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Mitnehmereinrichtung für Bohrer, insbesondere Spiralbohrer oder dgl. mit zylindrischem Schaft.
Der Morseschaft (Morsekonus mit Mitnehmerzapfen) ist zwar die bisher beste Mitnehmereinrichtung für Spiralbohrer oder dgl., doch hat dieselbe den Nachteil, dass sie die Herstellung der Bohrer gegenüber jenen mit zylindrischem Schaft verteuert, da sie nur in sechs Abstufungen besteht, während die Bohrer in einer bedeutend grösseren Zahl von Abstufungen verwendet werden und demnach die zwischenliegenden Dimensionen ein starkes Abdrehen der Rundstange entweder im Schaftteil oder im Spiralteil des Bohrerwerkstückes erfordern.
Man war daher seit jeher bestrebt, die billigeren Spiralbohrer mit zylindrischem Schaft zu verwenden, weil dadurch auch die Möglichkeit gegeben war, in ein-und demselben Spannfutter alle Bohrer von der minimalen bis zur maximalen Dimension des Futters einspannen zu können. Nun hat sich aber gezeigt, dass bei den ungleich höheren Beanspruchungen der modernen
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die Reibung des zylindrischen Schaftes an den Spannbacken des Futters nicht mehr ausreicht. um eine sichere und dauernde Mitnahme des Bohrers zu gewährleisten und trat daher sehr bald ein grosser Verschleiss entweder an den Backenfächen des Futters oder an der Schaltfläche der Bohrer und dadurch eine ungenau Zentrierung der letzteren ein.
Es wurde daher auch für Spiralbohrer mit zylindrischem Schaft ein Mitnehmerzapfen wie beim Morseschaft vorgesehen, d. h. das Schaftende wurde mit einer diametralen Leiste (Lippe) versehen, die in eine entsprechende Aus- nehlllung des Bohrfutterdornes oder eines Kupplungsstückes oder einer eingesetzten Stahlplatte
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Die Erfahrung hat nun gezeigt, dass auch diese Mitnehmerzapfer nicht geeignet sind. den grossen Beanspruchungen des modernen Schnellbetriebes standzuhalten. Ebenso wie beim Morse- schaft mit ungenauem oder schlecht sitzendem Konus, dessen Mitnahme daher bloss durch den Zapfen und nicht mit Hilfe der Konusreibung erfolgt, der Mitnehmerzapfen im modernen Schnell- betriebe immer bricht, so ist dies auch bei allen Mitnehmerzapfen mit parallelen Seitenflächen bei Bohrern mit zylindrischem Schaft der Fall ; die Spannbacken besorgen nur das Zentrieren, der Zapfen allein das Mitnehmen, der trotz Verstärkung gegenüber dem Morsezapfen ebenfalls nicht standhält.
Ausserdem haften diesen Mitnehmereinrichtungen die Nachteile an. dass für ein und dasselbe Futter die Mitnehmeröffnung bzw. Mitnehmerflächen für den Zapfen des stärksten Bohrers dimensioniert werden muss, mithin die Zapfen der schwächeren Bohrer entweder nicht
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Gegenstand vorliegender Erfindung bildet nun eine Mitnehmereinrichtung für Spiralbohrer oder dgl. mit zylindrischem Schaft, welche einerseits eine Vereinheitlichung derselben für alle Bohrer sowohl des Spannbereiches ein und desselben Futters, als auch der einzelnen verschieden grossen Spannfutter ermöglichen soll, andererseits eien relative Vergrösserung der Mitnehmerflächen und dadurch eine Verstärkung der Mitnehmerzapfen gegenüber der bisherigen Grösse und Form der Morsezapfen erreichen lässt.
Dies wird dadurch bewirkt, dass beide Mitnehmerflächer entweder in derselben Flucht liegen und durch die Drehachse des Bohrers gehen oder unter gleichem Winkel zur Drehachse
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und infolgedessen keine einspringenden Ecken oder Winkel mit dem gefährlichen Querschnitt aufweisen.
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der Dorn, welcher mit dem Morseschaft b in die Bohrspindel, mit dem Konus c in das Bohrfutter d eingesteckt wird.
An der Stirnfläche e ist der Dorn mit zwei Kupplungszähnen , (Fig. 2) mit radial verlaufenden Mitnehmerflächen f1, f2 versehen, welche gegenüber den zur Drehachse senk-
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des Bohrers ist in ähnlicher Weise ausgebildet : zwei diametral verlaufende Mitnehmerflächen f1', f2' zwei senkrecht zur Drehachse angeordnete Flächen3', '. Dadurch, dass die Mitnehmerflächen f1, f2 des Dornes und die Flächen f1', f2' des Schaftes diametralen Verlauf haben, ist die Grösse des Durchmessers des Bohrerschaftes für das richtige und genaue Zusammenpassen dieser Mitnehmerflächen belanglos.
Andererseits erfolgt aber durch die gegenseitige Anlehnung der senkrecht zur
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leichtere, bequemere und billigere Herstellungsart der Kupplungszähne zl, Z, bzw. z, z2' unterscheidet. Die Herstellung der letzteren erfolgt derart, dass sowohl am Dorn-als auch am Schaffende
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der gleichen Form sämtlicher Mitnehmerflächen auch vereinfacht und beschleunigt wird. Für sämtliche Bohrer braucht nur der Neigungswinkel der Flächen !.' der gleiche zu sein, um mit ein und demselben Dorn in gleichen, genauen Eingriff zu kommen.
Die in Fig. 5 dargestellte Ausführungsform weist im Dorn und Schaft verschiedene Form der Kupplungszähne auf. ist aber in der Wirkungsweise und in der Anwendung gleichwertig der vorherigen Ausführungsform. Die Abschrägungen am Schaft-oder Dornende erstrecken sich nur auf ein Viertel des Querschnittes.
Die Mitnehmereinrichtung gemäss vorliegender Erfindung ist also sowohl v < n der Grösse des verwendeten Futters als auch von der Grösse des Durchmessers des jeweiligen Bohrers un-
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Schaftes infolge Heranziehung eines grösseren Teiles des ganzen Schaftquerachnittes zur Abstützung eine bedeutend grössere Torsionsbeanspruchung aushalten als alle jene Mitnehmerzapfen. deren Seitenflächen parallel zum Durchmesser verlaufen, einspringende Ecken und Winkel entail. alten und mithin eine Verminderung des auszunützenden Querschnittes bedeuten.
Für Spiralbohrer mit auch im Schaft durchgehender Spirale (aus Profilstahl gewunden
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stahl oder von der stranggepressten Spirale i (Fig. 6) mit dem Abdrehen der Spitze k des einen Rohlings zugleich ein Spitzandrehen am Schaftende l des nächsten Rohlings bewirkt. Die in
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einen Einfluss auf die Zentrierung der Schaftspitze u, noch auf die genaue gegenseitige Abstützung der Mitnehmerflächen hat.
Diese Ausführungsform der Mitnehmereinrichtung findet vorteilhaft Anwendung bei jenen 'bohrfutter, bei welchen die Zentrierung des Bohrers nicht durch über die ganze Schaftlänge sxh auflegende Einspannbacken, sondern durch Klemmbacken erfolgt, die den Schaft nur mit ihren federnden Enden, also nur an einem schmalen Streifen, umfassen, während die übrige
Schaftlängehohlliegt.
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In Fig. 9 bis 11 ist die eingangs erwähnte Ausführungsform der Mitnehmer-Einrichtung dargestellt, gemäss welcher die Mitnehmerflächen unter gleichem Winkel zur Schaftachse angeordnet sind und bis zum Schaftumfang auslaufen. Die Schnittlinie dieser beiden Flächen liegt diametral, so dass, gleiche Neigung dieser beiden Flächen bei allen Bohrern vorausgesetzt, auch bei dieser Ausführungsform Grösse des Bohrers oder Futters keine Rolle bezüglich des genauen Anliegens der Mitnehmerflächen spielen. c stellt wieder den Konus der Dornes a dar, d den Körper des Bohrfutters. v oder v'ist der V-förmige Spalt des Dornes, in welchem das keilförmig zugespitzte Schaftende des Bohrers h eingelegt und abgestützt wird.
Die Mitnahme erfolgt durch die gegen
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enthalten, ohne durch diese kinematische Umkehrung an der Wirkungsweise etwas zu ändern.
Die in der Kraftübertragungsrichtung (vom Antrieb der Bohrmaschine zum Bohrer) zuerst
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In Fig. 12 ist eine Anwendung der Mitnehmernächen an einem Kupplungsstück A dargestellt, welches auf der Dornseite mit. letzterer entsprechenden keilförmigen Mitnehmerflächen//'/,/ ;/,
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Bohrer einfach das Kupplungsstück K als Kappe aufsetzt. Bei Bohrfuttern grosser Dimensionen kann das Kupplungstiick auch auf beiden Seiten mit gleichartigen Mitnehmerflächen versehen sein und dient dann nls Einsatzstück zu dem Zwecke, beim Einspannen kleiner Bohrer ein zu tiefes Einsinken derselben in den grossen V-Spalt des Dornen zu verhindern und die ganze Spiralläiige des Bohrers voll ausnützen zu können.
Auch kann das Emsatz- (Kupplungs-) stück K als Schutzkappe für die im Bohrfutter gemäss vorliegender Erfindung vorgesehenen Mitnehmerflächen ausgebildet sein, falls in dieses Futter
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cndnäche) eingespannt werden sollen.
Wie schon erwähnt, unterliegen die Spannbacken jener Futter, die sowohl die Zentrierung als auch die Mitnahme bewirken, und die Umfäche des Bohrerschaftes einem starken Verschleiss
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schützen, mithin auf die Umfläche des eingespannten Schaftes einen äusserst geringen Druck ausüben. Ein festeres Anziehen ist selbst für den forciertesten Schnellbetrieb nicht erforderlich,
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Mitnahme des Bohrers erzeugen brauchen.
Es können daher die Futter viel schwächer dimensioniert werden, fallen billiger und leichter aus und erreichen trotzdem eine vie ! grössere Lebensdauer ais die bisherigen.
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Keilzieher (wie beim Morsezapfen oder ähnlichen Mitnehmereinrichtungen mit parallelen Zapfenflächen) nicht erforderlich ist, demnach ein Zerschlagen des Bohrerschaftes und ein Beschädigen der Bohrerspindel-Lagerungen nicht eintreten kann.
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Driving device for drills, in particular twist drills or the like. With a cylindrical shaft.
The Morse shaft (Morse cone with driving pin) is the best driving device for twist drills or the like so far, but it has the disadvantage that it makes the production of the drill more expensive compared to those with a cylindrical shaft, since it only exists in six steps, while the drill in a significantly larger number of gradations can be used and accordingly the intermediate dimensions require a strong turning of the round rod either in the shaft part or in the spiral part of the drill workpiece.
Efforts have therefore always been made to use the cheaper twist drills with a cylindrical shank, because this also made it possible to clamp all the drills from the minimum to the maximum dimension of the chuck in one and the same chuck. But it has now been shown that with the disproportionately higher demands of modern
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the friction of the cylindrical shaft on the chuck jaws is no longer sufficient. in order to ensure that the drill was carried safely and continuously, and therefore very soon there was considerable wear and tear either on the jaw surfaces of the chuck or on the button of the drill, and as a result, the latter was inaccurately centered.
A driving pin was therefore also provided for twist drills with a cylindrical shaft, as is the case with the Morse code shaft. H. the end of the shank was provided with a diametrical ledge (lip) that fits into a corresponding recess in the chuck mandrel or a coupling piece or an inserted steel plate
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Experience has now shown that these driving tappets are not suitable either. to withstand the great demands of modern high-speed operation. Just as with the Morse shank with an imprecise or badly fitting cone, which is driven only by the pin and not with the help of the cone friction, the driving pin always breaks in modern high-speed operations, this is also the case with all driving pins with parallel side surfaces on drills the case with a cylindrical shaft; the clamping jaws only take care of the centering, the pin only takes it along, which in spite of the reinforcement cannot withstand the Morse pin either.
In addition, these driver devices have disadvantages. that for one and the same chuck, the driver opening or driver surfaces must be dimensioned for the pin of the strongest drill, thus the pin of the weaker drill either not
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The subject of the present invention now forms a driver device for twist drills or the like. With a cylindrical shank, which on the one hand should enable a standardization of the same for all drills both of the clamping area of one and the same chuck and the individual chucks of different sizes, on the other hand a relative enlargement of the driver surfaces and thereby a reinforcement of the driving pin compared to the previous size and shape of the Morse pin can be achieved.
This is caused by the fact that both driver surfaces are either in the same alignment and go through the axis of rotation of the drill or at the same angle to the axis of rotation
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and consequently have no re-entrant corners or angles with the dangerous cross-section.
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the mandrel, which is inserted into the drill spindle with the Morse code shank b and into the drill chuck d with the cone c.
On the end face e, the mandrel is provided with two coupling teeth (Fig. 2) with radially extending driver surfaces f1, f2, which are opposite to the axis of rotation.
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of the drill is designed in a similar way: two diametrically extending driver surfaces f1 ', f2' two surfaces 3 ',' arranged perpendicular to the axis of rotation. Because the driving surfaces f1, f2 of the mandrel and the surfaces f1 ', f2' of the shank have a diametrical course, the size of the diameter of the drill shank is irrelevant for the correct and exact fitting together of these driving surfaces.
On the other hand, due to the mutual dependence of the perpendicular to
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easier, more convenient and cheaper method of manufacturing the clutch teeth zl, Z, or z, z2 '. The latter is produced in such a way that both the mandrel and the worker
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the same shape of all driver surfaces is also simplified and accelerated. For all drills you only need the angle of inclination of the surfaces! to be the same in order to come into the same precise engagement with the same mandrel.
The embodiment shown in Fig. 5 has different shapes of the coupling teeth in the mandrel and shaft. but is equivalent to the previous embodiment in the mode of operation and in the application. The bevels at the end of the shaft or mandrel only extend over a quarter of the cross section.
The driver device according to the present invention is therefore both v <n the size of the chuck used and the size of the diameter of the respective drill and
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As a result of the use of a larger part of the entire cross section of the shaft for support, the shaft can withstand a significantly greater torsional stress than all of those driving pins. whose side surfaces run parallel to the diameter, re-entailing corners and angles. old and therefore mean a reduction in the cross-section to be used.
For twist drills with a spiral that runs through the shank (made of profile steel
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steel or from the extruded spiral i (Fig. 6) with the turning of the tip k of one blank at the same time causes a point turning on the shaft end l of the next blank. In the
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has an influence on the centering of the shaft tip u, nor on the exact mutual support of the driver surfaces.
This embodiment of the driver device is advantageously used for those 'drill chucks in which the centering of the drill is not carried out by clamping jaws resting over the entire length of the shaft sxh, but by clamping jaws that encompass the shaft only with their resilient ends, i.e. only on a narrow strip while the rest
Shaft length is hollow.
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9 to 11 show the embodiment of the driver device mentioned at the outset, according to which the driver surfaces are arranged at the same angle to the shaft axis and run out to the shaft circumference. The line of intersection of these two surfaces lies diametrically, so that, assuming the same inclination of these two surfaces for all drills, the size of the drill or chuck does not play a role with regard to the exact fit of the driver surfaces in this embodiment either. c again represents the cone of the mandrel a, d the body of the drill chuck. v or v 'is the V-shaped gap of the mandrel, in which the wedge-shaped pointed shank end of the drill h is inserted and supported.
The entrainment is carried out by the against
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without changing anything in the mode of action through this kinematic reversal.
The ones in the power transmission direction (from the drive of the drill to the drill) first
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In Fig. 12 an application of the driving surfaces on a coupling piece A is shown, which on the mandrel side with. the latter corresponding wedge-shaped driver surfaces // '/, /; /,
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Drill simply attaches the coupling piece K as a cap. In the case of drill chucks of large dimensions, the coupling piece can also be provided with similar driving surfaces on both sides and then serves as an insert piece for the purpose of preventing them from sinking too deeply into the large V-gap of the mandrel when clamping small drills and preventing the entire spiral lobe of the drill to be able to take full advantage of it.
The insert (coupling) piece K can also be designed as a protective cap for the driver surfaces provided in the drill chuck according to the present invention, if in this chuck
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cndnfläche) should be clamped.
As already mentioned, the clamping jaws of those chucks which effect both centering and entrainment, and the periphery of the drill shank, are subject to heavy wear
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protect, therefore exert very little pressure on the area around the clamped shaft. Tightening is not necessary even for the most forced high-speed operation,
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Generate entrainment of the drill.
The chucks can therefore be dimensioned much weaker, are cheaper and lighter and still achieve a vie! longer service life than the previous ones.
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Wedge puller (as with Morse tenons or similar driver devices with parallel tenon surfaces) is not required, so the drill shaft cannot be smashed and the drill spindle bearings cannot be damaged.
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