Die vorliegende Erfindung betrifft ein Vorsatzgerät zur lösbaren Befestigung an einer Werkzeugmaschine, insbesondere einer handgeführten Bohrmaschine, die ein um eine Drehachse drehantreibbares Zerspanungswerkzeug zur spanabhebenden Bearbeitung eines Werkstücks aufnimmt.

Vorsatzgeräte, die lösbar an einer Werkzeugmaschine, insbesondere handgeführten Bohrmaschine, befestigbar sind, sind aus dem Stand der Technik allgemein bekannt. So zeigt beispielsweise die EP 2 228 171 B1 ein Vorsatzgerät mit einer Maschinenanschlussvorrichtung zum Anschluss an eine Handbohrmaschine und einer Kopplungseinheit, die eine Absaugvorrichtung mit der Maschinenanschlussvorrich- tung koppelt. Eine in der Kopplungseinheit angeordnete Spiralfeder sorgt beim Bohrvorgang für eine Reduzierung der Vorschubgeschwindigkeit der Bohrmaschine. Die Maschinenanschlussvorrichtung ist an der Bohrmaschine drehfest befestigt.

Die DE 103 08 089 A1 zeigt ein an einer Bohrmaschine befestigtes Vorsatzgerät, das eine Werkstückaufsetzeinrichtung mit einer Aufstandsfläche zum Aufsetzen auf ein Werkstück, eine Führungseinrichtung zur Parallelführung des Werkzeugs, eine Absaugeinrichtung zur Absaugung von Materialspänen, Stäuben und Verunreinigungen aus dem Bereich der Werkstückaufsetzeinrichtung und einen Stoßdämpfer zur Dämpfung des Vorschubs aufweist. Das Vorsatzgerät ist über ein Befestigungsstück als Anschlusskörper, das mittels Madenschrauben, die in Sacklöcher der Bohrmaschine eingreifen, am Hals der Bohrmaschine gegen Verdrehen gesichert und befestigt. Das Vorsatzgerät kann daher relativ zur Bohrmaschine in verschiedenen, vorbestimmten Winkellagen befestigt werden.

Des Weiteren zeigt die DE 10 2015 122 581 A1 ein Vorsatzgerät für eine Handbohrmaschine zur Begrenzung des Vorschubs bei einem Bohrvorgang. Das Vorsatzgerät weist einen Bohrbock mit Abstandshaltern auf, die zu Beginn des Bohrvorgangs an einem Werkstück zur Anlage kommen, eine Dämpfungseinheit in Form einer Gasdruckfeder, die eine kontrollierte Dämpfung des Vorschubs der Bohrmaschine ermöglicht, eine Führung zur Führung eines in der Bohrmaschine eingespannten Bohrwerkzeugs, und eine mit Vakuum beaufschlagte Absaugung zur Absaugung von Bohrabrieb, Spänen und Abluft von der Bearbeitungsstelle auf. Das Vorsatzgerät ist mittels einer Justieraufnahme mit Klemmverbindung am Hals der Bohrmaschine lösbar befestigt. Das Gesamtsystem ist so ausgebildet, dass das Vorsatzgerät bei gelöster Klemmverbindung um 100° in positive und negative Richtung relativ zur Bohrungsachse rotierbar ist.

Den in der DE 103 08 089 A1 und DE 10 2015 122 581 A1 angegebenen Vorsatzgeräten ist gemeinsam, dass sie einen am Hals der Bohrmaschine lösbar befestigten Klemmteil und einen sich vom Klemmteil weg parallel zur Drehachse erstreckenden Halterteil aufweisen, der ein die spanabhebende Bearbeitung unterstützendes Hilfsmittel in Form eines Abstützungselements am Werkstück, optional mit einer Vorschubdämpfung, und/oder einer Absaugvorrichtung zur Absaugung von bei der spanabhebenden Bearbeitung anfallenden Spänen oder Stäuben trägt. Die Befestigung des Klemmteils am Hals der Bohrmaschine ist allerdings jeweils so ausgebildet, dass das Vorsatzgerät nur bestimmte Winkellagen gegenüber der Bohrmaschine einnehmen kann. Im Hinblick auf eine flexiblere Handhabung des Vorsatzgeräts für eine Bohrbearbeitung, insbesondere bei beengten Platzverhältnissen, besteht daher grundsätzlich noch Verbesserungspotenzial.

Ausgehend von dem in der DE 103 08 089 A1 oder DE 10 2015 122 581 A1 angegebenen Vorsatzgerät ist es daher Aufgabe der Erfindung, ein Vorsatzgerät zur lösbaren Befestigung am Hals einer Werkzeugmaschine bereitzustellen, das einem Nutzer für eine spanabhebende Bearbeitung eine flexiblere Handhabung ermöglicht.

Diese Aufgabe wird durch ein Vorsatzgerät mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte oder bevorzugte Weiterbildungen sind Gegenstand abhängiger Ansprüche.

Ein erfindungsgemäßes Vorsatzgerät zur lösbaren Befestigung an einem üblicherweise runden, idealerweise kreisrunden, Hals einer Werkzeugmaschine, die ein um eine Drehachse drehantreibbares Zerspanungswerkzeug zur spanabhebenden Bearbeitung eines Werkstücks aufnimmt, umfasst als einen Befestigungsteil einen relativ zur Drehachse vom Hals der Werkzeugmaschine radial auskragenden Klemmring und einen vom Klemmring weg parallel zur Drehachse vorkragenden Halterteil, der ein die spanabhebende Bearbeitung unterstützendes Hilfsmittel trägt. Das Vorsatzgerät ist erfindungsgemäß so aufgebaut, dass es dank des Klemmrings innerhalb eines Winkelbereichs von 360° um die Drehachse in einer beliebigen Winkellage am Hals der Werkzeugmaschine befestigbar.

Bei der Werkzeugmaschine kann es sich insbesondere um eine handgeführte Werkzeugmaschine, z.B. eine Bohrmaschine, handeln. Der den Hals der Werkzeugmaschine umgreifende oder umschließende Klemmring kann aus einem einteiligen, geschlitzten Ringkörper gebildet sein, dessen an den Schlitz angrenzenden Enden durch eine Klemmschraube aufeinander zu spannbar sind. In dieser Ausführung sind der Klemmring und der Halterteil vorzugsweise einstückig ausgeführt. Der Klemmring kann aber auch aus zwei Halbringkörpern zweiteilig ausgeführt sein, wobei die an die beiden Schlitze angrenzenden Enden jeweils durch eine Klemmschraube aufeinander zu spannbar sind. In dieser Ausführung sind einer der beiden Halbringkörper des Klemmrings und der Halterteil vorzugsweise einstückig ausgeführt. In jeder dieser beiden Ausführungen kann der Antrieb der Klemmschraube(n) beispielsweise durch einen hebelbetätigbaren Schnellspanner erfolgen, mit dem das Vorsatzgerät schnell und ohne Werkzeug von Hand am Hals der Werkzeugmaschine befestigt werden kann. Bei gelöster Klemmung kann der Klemmring und damit das Vorsatzgerät um den gesamten Umfang des Halses herum in eine für die beabsichtige Bearbeitung geeignete Winkellage gedreht werden, in der das Vorsatzgerät durch eine Klemmung des Klemmrings über die Klemmschraube(n) oder den Schnellspanner schließlich am Hals der Werkzeugmaschine fixiert werden kann.

Der Halterteil kragt vom Klemmring weg parallel zur Drehachse des Werkzeugs vor. Mit anderen Worten erstreckt sich der Halterteil vom Klemmring weg axial nur in eine Richtung, d.h. in Richtung einer Bearbeitungsstelle des Zerspanungswerkzeugs bzw. weg von der Werkzeugmaschine. In einer Seitenansicht des Werkzeugs sind der Klemmring und der Halterteil zusammen daher im Wesentlichen L-för- mig ausgebildet. Durch diesen im Wesentlichen L-förmigen Aufbau lässt sich eine Kollision des Vorsatzgeräts mit beispielsweise einem an den Hals anschließenden Gehäuseteil, Griffstück oder Schalter der Werkzeugmaschine ausschließen, wodurch eine uneingeschränkte Befestigung des Vorsatzgeräts in einer beliebigen Winkellage um den Hals der Werkzeugmaschine herum ermöglicht ist. Da sich der Halterteil vom Klemmring weg axial ausschließlich in eine Richtung weg von der Werkzeugmaschine erstreckt, kann zudem insgesamt eine kompaktere und schlankere Bauweise erreicht werden. Des Weiteren kann der Halterteil in der axial entgegengesetzten Richtung einen Benutzer der Werkzeugmaschine bei einem Zerspanungsvorgang nicht behindern.

Das die spanabhebende Bearbeitung unterstützende Hilfsmittel kann beispielsweise einen später beschriebenen Stützteil zur Anlage bzw. Abstützung am Werkstück oder an einer am Werkstück angebrachten Schablone, oder eine später beschriebene Absaugvorrichtung zur Absaugung von bei der spanabhebenden Bearbeitung anfallenden Spänen und/oder Stäuben sein.

Erfindungsgemäß ist der Klemmring innerhalb eines Winkelbereichs von 360° um die Drehachse in einer beliebigen Winkellage am Hals der Werkzeugmaschine befestigbar. Durch die Befestigung des Klemmrings innerhalb eines Winkelbereichs von 360° um die Drehachse kann bei einer spanabhebenden Bearbeitung auch bei beengten Platzverhältnissen eine flexiblere Handhabung erreicht werden. Der Benutzer der Werkzeugmaschine kann die Befestigung des Vorsatzgeräts am Hals der Werkzeugmaschine, d.h. die Winkellage des Vorsatzgeräts gegenüber der Werkzeugmaschine, daher individuell an die vorherrschenden Bearbeitungsverhältnisse anpassen.

Das Hilfsmittel kann aus einem Stützteil zur Anlage bzw. Abstützung an einem zu bearbeitenden Werkstück oder an einer am Werkstück angebrachten Schablone gebildet sein, wobei der Stützteil axial verschiebbar am Halterteil gehalten ist. Bei einer handgeführten Bohrmaschine kann durch die Abstützung am Werkstück durch den Stützteil eine gleichbleibend hohe Bohrqualität erreicht werden. Wenn ein Werkstück mit Hilfe einer am Werkstück anzubringenden Schablone bearbeitet werden soll, kann der Stützteil einen Bajonettverschluss oder einen sonstigen Verschlussmechanismus mit einem Passsitz aufweisen, um das Vorsatzgerät an der Schablone anzubringen bzw. mit der Schablone zu verriegeln. Die Verwendung einer Schablone sorgt für eine weiter verbesserte Bohrqualität und reproduzierbare Bohrergebnisse.

Der Stützteil kann eine zur Drehachse koaxiale Werkzeugdurchführung aufweisen, die an einem vom Halterteil relativ zur Drehachse radial (in Richtung Drehachse der Werkzeugmaschine) auskragenden Träger angeordnet ist. Die Werkzeugdurchführung hat ein Durchgangsloch, durch das das in der Werkzeugmaschine eingespannte Zerspanungswerkzeug mit einem definierten radialen Spiel geführt ist. Durch eine Werkzeugdurchführung kann die Bearbeitungsqualität insgesamt weiter verbessert werden.

Der Halterteil kann einen zwischen dem Klemmring und dem Stützteil angeordneten Vorschubdämpfer aufweisen. Der Vorschubdämpfer erlaubt eine kontrollierte Dämpfung des Vorschubs des Zerspanungswerkzeugs. In seiner einfachsten Form kann der Vorschubdämpfer aus einer Schraubenfeder gebildet sein, die neben der Vorschubdämpfung nach dem Zerspanungsvorgang eine Rückstellung des Stützteils in seine Ausgangslage durchführt.

Der Vorschubdämpfer kann des Weiteren so ausgelegt sein, dass er eine vorschubgeschwindigkeitsabhängige Dämpfung erzielt. Beim Bohren von Durchganglöchern in Faserverbundwerkstoffe (CFK-Werkstoffe) kann es zu einem Zeitpunkt, an dem die Bohrerspitze das Werkstück durchdringt, d.h. wenn der Bohrer keinen Widerstand mehr vom Werkstück erfährt, zu einem sprunghaften Anstieg der Vorschubgeschwindigkeit kommen. Dies gilt insbesondere für handgeführte Bohrmaschinen, bei denen der Benutzer nach dem oben beschriebenen Durchbrechen des Werkstücks die Vorschubgeschwindigkeit nicht schnell genug manuell anpassen kann. Insbesondere beim Bohren von Faserverbundwerkstoffen sollten Schwankungen der Vorschubgeschwindigkeit jedoch möglichst geringgehalten werden, um konstante Schnittkräfte und damit eine hohe Bohrqualität ohne Faserausfransungen zu erzielen. Beispielsweise kann der Vorschubdämpfer daher so ausgelegt sein, dass die Dämpfung umso höher ist, je größer die Vorschubgeschwindigkeit des Bohrwerkzeugs ist. Im Ergebnis kann die beim Durchbrechen des Werkstücks ansteigende Vorschubgeschwindigkeit so weit gedämpft werden, dass Faserausfransungen verhindert und die Bohrungsqualität hochgehalten werden kann.

Der Vorschubdämpfer kann hierzu einen mit Fluid gefüllten Zylinder, der am Halterteil befestigt ist, einen Kolben, der einen im Zylinder mit einem definierten seitlichen Spiel verschiebbar geführten Kolbenkopf und eine mit dem Kolbenkopf verbundene Kolbenstange aufweist, die mit dem Stützteil verbunden ist, wobei der Kolbenkopf den Zylinder in einen ersten Abschnitt und einen zweiten Abschnitt teilt und eine Mehrzahl von Fluiddurchlässen aufweist, die den ersten Abschnitt und den zweiten Abschnitt verbinden, und ein relativ zum Kolbenkopf form- und/oder lageveränderli- ches Schließelement aufweisen, das dem Fluiddruck ausgesetzt ist und bei Überschreitung einer definierten Vorschubgrenzgeschwindigkeit des Kolbens die Fluiddurchlässe schließt.

Wenn eine definierte Vorschubgrenzgeschwindigkeit überschritten wird, z.B. beim Durchbrechen eines Werkstücks beim Bohren eines Durchgangslochs, werden die im Kolbenkopf ausgebildeten Fluiddurchlässe vom Schließelement verschlossen, so dass der erste Abschnitt und der zweite Abschnitt nicht mehr durch die Fluiddurchlässe verbunden sind. Infolgedessen erfährt die mit dem Stützteil verbundene Kolbenstange bei fortschreitendem Werkzeugvorschub eine Dämpfung, da das Fluid nicht mehr durch die Fluiddurchlässe vom ersten Abschnitt in den zweiten Abschnitt entweichen kann, sondern lediglich durch einen um den Kolbenkopf gebildeten Spalt, der für das definierte seitliche Spiel sorgt.

Das Schließelement kann die Fluiddurchlässe schirmartig überdecken. Des Weiteren kann das Schließelement ein elastisch verformbares Element, vorzugsweise eine Gummikappe, sein.

Anstelle oder zusätzlich zum Vorschubdämpfer kann das Hilfsmittel aus einer Absaugvorrichtung zur Absaugung von bei der spanabhebenden Bearbeitung anfallenden Spänen und/oder Stäuben gebildet sein oder eine solche Absaugvorrichtung umfassen.

Die Absaugvorrichtung kann eine Venturi-Düse mit einer Säugöffnung und einer Ausblasöffnung und einem zur Ausblasöffnung hin druckluftbeaufschlagten Konus aufweisen. Der Konus kann die Querschnittsfläche der Venturi-Düse zur Ausblasöffnung hin erweitern und einen Öffnungswinkel zwischen 55° und 65°, vorzugsweise 60°, aufweisen. Durch die Druckbeaufschlagung des Konus hin zur Ausblasöffnung wird einen Unterdrück bzw. Sog erzeugt, wodurch ein (Saug-)Luftstrom von der Säugöffnung zur Ausblasöffnung entsteht. Dieser Luftstrom kann bei der spanabhebenden Bearbeitung anfallende Späne und/oder Stäube absaugen.

Die Absaugvorrichtung kann ein Gehäuse, das einen Luftdurchgang mit einem Einlass und einem Auslass und ein zwischen dem Einlass und Auslass in den Luftdurchgang mündendes Druckluftloch zur Zuführung von Druckluft aufweisen, und die Venturi-Düse kann im Luftdurchgang zwischen dem Einlass und Auslass angeordnet sein. Das Gehäuse kann, z.B. mittels einer Schraubverbindung, am Stützteil oder Träger angebracht oder einstückig mit dem Stützteil oder Träger ausgebildet sein.

Die Venturi-Düse kann mit dem Gehäuse eine ringförmige Druckluftkammer bilden, in die das Druckluftloch mündet, einen von der Druckluftkammer umringten zentrischen Durchlass aufweisen, der an die Säugöffnung anschließt und über den Konus mit der Ausblasöffnung verbunden ist, wobei im Konus eine Vielzahl von Verbindungslöchern ausgebildet sein können, die die Druckluftkammer mit der Ausblasöffnung verbinden.

Mit einer auf diese Weise ausgebildeten Absaugvorrichtung kann extern zugeführte Druckluft vom Druckluftloch des Gehäuses in die die zwischen der Venturi- Düse und dem Gehäuse ausgebildete Druckluftkammer strömen. Die Druckluft strömt dann aus der Druckluftkammer durch die im Konus ausgebildeten Verbindungslöcher zur Ausblasöffnung der Venturi-Düse und dann weiter durch den Luftdurchgang des Gehäuses in Richtung Auslass. Im Ergebnis entsteht aufgrund des Unterdrucks im Bereich zwischen dem Konus und dem Auslass ein Luftstrom, der bei der spanabhebenden Bearbeitung anfallende Späne und/oder Stäube vom Einlass durch den zentrischen Durchlass der im Luftdurchgang angeordneten Venturi-Düse hin zum Auslass absaugen kann. Durch den die Querschnittsfläche der Venturi-Düse zur Ausblasöffnung hin erweiternden Konus können Späne und/oder Stäube ohne Querschnittsverengung ungehindert vom Einlass zum Auslass strömen. Die Späne und/oder der Staub können sich daher nicht der Absaugvorrichtung verfangen, wodurch ein sicherer und wartungsfreier Betrieb gewährleistet werden kann.

Die Venturi-Düse kann zur Säugöffnung hin an einer Luftdurchgangsverengung anliegen, die den Luftdurchgang in einen ersten Luftdurchgangsabschnitt mit dem Einlass und einen zweiten Luftdurchgangsabschnitt mit dem Auslass teilt, wobei die Venturi-Düse im zweiten Luftdurchgangsabschnitt angeordnet sein kann und mit der Luftdurchgangsverengung die ringförmige Druckluftkammer begrenzt.

Die Luftdurchgangsverengung kann in der Art einer Stufe ausgebildet sein, an der die im zweiten Luftdurchgangsabschnitt angeordnete Venturi-Düse anliegt und die ringförmige Druckluftkammer begrenzt. Die ringförmige Druckluftkammer kann daher auf äußerst einfache Weise ausgebildet werden, indem die Venturi-Düse von der Seite des Auslasses in den zweiten Luftdurchgangsabschnitt eingesetzt und mit der Luftdurchgangsverengung zur Anlage gebracht wird.

Die Verbindungslöcher können um eine Konusachse herum gleichwinklig be- abstandet sein. Ein Winkel zwischen 25° und 35°, vorzugsweise 30°, hat sich als äußerst vorteilhaft erwiesen.

Der Innendurchmesser des Durchlasses kann dem kleinsten Innendurchmesser der Luftdurchgangsverengung entsprechen. Dadurch ist der Übergang von der Luftdurchgangsverengung zum Durchlass der Venturi-Düse bündig, d.h. es gibt keine Querschnittsveränderung, und die im (Saug-)Luftstrom enthaltenen Späne und/oder der Staub können ungehindert, ohne sich an einer Kante oder dergleichen zu verfangen, durch die Absaugvorrichtung strömen.

Das Vorsatzgerät kann zusätzlich ein an dem Stützteil vorgesehenes Kontaktelement zur Anlage an einem zu bearbeitenden Werkstück oder an einer am einem Werkstück angebrachten Schablone aufweisen. Durch das zusätzliche auswechselbare Kontaktelement, das als eine Buchse ausgebildet sein kann, ist das Vorsatzgerät individuell an eine Bearbeitungssituation anpassbar ist. Wenn das Vorsatzgerät an einer handgeführten Werkzeugmaschine verwendet wird, kann ein Kontaktelement gewählt werden, das an seiner am Werkstück anliegenden Kontaktfläche beispielsweise einen (Vakuum-)Saugring zur sicheren Fixierung am Werkstück aufweist. Wenn das Vorsatzgerät an einer Werkzeugmaschine verwendet wird, die an einer einem Werkstück befestigten Schablone fixiert werden soll, kann das Kontaktelement einen Bajonettverschluss oder einen sonstigen Befestigungsmechanismus mit Passsitz aufweisen, mit dem das Kontaktelement an der Schablone befestigt bzw. verankert werden kann.

Das Kontaktelement kann mittels eines Klemmrings an dem Stützteil befestigt sein. Diese Befestigung stellt eine schnell lösbare mechanische Verbindung zwischen dem Stützteil und dem Kontaktelement dar.

Das Kontaktelement kann eine Mehrzahl von Anlagestellen zur Anlage am zu bearbeitenden Werkstück aufweisen, die vom Kontaktelement hervorstehen und in das Kontaktelement eindrückbar sind. Das Kontaktelement weist vorzugsweise drei Anlagestellen auf und bildet ein sogenanntes Dreibein aus. Die Anlagestellen können als Stößel ausgebildet sein, die als Schalter des Typs Schließer einer elektrischen Schaltung fungieren. Ein Schaltpunkt der Schaltung kann so eingestellt sein, dass die Schaltung geschlossen wird, sobald die vom Kontaktelement hervorstehenden Stößel bei Anlage an einem Werkstück vollständig in das Kontaktelement eingedrückt und bündig zur Anlagefläche des Kontaktelements sind. Eine gefederte Lagerung der Stößel kann sicherstellen, dass die Stößel aktiv eingedrückt werden müssen und die Schaltung wieder öffnet, sobald kein Kontakt zwischen den Stößeln und dem Werkstück mehr besteht. Das Kontaktelement kann eine Leuchtdiode (LED) aufweisen, die dem Benutzer bei geschlossener Schaltung optisch anzeigt, dass die Stößel vollständig eingedrückt sind. Dadurch kann die relative Lage der Werkzeugmaschine gegenüber dem Werkstück ermittelt und beispielsweise überprüft werden, ob ein Bohrer senkrecht in das Werkstück bohrt.

Das Vorsatzgerät kann zusätzlich eine Saugleitung vom Einlass zum Stützteil aufweisen. Wenn das Stützteil ein oben beschriebenes Kontaktelement aufweist, kann die Saugleitung zum Kontaktelement, vorzugsweise zu der Stelle am Kontaktelement führen, an der Späne und/oder Stäube entstehen. Die bei der spanabhebenden Bearbeitung anfallende Späne und/oder Stäube können somit direkt von der Stelle, an der das Zerspanungswerkzeug das Werkstückmaterial bearbeitet, in die Absaugvorrichtung abgesaugt werden.

Die oben diskutierten und weitere Merkmale werden im Folgenden anhand der beiliegenden Zeichnungen am Beispiel einer bevorzugten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Vorsatzgeräts näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßen Vorsatzgeräts, das an einer handgeführten Bohrmaschine befestigt ist;

Fig. 2 eine weitere perspektivische Ansicht des erfindungsgemäßen Vorsatzgeräts ohne Bohrmaschine;

Fig. 3 bis Fig. 5 weitere perspektivische Ansichten des an der Bohrmaschine befestigten Vorsatzgeräts;

Fig. 6 eine perspektivische Schnittansicht eines Vorschubdämpfers;

Fig. 7 eine Seitenansicht eines Kolbens mit elastischem Schließelement;

Fig. 8 eine Vorderansicht des Kolbens mit Schließelement von Fig. 7; Fig. 9a eine schematische Seitenschnittansicht des Vorschubdämpfers aus Fig. 6 in einem ungedämpften Zustand;

Fig. 9b eine schematische Seitenschnittansicht des Vorschubdämpfers aus Fig. 6 in einem gedämpften Zustand;

Fig. 10 ein Diagramm zur Veranschaulichung der Vorschubgeschwindigkeit eines gedämpften Kolbens und eines ungedämpften Kolbens;

Fig. 11 eine perspektivische Schnittansicht eines in einem Gehäuse eingesetzten Düsenkörpers;

Fig. 12 eine seitliche Schnittansicht des im Gehäuse eingesetzten Düsenkörpers aus Fig. 11 ;

Fig. 13 eine Vorderansicht des Düsenkörpers von Fig. 11 ;

Fig. 14 eine Schnittansicht entlang der Linie A-A von Fig. 13;

Fig. 15 eine perspektivische Ansicht des Düsenkörpers von Fig. 11 ;

Fig. 16 eine Seitenansicht des Gehäuses von Fig. 11 ;

Fig. 17 eine Unteransicht des Gehäuses von Fig. 11 ;

Fig. 18 eine Schnittansicht entlang der Linie B-B von Fig. 17; und

Fig. 19 eine Vorderansicht des Gehäuses von Fig. 11 .

Die Fig. 1 bis 5 zeigen in verschiedenen perspektivischen Ansichten ein erfindungsgemäßes Vorsatzgerät 1 in einer bevorzugten Ausführungsform, das lösbar an einem im Querschnitt runden Hals einer handgeführten Bohrmaschine befestigt ist. Die Bohrmaschine spannt einen drehantreibbaren Bohrer zur spanabhebenden Bearbeitung eines Werkstücks in einem Bohrfutter ein. Das Vorsatzgerät 1 umfasst als einen Befestigungsteil einen vom Hals der Bohrmaschine relativ zur Drehachse 3 radial auskragenden Klemmring 5, der am Hals der Bohrmaschine mittels eines Schnellspanners befestigt ist. Mit Hilfe des Schnellspanners kann das Vorsatzgerät 1 schnell und ohne Werkzeug von Hand am Hals der Bohrmaschine befestigt werden. Der Klemmring 5 ist innerhalb eines Winkelbereichs von 360° um die Drehachse 3 in einer beliebigen Winkellage am Hals der Bohrmaschine befestigbar. Durch die Befestigung des Klemmhalters innerhalb eines Winkelbereichs von 360° um die Drehachse 3 kann bei einer spanabhebenden Bearbeitung auch bei beengten Platzverhältnissen eine flexiblere Handhabung erreicht werden. Der Benutzer der Bohrmaschine kann die Befestigung des Vorsatzgeräts 1 am Hals der Bohrmaschine, d.h. die Winkellage des Vorsatzgeräts 1 gegenüber der Bohrmaschine, daher individuell an die vorherrschenden Bearbeitungsverhältnisse anpassen.

Ein Halterteil 7 kragt vom Klemmring 5 weg parallel zur Drehachse 3 des Werkzeugs in Richtung der Bohrerspitze vor. Mit anderen Worten erstreckt sich der Halterteil 7 vom Klemmring 5 weg axial nur in eine Richtung, d.h. in Richtung der Bearbeitungsstelle des Bohrers. In einer Seitenansicht des Werkzeugs sind der Klemmring 5 und der Halterteil 7 zusammen daher im Wesentlichen L-förmig ausgebildet, wie es in Fig. 1 gezeigt ist. Da sich der Halterteil 7 vom Klemmring 5 weg axial nur in eine Richtung erstreckt, kann insgesamt eine kompaktere und schlankere Bauweise erreicht werden. Des Weiteren kann der Halterteil 7 in der axial entgegengesetzten Richtung einen Benutzer der Bohrmaschine bei einem Bohrvorgang nicht behindern. Die Fig. 1 bis 5 zeigen zudem, dass der Klemmring und der Halterteil einstückig ausgebildet sind.

Das Vorsatzgerät 1 weist einen Stützteil 9 zur Abstützung an einem zu bearbeitenden Werkstück oder an einer am Werkstück angebrachten Schablone auf, das axial verschiebbar am Halterteil 7 gehalten ist. Der Stützteil 9 umfasst eine zur Drehachse 3 koaxiale Werkzeugdurchführung 11 , die an einem vom Halterteil 7 relativ zur Drehachse 3 radial auskragenden Träger 13 angeordnet ist. Die Werkzeugdurchführung 11 weist ein Durchgangsloch auf, durch das der in der Bohrmaschine eingespannte Bohrer mit einem gewissen radialen Spiel geführt ist.

Das Vorsatzgerät 1 hat an seinem axial vorderen Ende ein an dem Stützteil 9 vorgesehenes Kontaktelement 80, das mit dem zu bearbeitenden Werkstück in Anlage gebracht werden kann und als eine Buchse ausgebildet ist. Das Kontaktelement 80 ist mittels eines Klemmrings, ähnlich dem Klemmring 5, an der Werkzeugdurchführung 11 befestigt. Die Krafteinleitung erfolgt jedoch über (nicht näher dargestellte) Zylinderkopfschrauben anstatt mittels eines Schnellspanners. Die Klemmung stellt eine schnell lösbare mechanische Verbindung zwischen dem Stützteil 9 und dem Kontaktelement 80 dar. Wenn ein Werkstück mit einer am Werkstück angebrachten Schablone bearbeitet werden soll, so kann das Kontaktelement 80 einfach und schnell ausgetauscht werden. In diesem Fall kann am Kontaktelement 80 ein Bajonettverschluss oder ein sonstiger Verschlussmechanismus mit einem Passsitz vorgesehen sein, um das Vorsatzgerät 1 an der Schablone abzustützen bzw. mit der Schablone zu verriegeln.

In der Ausführungsform gemäß Fig. 1 und 2 weist das Kontaktelement 80 drei Anlagestellen 82 zur Anlage am zu bearbeitenden Werkstück auf und bildet ein sogenanntes Dreibein aus. Die Anlagestellen 82 sind als Stößel ausgebildet, die als Schalter des Typs Schließer einer elektrischen Schaltung fungieren. Der Schaltpunkt der Schaltung ist so eingestellt, dass die Schaltung geschlossen wird, sobald die vom Kontaktelement 80 hervorstehenden Stößel bei Anlage am Werkstück vollständig in das Kontaktelement 80 eingedrückt und bündig zur Anlagefläche des Kontaktelements 80 sind. Eine gefederte Lagerung der Stößel stellt sicher, dass die Stößel aktiv eingedrückt werden müssen und die Schaltung wieder öffnet, sobald kein Kontakt zwischen den Stößeln und dem Werkstück mehr besteht. Das Kontaktelement weist eine Leuchtdiode (LED) 81 auf, die dem Benutzer bei geschlossener Schaltung optisch anzeigt, dass die Stößel vollständig eingedrückt sind. Dadurch kann die relative Lage der Werkzeugmaschine gegenüber dem Werkstück ermittelt und beispielsweise überprüft werden, ob ein Bohrer senkrecht in das Werkstück bohrt.

Der Halterteil 7 weist einen zwischen dem Klemmring 5 und dem Stützteil 9 angeordneten Vorschubdämpfer 20 auf, der in Fig. 6 bis 9b skizziert ist. Der Vorschubdämpfer 20 erlaubt eine kontrollierte Dämpfung des Vorschubs der Bohrmaschine.

Der Vorschubdämpfer 20 weist einen mit Fluid gefüllten Zylinder 22, der am Halterteil 7 befestigt ist, und einen Kolben 24 auf, der einen im Zylinder 22 mit einem definierten seitlichen Spiel verschiebbar geführten Kolbenkopf 26 und eine mit dem Kolbenkopf 26 verbundene Kolbenstange 28 aufweist, die mit dem Stützteil 9 verbunden ist. Wie in Fig. 6, 9a und 9b gezeigt, teilt der Kolbenkopf 26 den Zylinder 22 in einen ersten Abschnitt 30 und einen zweiten Abschnitt 32 und weist eine Mehrzahl von Fluiddurchlässen 34 auf, die den ersten Abschnitt 30 und den zweiten Abschnitt 32 verbinden. Auf der in Fig. 7 linken Seite des Kolbenkopfs 26 ist an der Kolbenstange 28 ein relativ zum Kolbenkopf 26 formveränderliches Schließelement 36 befestigt, das die Fluiddurchlässe 34 schirmartig überdeckt. Das Schließelement 36 ist ein elastisch verformbares Element, insbesondere eine Gummikappe. Beim Überschreiten einer definierten Vorschubgrenzgeschwindigkeit des Kolbens 24 werden die Fluiddurchlässe 34 von dem Schließelement 36 geschlossen. Der Vorschubdämpfer 20 weist des Weiteren eine in Fig. 6 gezeigte Rückstellfeder 25 zur Rückstellung des Kolbens 24 auf.

Der Vorschubdämpfer 20 ist so ausgelegt, dass er eine vorschubgeschwindigkeitsabhängige Dämpfung erzielt. In Fig. 9a liegt die Vorschubgeschwindigkeit des Kolbens 24 unterhalb einer definierten Vorschubgrenzgeschwindigkeit. Wenn sich der Kolben 24 im Zylinder 22 bewegt, kann das im Zylinder 22 befindliche Fluid durch die Fluiddurchlässe 34 vom ersten Abschnitt 30 in den zweiten Abschnitt 32 strömen, weil die Vorschubgeschwindigkeit des Kolbens 24 nicht hoch genug ist, dass die Fluiddurchlässe 34 von dem elastischen Schließelement 36 verschlossen werden.

Wenn beispielsweise beim Durchbrechen eines Werkstücks beim Bohren eines Durchgangslochs eine definierte Vorschubgrenzgeschwindigkeit überschritten wird, werden die im Kolbenkopf 26 ausgebildeten Fluiddurchlässe 34 vom Schließelement 36 verschlossen, so dass der erste Abschnitt 30 und der zweite Abschnitt 32 nicht mehr durch die Fluiddurchlässe 34 verbunden sind, wie in Fig. 9b gezeigt. Infolgedessen erfährt die mit dem Stützteil 9 verbundene Kolbenstange 28 bei fortschreitendem Vorschub eine Dämpfung, da das Fluid nicht mehr durch die Fluiddurchlässe 34 vom ersten Abschnitt 30 in den zweiten Abschnitt 32 entweichen kann, sondern lediglich durch einen um den Kolbenkopf 26 gebildeten schmalen ringförmigen Spalt 29, der für das definierte seitliche Spiel sorgt.

Fig. 10 ist ein Diagramm zur Veranschaulichung der Vorschubgeschwindigkeit V eines gedämpften Kolbens und eines ungedämpften Kolbens beim Durchbruch eines Werkstücks beim Bohren eines Durchgangslochs. Die in Fig. 10 obere Kurve stellt den Geschwindigkeitsverlauf des ungedämpften Kolbens und die untere Kurve stellt den Geschwindigkeitsverlauf des gedämpften Kolbens 24 gemäß der bevorzugten Ausführungsform dar. Der Kolben bewegt sich bis zu einer Durchbruchposition XD in beiden Fällen mit der Vorschubgeschwindigkeit VD. ES ist zu erkennen, dass im weiteren Verlauf die Vorschubgeschwindigkeit im ungedämpften Fall bis zu einer Vorschubposition X2 sehr stark bis zu einer maximalen Vorschubgeschwindigkeit V2 ansteigt. Im gedämpften Fall sorgt das Schließen der Fluiddurchlässe 34 durch das elastische Schließelement 36 dafür, dass die Vorschubgeschwindigkeit nur moderat bis zu einer Vorschubgeschwindigkeit V1 an der Vorschubposition xi ansteigt, wobei V1 deutlich kleiner ist als V2. Im Ergebnis kann die beim Durchbrechen des Werkstücks ansteigende Vorschubgeschwindigkeit so weit gedämpft werden, dass Faser- ausfransungen verhindert und die Bohrungsqualität hochgehalten werden kann.

Das Vorsatzgerät 1 weist des Weiteren eine in Fig. 11 und 12 nur schematisch gezeigte Absaugvorrichtung 40 zur Absaugung von beim Bohrvorgang anfallenden Spänen und/oder Stäuben auf. Die Absaugvorrichtung 40 ist in der bevorzugten Ausführungsform - vorzugsweise, aber nicht notwendig einstückig - am Träger 13 vorgesehen und weist eine in Fig. 13 bis 15 dargestellte Venturi-Düse 42 mit einer Säugöffnung 44 und einer Ausblasöffnung 46 und einem zur Ausblasöffnung 46 hin druckluftbeaufschlagten Konus 48 auf. Der Konus 48 erweitert die Querschnittsfläche der Venturi-Düse 42 zur Ausblasöffnung 46 hin und hat in der bevorzugten Ausführungsform einen Öffnungswinkel b von 60°. Durch die Druckbeaufschlagung des Konus 48 hin zur Ausblasöffnung 46 wird ein Unterdrück bzw. Sog erzeugt, wodurch ein (Saug-)Luftstrom von der Säugöffnung 44 zur Ausblasöffnung 46 entsteht. Dieser Luftstrom kann die beim Bohren anfallende Späne und/oder Stäube absaugen.

Die Absaugvorrichtung 40 umfasst ein in Fig. 16 bis 19 gezeigtes Gehäuse 50, das einen Luftdurchgang 52 mit einem Einlass 54 und einem Auslass 56 und ein zwischen dem Einlass 54 und Auslass 56 in den Luftdurchgang 52 mündendes Druckluftloch 58 zur Zuführung von Druckluft aufweist. Die Venturi-Düse 42 ist im Luftdurchgang 52 zwischen dem Einlass 54 und Auslass 56 angeordnet. In der in Fig. 1 bis 5 gezeigten bevorzugten Ausführungsform ist das Gehäuse 50 einstückig mit dem Träger 13 ausgebildet, wobei in Fig. 1 aus Darstellungsgründen lediglich die Venturi-Düse 42 zu sehen ist. Die Fig. 16 bis 19 zeigen dagegen ein mit Schraublöchern versehenes Gehäuse zur Schraubbefestigung am Träger 13.

Die Venturi-Düse 42 bildet mit dem Gehäuse 50 eine ringförmige Druckluftkammer 60 aus, in die das Druckluftloch 58 mündet und weist einen von der Druckluftkammer 60 umringten zentrischen Durchlass 62 auf, der an die Säugöffnung 44 anschließt und über den Konus 48 mit der Ausblasöffnung 46 verbunden ist. Im Konus 48 sind eine Vielzahl von Verbindungslöchern 64 ausgebildet, die die Druckluftkammer 60 mit der Ausblasöffnung 46 verbinden. Wie in Fig. 13 gezeigt, sind die Verbindungslöcher 64 um eine Konusachse herum gleichwinklig beabstandet. Der Teilungswinkel a beträgt in der bevorzugten Ausführungsform 30°.

Wie in Fig. 11 gezeigt, liegt die Venturi-Düse 42 zur Säugöffnung 44 hin an einer Luftdurchgangsverengung 66 an, die den Luftdurchgang 52 in einen ersten Luftdurchgangsabschnitt 68 mit dem Einlass 54 und einen zweiten Luftdurchgangsabschnitt 70 mit dem Auslass 56 teilt. Dabei ist die Venturi-Düse 42 im zweiten Luftdurchgangsabschnitt 70 angeordnet und begrenzt mit der Luftdurchgangsverengung 66 die ringförmige Druckluftkammer 60.

Die Luftdurchgangsverengung 66 ist als eine Stufe ausgebildet, an der die im zweiten Luftdurchgangsabschnitt 70 angeordnete Venturi-Düse 42 anliegt und die die ringförmige Druckluftkammer 60 begrenzt. Die ringförmige Druckluftkammer 60 kann daher auf äußerst einfache Weise ausgebildet werden, indem die Venturi-Düse 42 von der Seite des Auslasses in den zweiten Luftdurchgangsabschnitt 70 eingesetzt und mit der Luftdurchgangsverengung 66 zur Anlage gebracht wird.

Der Innendurchmesser des Durchlasses entspricht dabei dem kleinsten Innendurchmesser der Luftdurchgangsverengung 66. Dadurch ist der Übergang von der Luftdurchgangsverengung 66 zum Durchlass 62 der Venturi-Düse 42 bündig, d.h. es gibt keine Querschnittsveränderung, und die im (Saug-)Luftstrom enthaltenen Späne und/oder der Staub können ungehindert, ohne sich an einer Kante oder dergleichen zu verfangen, durch die Absaugvorrichtung 40 strömen.

Mit einer auf diese Weise ausgebildeten Absaugvorrichtung 40 kann extern zugeführte Druckluft vom Druckluftloch 58 des Gehäuses 50 in die die zwischen der Venturi-Düse 42 und dem Gehäuse 50 ausgebildete Druckluftkammer 60 strömen. Die Druckluft strömt dann aus der Druckluftkammer 60 durch die im Konus 48 ausgebildeten Verbindungslöcher 64 zur Ausblasöffnung 46 der Venturi-Düse 42 und dann weiter durch den Luftdurchgang 52 des Gehäuses 50 in Richtung Auslass 56. Im Ergebnis entsteht aufgrund des Unterdrucks im Bereich zwischen dem Konus 48 und dem Auslass 56 ein Luftstrom, der beim Bohrvorgang anfallende Späne und/oder Stäube vom Einlass 54 durch den zentrischen Durchlass 62 der im Luftdurchgang 52 angeordneten Venturi-Düse 42 hin zum Auslass 56 absaugen kann. Durch den die Querschnittsfläche der Venturi-Düse 42 zur Ausblasöffnung 46 hin erweiternden Konus 48 können Späne und/oder Stäube ohne Querschnittsverengung ungehindert vom Einlass 54 zum Auslass 56 strömen. Die Späne und/oder der Staub können sich daher nicht der Absaugvorrichtung 40 verfangen, wodurch ein sicherer und wartungsfreier Betrieb gewährleistet werden kann.

Das Vorsatzgerät 1 weist des Weiteren eine Saugleitung 84 vom Einlass 54 des Gehäuses 50 zum Kontaktelement 80 auf. Die Saugleitung 84 führt daher zu der Stelle, an der die Späne und/oder Stäube beim Bohrvorgang entstehen. Die Späne und/oder Stäube können somit direkt von der Stelle, an der der in der Bohrmaschine eingespannte Bohrer das Werkstückmaterial bearbeitet, in die Absaugvorrichtung 40 abgesaugt werden.

BEZUGSZEICHENLISTE

I Vorsatzgerät

3 Drehachse

5 Klemmring

7 Halterteil

9 Stützteil

I I Werkzeugdurchführung

13 Träger

20 Vorschubdämpfer

22 Zylinder

24 Kolben

25 Rückstellfeder

26 Kolbenkopf

28 Kolbenstange Spalt erster Abschnitt zweiter Abschnitt

Fluiddurchlass

Schließelement

Absaugvorrichtung

Venturi-Düse

Säugöffnung

Ausblasöffnung

Konus

Gehäuse

Luftdurchgang

Einlass

Auslass

Druckluftloch

Druckluftkammer

Durchlass

Verbindungsloch

Luftdurchgangsverengung erster Luftdurchgangsabschnitt zweiter Luftdurchgangsabschnitt

Kontaktelement

Leuchtdiode (LED)

Anlagestelle 84 Saugleitung a Teilungswinkel b Öffnungswinkel

VD,I ,2 Vorschubgeschwindigkeit

XD,I ,2 Vorschubposition