the outside by a surface 4b perpendicular to the axis of the hollow cylinder.
- the grinding wheel 3 is glued to a grinding wheel carrier 6.
- the grinding wheel carrier 6 has a through-bore 7 which is coaxial with the grinding surface 4a, 4b and, owing to the low material thickness of the grinding wheel carrier 6, has a small axial extent.
- This through hole 7 is penetrated by the drive shaft 1 with play, in that its diameter is somewhat larger than the diameter of the drive shaft 1.
- the grinding wheel 3 is thus not only axially movable but also tiltable on the drive shaft 1.
- a driver 8, 11 consists of a cup-shaped part 8, which is pushed onto the drive axle 1 with a central bore and is clamped between a locking ring 9 and a nut 10, and two driver arms 11 which project upwards from the rim of the pot and are parallel to the drive axle 1 extend through the openings 12 in the grinding wheel carrier 6 with play.
- the drive axle 1 is mounted by means of a ball bearing 13 in a drill guide piece which consists of parts 14 to 18 which are rigidly connected to one another.
- guide channel body 14 of which is a guide channel body, through which guide channels 19 (FIG. 6) of different diameters extend parallel to the drive axis 1 for the longitudinal guidance of drills of different diameters to the grinding surface 4a.
- the axes of the guide channels 19 lie in a cylinder jacket coaxial with the drive axis 1, the diameter of which is approximately equal to the inner diameter of the grinding wheel 3.
- a hollow cylinder 14a on the guide channel body 14 surrounds the grinding wheel 3.
- a handle 14c is formed on the guide channel body.
- a guide pin carrier 15, 16 and a drill stop 18 are pressed onto the hollow cylinder 14b on the guide channel body 14.
- the guide pin carrier consists of two rigidly interconnected plates 15 and 16.
- the plate 15 has through holes 20 aligned with the guide channels 19, the diameter of which is equal to the diameter of the corresponding guide channel.
- the plate 16 has openings 21 aligned with the through-holes 20, into which two guide pins 23 (FIG. 3) which are intended to engage in the flutes 22 of a drill protrude.
- Each guide pin 23 has two stop edges 24 which limit rotation of a drill inserted into the corresponding guide channel 19 and between the guide pins 23 to the right and left.
- a projection 25 projecting outward from the guide pin carrier 15, 16 extends into a corresponding recess 26 in the guide channel body 14 for the exact alignment of the guide pin carrier 15, 16 with the guide channel body 14 (FIG. 2).
- the drill stop 18 has the shape of a truncated cone with an outer conical stop surface.
- grinding wheel stops 17 (FIGS. 1, 2, 7 and 8) of a material which is harder than the grinding wheel 3, in particular made of hard metal, are soldered to the guide pin carrier 15, 16 along the grinding surface 4a, 4b. They each have a stop surface 17a and 17b which is parallel to the actual grinding surface 4a and the expanded grinding surface 4b and which are closer to the guide pins 23 than the stop surface of the drill stop 18.
- a compression spring 27 is supported on the one hand against the sole of the driver 8 and on the other hand against the grinding wheel carrier 6 and presses the grinding surface 4a, 4b of the grinding wheel 3 against the stop surfaces 17a and 17b of the grinding wheel stops 17.
- the grinding surface 4a, 4b lies Guide pin 23 closer than the stop surface of the drill stop 18th
- the pin 2 on the drive shaft 1 is clamped in the chuck of an electric hand drill.
- the resulting unit is held with one hand on the handle 14c.
- the drill is switched on.
- the drive axis 1 transmits the rotation of the chuck to the driver 8, 11, the grinding wheel carrier 6 and the grinding wheel 3.
- the drill to be ground is inserted by hand into the closest matching guide channel 19 and between the guide pins 23 until a relief surface 5 strikes guided the drill stop 18.
- the drill is now turned a few times (e.g. five times) to the right and left between the stop edges 24 of the guide pins. Then you pull out the drill between the guide pins, turn it about 180 ° and repeat the process described above to grind the other relief surface 5. This process can be repeated as often as necessary until the drill is completely ground. Then the drill is switched off.
- the drill obtains a central cut within practically usable limits and both a sufficiently large Schusc Liff h 28 as well as a suitable Schuschlifivlinkel ö (Fig. 4) and a suitable cross-cutting angle ⁇ (Fig. 5). If a larger relief grinding 28 is required, the drill is ground in the next closest guide channel.
- the drill With its relief surface 5 not pressed against the drill stop 18, presses the grinding wheel 3 away from the two grinding wheel stops 17 (FIG. 7) adjacent to the drill against the force of the spring 27, while the grinding wheel continues to press against the spring 27 is pressed against the two grinding wheel stops 17 (FIG. 8) lying more or less diametrically opposite one another and is worn by them.
- the drill With its relief surface 5 not pressed against the drill stop 18, presses the grinding wheel 3 away from the two grinding wheel stops 17 (FIG. 7) adjacent to the drill against the force of the spring 27, while the grinding wheel continues to press against the spring 27 is pressed against the two grinding wheel stops 17 (FIG. 8) lying more or less diametrically opposite one another and is worn by them.
- the dulling effect of the grinding wheel stops 17 on the grains of the actual grinding surface 4a is prevented by choosing the width of the extended grinding surface 4b and the area dimension of the extended stop surfaces 17b of the grinding wheel stops 17 such that the resultant between the extended grinding surface 4b and the extended stop surfaces 17b Pressure is slightly less than the pressure that arises between the largest drill that can be ground in the device and the actual grinding surface 4a. As explained in more detail elsewhere, this results in a sharpening of the area of the grinding surface 4a touched by the drill during the grinding of a drill. The resulting deformation 29 of the grinding surface 4a, which is exaggerated in FIGS. 6 to 8, is hardly noticeable if the width of the expanded grinding surface 4b and the area dimension of the expanded abutment surfaces 17b are selected correctly.
- the described embodiment is designed as an additional device for hand drills.
- An exemplary embodiment according to the invention could also be designed as an autonomous unit with a built-in motor.
- a satisfactory effect of the specific features of the invention taking into account both the grinding action of the wheel on the drill and the action of the grinding wheel stops on the grinding surface, should be achieved at a working speed of the grinding surface of about 3 to 30 m / s, the optimal effect is around 20 m / s.
- the optimal effect is around 20 m / s.
- an outer diameter of the grinding wheel of approximately 80 mm, this corresponds to approximately 700 rpm to 7000 rpm or 5000 rpm.
Landscapes
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Description
- Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Schleifen von Spiralbohrern mit zwei Hinterschliffflächen und je Hinterschlifffläche einer wendelig ansteigenden Spannut, mit einer Antriebsachse, auf der eine Schleifscheibe mit einer Schleiffläche axial beweglich gelagert und gegen ein gegenüber der Schleiffläche angeordnetes Bohrerführungsstück federbelastet ist, wobei das Bohrerführungsstück Führungskanäle verschiedener Durchmesser zur Führung einer Hinterschlifffläche von Bohrern verschiedener Durchmesser gegen die Schleiffläche, je Führungskanal mindestens einen in eine Spannut des Bohrers eingreifenden Führungszapfen sowie einen auf die nicht gegen die Schleiffläche anliegenden Hinterschliffflächen wirkenden und das Vordringen der Bohrer gegen die elastisch zurückweichende Schleiffläche begrenzenden Bohreranschlag besitzt, und wobei im Bohrerführungsstück ein Schleifscheibenanschlag vorgesehen ist, der den Federweg der Schleifscheibe gegen das Bohrerführungsstück auf eine Endlage begrenzt, in der die Schleiffläche den Führungszapfen näher liegt als der Bohreranschlag.
- Eine derartige zum Schleifen von Bohrern ohne Notwendigkeit eines Einspannens derselben dienende Einrichtung ist bereits aus der US-A-3 753 320 bekannt.
- Zum besseren Verständnis der im folgenden besprochenen Nachteile dieser bekannten Einrichtung seien die beiden folgenden Hinweise vorausgeschickt.
- Bei der bekannten Einrichtung ist der Schleifscheibenanschlag axial verstellbar angeordnet und wirkt auf einen mit der Schleifscheibe fest verbundenen Bauteil.
- Für das Schleifergebnis ist die richtige Lage der Hinterschlifffläche des Bohrers in bezug auf die Schleiffläche von entscheidender Bedeutung. Diese Lage ergibt sich aus der radialen Position der Führungszapfen im Führungskanal und, aufgrund der wendelig ansteigenden Spannuten der Bohrer, dem Abstand der Führungszapfen vom Bohreranschlag. Es ist notwendig, diesen Abstand gering zu halten, weil sonst die bei Bohrern verschiedener Hersteller vorkommenden Unterschiede im Anstieg der Spannutwendeln bei einem Teil der Bohrer zu große Abweichungen von der richtigen Lage der Hinterschliffflächen in bezug auf die Schleiffläche ergeben würden.
- Die Nachteile der bekannten Einrichtung sind folgende.
- Die Schleiffläche der Schleifscheibe entfernt sich durch Abnützung immer mehr von den Führungszapfen, bis schließlich die Bohrer die Schleiffläche nicht mehr erreichen. Der richtige Abstand zwischen den Führungszapfen und der Schleiffläche muß daher mit Hilfe des verstellbaren Anschlags immer wieder neu eingestellt werden. Dabei bestehtaufgrund des geringen Abstandes zwischen den Führungszapfen und dem Bohreranschlag die Gefahr, daß bei einem Einstellfehler die Schleifscheibe in das Bohrerführungsstück hineinschleift und die Führungszapfen beschädigt.
- Nach längerem Schleifen von Bohrern geringeren Durchmessers - d. h. von Bohrern, die bei einer Umdrehung der Schleifscheibe nicht die gesamte Schleiffläche berühren - entsteht durch Abnützung der Schleifscheibe eine rillen- oder stufenförmige Verformung der Schleiffläche. Wenn danach ein größerer Bohrer geschliffen wird, prägt sich diese Verformung in die Hauptschneide dieses größeren Bohrers ein. Erreicht die Verformung der Schleifscheibe ein gewisses Ausmaß, funktioniert auch die Neueinstellung der axialen Lage der Schleiffläche nicht mehr. Nämlich dann, wenn die Rille in der Schleiffläche eine solche Tiefe erreicht hat, daß der abgenützte Rillenbereich auch dann von den Bohrern nicht mehr erreicht wird, wenn der nicht abgenützte Bereich der Schleiffläche bereits in die Führungszapfen hineinschleift.
- Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine Bohrerschleifeinrichtung der eingangs beschriebenen Art zu schaffen, bei der der richtige Abstand der Schleiffläche von den Führungszapfen und die ursprüngliche Form der Schleiffläche selbsttätig erhalten bleiben, und bei der eine Beschädigung der Führungszapfen durch die Schleifscheibe mit Sicherheit verhindert wird.
- Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß der Schleifscheibenanschlag eine mit der Schleiffläche parallele und mit dieser in Berührung stehende Anschlagfläche besitzt und aus einem Material besteht, das härter ist als die Schleifscheibe, beispielsweise aus Hartmetall.
- Es ist offenbar, daß in einer solchen Einrichtung der Abstand zwischen den Führungszapfen und der Schleiffläche. trotz Abnützung der Schleifscheibe, unverändert und fortlaufend erhalten bleibt, und damit eine Beschädigung der Führungszapfen vermieden wird.
- Weiters wird immer dann, wenn der Bohrer vom Bohreranschlag zurückgezogen wird, die umlaufende Schleifscheibe durch den auf sie wirkenden Federdruck gegen die Anschlagfläche des Schleifscheibenanschlags gedrückt und von dieser abgenützt. Dabei nimmt ihre Schleiffläche die Form der Anschlagfläche des Schleifscheibenanschlags an, und es wird, abhängig von der Dauer dieser formanpassenden Abnützung, die ursprüngliche Form der Schleiffläche mehr oder weniger wieder hergestellt.
- Eine bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Schleifeinrichtung zielt darauf ab, eine Wiederherstellung der ursprünglichen Form der Schleiffläche nicht nur nach dem Zurückziehen des Bohrers vom Bohreranschlag sondern schon während des Schleifens und somit fortlaufend zu gewährleisten. Diese Ausführungsform ist dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Schleifscheibenanschläge im Bohrerführungsstück und entlang der Schleiffläche verteilt angeordnet sind und die Schleifscheibe auf der Antriebsachse nicht nur axial beweglich sondern auch kippbar gelagert ist.
- Bei dieser Ausführungsform drückt der Bohrer mit seiner nicht an den Bohreranschlag gedrückten Hinterschlifffläche die Schleifscheibe gegen den Federdruck von den dem Bohrer benachbarten Schleifscheibenanschlägen weg, während sie nach wie vor durch den Federdruck gegen die dem Bohrer diametral gegenüberliegenden Schleifscheibenanschläge gedrückt wird. Somit findet hier auch während des Schleifens eine fortlaufende Wiederherstellung der ursprünglichen Form der Schleiffläche statt.
- Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung kann die Kippbarkeit der Schleifscheibe unter Beibehaltung hoher Zentriergenauigkeit bei einer Einrichtung mit einem mit der Schleifscheibe starr verbundenen Schleifscheibenträger mit einer mit der Schleifscheibe gleichachsigen Durchbohrung in einfacher Weise dadurch erreicht werden, daß der Schleifscheibenträger im Bereich der Durchbohrung geringe Materialstärke aufweist und die Durchbohrung von der Antriebsachse mit Spiel durchsetzt ist. Um bei einer solchen Anordnung die Mitnahme der Scheibe durch die Antriebsachse zu gewährleisten, ohne ihre Zentriergenauigkeit zu verringern, kann zumindest ein mit der Antriebsachse verbundener und mit ihr zumindest annähernd paralleler Mitnehmerarm eine Öffnung im Schleifscheibenträger mit Spiel durchdringen.
- Es kann eingewendet werden, daß die Schleifscheibenanschläge die Körner in der Schleiffläche abstumpfen und somit deren Schleifwirkung auf die Bohrer herabsetzen. Ein derartiger Abstumpfungseffekt tritt auch tatsächlich verhältnismäßig rasch ein. Es hat sich aber auch gezeigt, daß eine neuerliche Schärfung einer solcherart abgestumpften Schleiffläche beim Schleifen ohne Schleifscheibenanschläge ebenfalls ziemlich schnell vor sich geht.
- Es kann daher eine Schärfung der Schleiffläche während des Schleifens eines Bohrers erreicht werden, wenn gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung die Schleiffläche und die Anschlagflächen in radialer Richtung über das zum Schleifen des größten in der Einrichtung schleifbaren Bohrers notwendige Maß hinaus erweitert sind, wobei durch Wahl der Ausmaße dieser Erweiterungen der zwischen den Erweiterungen der Anschlagflächen und der Erweiterung der Schleiffläche entstehende Druck geringer gehalten ist als der zwischen den Hinterschliffflächen der Bohrer und der Schleiffläche entstehende Druck.
- In einer solchen Einrichtung wird der von den Bohrern berührte Teil der Schleiffläche während des Schleifens stärker abgenützt, verliert den Kontakt mit den Anschlagflächen der Schleifscheibenanschläge, wird somit geschärft und während des weiteren Schleifens scharf erhalten. Es hat sich gezeigt, daß die dabei auftretende Verformung der Schleiffläche bei richtiger Wahl der Ausmaße der genannten Erweiterungen so gering gehalten werden kann, daß sie das Schleifergebnis kaum merkbar beeinflußt.
- Schließlich sei noch erwähnt, daß man in der Regel als Material für die Schleifscheibenanschläge Hartmetall verwenden wird. Die Abnützung von Hartmetall bei Verwendung der zum Schleifen von Bohrern der angesprochenen Art üblichen Aluminiumoxidscheiben ist vernachlässigbar gering.
- Erfahrungsgemäß genügt ein verhältnismäßig geringer Härteunterschied zwischen dem Material des Hartmetalls und den Schleifkörnern der Schleifscheibe, um ein zufriedenstellendes Verhältnis zwischen dem Verschleiß der Scheibe und dem Verschleiß der Schleifscheibenanschläge zu erreichen. Allgemein kann gesagt werden, daß das Material der Schleifscheibenanschläge härter sein muß als die Schleifscheibe, wobei mit Härte der Schleifscheibe die Festigkeit gemeint ist, mit der das Bindungsmaterial der Scheibe die Schleifkörner der Scheibe festhält.
- Auch andere Materialien können für die Schleifscheibenanschläge zur Verwendung kommen, beispielsweise polykristalliner Diamant (Vielkorndiamant) oder kubisches Bornitrid (CBN). Bei Verwendung dieser Materialien sollte es möglich sein, auch härtere Materialien als Aluminiumoxid (A1203) für die Schleifkörner der Schleifscheibe zu verwenden, beispielsweise Siliciumkarbid (SiC).
- Nachstehend ist die Erfindung anhand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es zeigen : Fig. 1 einen Längsschnitt in der Ebene I-I' in Fig. 2 durch ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Schleifeinrichtung, Fig. 2 eine Ansicht auf das Bohrerführungsstück der Schleifeinrichtung, gesehen in der Richtung des Pfeiles A in Fig. 1. Fig. ein Führungszapfenpaar in größerem Maßstab, Fig.4 die Bohrerspitze eines üblichen Spiralbohrers, Fig. 5 eine Draufsicht auf die Bohrerspitze gemäß Fig.4, Fig. 6 einen Längsschnitt durch das Bohrerführungsstück und die Schleifscheibe im Bereich eines Führungskanals mit einem bis zum Bohreranschlag eingeführten Bohrer, in größerem Maßstab, Fig. 7 einen Schnitt wie in Fig. 6, jedoch im Bereich eines dem Bohrer benachbarten Schleifscheibenanschlags, und Fig.8 einen Schnitt wie in Fig. 6, jedoch im Bereich eines dem Bohrer gegenüber liegenden Schleifscheibenanschlags.
- Bei dem in den Figuren gezeigten Ausführungsbeispiel ist 1 eine Antriebsachse, die einen Zapfen 2 aufweist, der im Spannfutter einer nicht dargestellten Bohrmaschine festgeklemmt werden kann.
- Die Schleifscheibe 3 hat die Form eines Hohlzylinders. Ihre innenkonische eigentliche Schleiffläche 4a kann als die Schnittfläche eines mit dem Hohlzylinder gleichachsigen Kegels mit dem Hohlzylinder beschrieben werden. Die Breite der eigentlichen Schleiffläche 4a ist so gewählt, daß sie die Hinterschlifffläche 5 des größten in der Einrichtung schleifbaren Bohrers gerade noch abdeckt. Die eigentliche Schleiffläche 4a ist nach außen durch eine zur Achse des Hohlzylinders senkrechte Fläche 4b erweitert.
- Die Schleifscheibe 3 ist auf einem Schleifscheibenträger 6 verleimt. Der Schleifscheibenträger 6 weist eine mit der Schleiffläche 4a, 4b gleichachsige Durchbohrung 7 auf, die aufgrund der geringen Materialstärke des Schleifscheibenträgers 6 eine geringe axiale Erstreckung besitzt. Diese Durchbohrung 7 wird von der Antriebsachse 1 mit Spiel durchdrungen, indem ihr Durchmesser etwas größer ist als der Durchmesser der Antriebsachse 1. Damit ist die Schleifscheibe 3 nicht nur axial beweglich, sondern auch kippbar auf der Antriebsachse 1 gelagert.
- Ein Mitnehmer 8, 11 besteht aus einem topfförmigen Teil 8, der mit einer mittigen Bohrung auf der Antriebsachse 1 aufgeschoben und zwischen einem Sicherungsring 9 und einer Mutter 10 verklemmt ist, und zwei von Topfrand nach oben ragenden, zur Antriebsachse 1 parallelen Mitnehmerarmen 11, die sich mit Spiel durch Öffnungen 12 im Schleifscheibenträger 6 hindurcherstrecken.
- Die Antriebsachse 1 ist mittels eines Kugellagers 13 in einem Bohrerführungsstück gelagert, das aus starr miteinander verbundenen Teilen 14 bis 18 besteht.
- Davon ist 14 ein Führungskanalkörper, durch den sich mit der Antriebsachse 1 parallele Führungskanäle 19 (Fig. 6) verschiedener Durchmesser zur Längsführung von Bohrern verschiedener Durchmesser zur Schleiffläche 4a erstrecken. Die Achsen der Führungskanäle 19 liegen in einem mit der Antriebsachse 1 gleichachsigen Zylindermantel, dessen Durchmesser etwa gleich ist dem inneren Durchmesser der Schleifscheibe 3. Ein Hohlzylinder 14a am Führungskanalkörper 14 umgibt die Schleifscheibe 3. Am Führungskanalkörper ist ein Griff 14c angeformt.
- Auf den Hohlzylinder 14b am Führungskanalkörper 14 sind ein Führungszapfenträger 15, 16 und ein Bohreranschlag 18 aufgepreßt.
- Der Führungszapfenträger besteht aus zwei starr miteinander verbundenen Platten 15 und 16. Die Platte 15 hat mit den Führungskanälen 19 fluchtende Durchbohrungen 20, deren Durchmesser gleich ist dem Durchmesser des entsprechenden Führungskanals. Die Platte 16 hat mit den Durchbohrungen 20 fluchtende Öffnungen 21, in die je zwei zum Eingriff in die Spannuten 22 eines Bohrers bestimmte Führungszapfen 23 (Fig. 3) hineinragen. Jeder Führungszapfen 23 hat zwei Anschlagkanten 24, die eine Drehung eines in den entsprechenden Führungskanal 19 und zwischen den Führungszapfen 23 eingeführten Bohrers nach rechts und links begrenzen. Ein vom Führungszapfenträger 15, 16 nach außen ragender Vorsprung 25 erstreckt sich in eine entsprechende Aussparung 26 im Führungskanalkörper 14 zur genauen Fluchtung des Führungszapfenträgers 15, 16 mit dem Führungskanalkörper 14 (Fig. 2).
- Der Bohreranschlag 18 hat die Form eines Kegelstumpfes mit einer außenkonischen Anschlagfläche.
- Mit dem Führungszapfenträger 15, 16 sind vier entlang der Schleiffläche 4a, 4b gleichmäßig verteilte Schleifscheibenanschläge 17 (Fig. 1, 2, 7 und 8) aus einem Material, das härter ist als die Schleifscheibe 3, insbesondere aus Hartmetall, verlötet. Sie haben je eine mit der eigentlichen Schleiffläche 4a und der erweiterten Schleiffläche 4b parallele Anschlagfläche 17a und 17b, die den Führungszapfen 23 näher liegen als die Anschlagfläche des Bohreranschlags 18.
- Eine Druckfeder 27 stützt sich einerseits gegen die Sohle des Mitnehmers 8 und anderseits gegen den Schleifscheibenträger 6 ab und drückt die Schleiffläche 4a, 4b der Schleifscheibe 3 gegen die Anschlagflächen 17a und 17b der Schleifscheibenanschläge 17. Somit liegt in dieser Lage die Schleiffläche 4a, 4b den Führungszapfen 23 näher als die Anschlagfläche des Bohreranschlags 18.
- Die beschriebene Einrichtung arbeitet folgendermaßen :
- Der Zapfen 2 an der Antriebsachse 1 wird im Spannfutter einer elektrischen Handbohrmaschine festgeklemmt. Die so entstandene Einheit wird mit einer Hand am Griff 14c gehalten. Die Bohrmaschine wird eingeschaltet. Dabei überträgt die Antriebsachse 1 die Drehung des Spannfutters auf den Mitnehmer 8, 11, den Schleifscheibenträger 6 und die Schleifscheibe 3. Der zu schleifende Bohrer wird von Hand in den engsten passenden Führungskanal 19 und darin zwischen den Führungszapfen 23 bis zum Anschlagen einer Hinterschlifffläche 5 an den Bohreranschlag 18 geführt. Der Bohrer wird nun einige Male (z. B. fünfmal) zwischen den Anschlagkanten 24 der Führungszapfen nach rechts und links gedreht. Dann zieht man den Bohrer zwischen den Führungszapfen heraus, dreht ihn um etwa 180° und wiederholt den oben beschriebenen Vorgang zum Schleifen der anderen Hinterschlifffläche 5. Dieser Vorgang kann gegebenenfalls so oft wiederholt werden, bis der Bohrer fertig geschliffen ist. Dann wird die Bohrmaschine abgeschaltet.
- Durch den beschriebenen Schleifvorgang erhält der Bohrer einen mittigen Schliff innerhalb praktisch brauchbarer Grenzen und sowohl einen genügend großen Hinterschliff 28 als auch einen geeigneten Hinterschlifivlinkel ö (Fig. 4) und einen geeigneten Querschneidewinkel {} (Fig. 5). Sollte ein größerer Hinterschliff 28 erforderlich sein, wird der Bohrer im nächstengsten Führungskanal geschliffen.
- Während des Schleifens drückt der Bohrer mit seiner nicht an den Bohreranschlag 18 gedrückten Hinterschlifffläche 5 die Schleifscheibe 3 gegen die Kraft der Feder 27 von den beiden dem Bohrer benachbarten Schleifscheibenanschlägen 17 (Fig. 7) weg, während die Schleifscheibe nach wie vor von der Feder 27 gegen die beiden dem Bohrer mehr oder weniger diametral gegenüberliegenden Schleifscheibenanschläge 17 (Fig. 8) gedrückt und von diesen abgenützt wird. Somit findet auch während des Schleifens eine fortlaufende Wiederherstellung der ursprünglichen Form der Schleiffläche 4a, 4b statt.
- Es ist weiterhin offenbar, daß in der beschriebenen Einrichtung, trotz Abnützung der Schleifscheibe 3, der Abstand der Schleiffläche 4a, 4b von den Führungszapfen 23 so lange unverändert erhalten bleibt, bis der Schleifscheibenträger 6 gegen den Sicherungsring 30 an der Antriebsachse 1 anschlägt. Danach muß die Schleifscheibe ausgewechselt werden.
- Der Abstumpfungseffekt der Schleifscheibenanschläge 17 auf die Körner der eigentlichen Schleiffläche 4a wird dadurch verhindert, daß die Breite der erweiterten Schleiffläche 4b und das Flächenmaß der erweiterten Anschlagflächen 17b der Schleifscheibenanschläge 17 so gewählt wird, daß der zwischen der erweiterten Schleiffläche 4b und den erweiterten Anschlagflächen 17b entstehende Druck etwas geringer ist als der zwischen dem größten in der Einrichtung schleifbaren Bohrer und der eigentlichen Schleiffläche 4a entstehende Druck. Wie an anderer Stelle näher erläutert wurde, kommt es dadurch während des Schleifens eines Bohrers zu einer Schärfung des von dem Bohrer berührten Bereiches der Schleiffläche 4a. Die dabei aufkommende, in den Fig. 6 bis 8 übertrieben dargestellte Verformung 29 der Schleiffläche 4a ist bei richtiger Wahl der Breite der erweiterten Schleiffläche 4b und des Flächenmaßes der erweiterten Anschlagflächen 17b kaum merkbar.
- Die Erfindung wurde vorstehend anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels beschrieben, ist jedoch keineswegs auf dieses beschränkt.
- Beispielsweise ist das beschriebene Ausführungsbeispiel als Zusatzgerät für Handbohrmaschinen ausgelegt. Ein erfindungsgemäßes Ausführungsbeispiel könnte aber auch als eine autonome Einheit mit eingebautem Motor ausgelegt sein.
- Eine zufriedenstellende Wirkung der spezifischen Merkmale der Erfindung, sowohl unter Berücksichtigung der Schleifwirkung der Scheibe auf die Bohrer als auch der Wirkung der Schleifscheibenanschläge auf die Schleiffläche, sollte bei einer Arbeitsgeschwindigkeit der Schleiffläche von etwa 3 bis 30 m/s erreicht werden, wobei die optimale Wirkung bei etwa 20 m/s liegt. Dies entspricht bei einem Außendurchmesser der Schleifscheibe von etwa 80 mm etwa 700 U/min bis 7 000 U/min bzw. 5 000 U/min.
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