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Spiralbohrer-Schleifmaschine für rechts- und linksgängige Bohrer Die
Erfindung betrifft eine Spiralbohrer-Schleifmaschine zum unmittelbar aufeinanderfolgenden
Schleifen der Schneidlippen.
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Es sind Spiralbohrer-Schleifmaschinen bekanntgeworden, bei denen der
Bohrer entsprechend der Anzahl der Schneidlippen in unmittelbarer Folge an die bzw.
von der Schleifscheibe herangeführt bzw. zurückgezogen wird und bei denen die Schleifscheibe
in Abhängigkeit von den axialen Bohrerbewegungen eine Schwenkbewegung um die Bohrerspitze
herum ausführt.
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Bei den bekannten Maschinen dieser Art ist die Schleifscheibe an einem
in waagerechter Ebene schwenkbaren Hebel gelagert. Dabei ist die Anordnung so getroffen,
daß die Bewegungen des Bohrers und der Schleifscheibe in ein und derselben Ebene
stattfinden, nämlich in einer durch die Bohrer- und Schleifscheibenachse gelegten,
lotrechten Ebene.
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Da der Bohrer an der Längsseite der Schleifscheibe geschliffen wird,
wird die Querscheibe des Bohrers an beiden Enden angeschliffen. Hierdurch wird der
Winkel der Querschneide, der bekanntlich 55° betragen soll, immer flacher. Ein solcher
Bohrer ist unbrauchbar, da er nur unter Aufwendung eines starken Druckes in das
Material eindringen kann, wobei aber die Gefahr des Abbrechens des Bohrers besteht.
Außerdem verläuft die Querschneide nicht mehr genau senkrecht zur Bohrerhalterlängsachse,
sondern weist eine leicht nach oben gekrümmte Form auf. Auch dieser Umstand bedingt
die Ausübung eines starken Druckes auf den Bohrer, wenn dieser in das Material eindringen
soll.
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Demgegenüber wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß die Schleifscheibe
entgegen dem Drehsinn des Bohrers um eine in der waagerechten Bohrerachsenebene
liegende Achse verschwenkbar ist, die senkrecht zur Schleifscheibenlängsachse verläuft.
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Bei dieser Bauart wird die Schleifscheibe entgegen dem Drehsinn des
Bohrers auf einem Kreisbogen um den feststehenden Bohrer herumgeführt. Die Schleifscheibe
führt also eine räumliche Relativbewegung gegenüber dem Bohrer aus. Durch diese
räumliche Relativbewegung der Schleifscheibe gegenüber dem in entgegengesetzter
Drehrichtung umlaufenden Bohrer wird erreicht, daß bereits nach einer Eigendrehung
des Bohrers um etwa 35° eine einen Zentriwinkel von etwa 90° einschließenden Kegelmantelfläche
des Bohrers geschliffen wird, worauf der Bohrer von der Schleifscheibe zurückgezogen
wird. Durch diese Maßnahme wird unter allen Umständen ein Anschleifen der Querschneide
vermieden, die außerdem einen einwandfreier Schliff aufweist und genau im Winkel
von 55° steht.
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Um jedoch das Gerät für Bohrer verschiedenen Durchmessers verwenden
zu können, macht man den Radius des Schwenkkreises, den die Schleifscheibe um ihre
Schwenkachse beschreibt, veränderbar. Denn bei stärkeren Bohrern muß der Schwenkradius
für die räumliche Schwenkbewegung größer sein als bei durchmesserkleineren Bohrern.
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Die Schleifscheibe muß ferner, wie in Abb. 1 gestrichelt dargestellt,
gegenüber der waagerechten Bohrerebene winkelverstellbar (Winkel y) sein, so daß
sie. nicht mehr lotrecht steht, sondern einen Winkel y zur Lotrechten einschließt.
Durch diese Maßnahme kann man den Hinterschliff des Bohrers verändern.
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Im einzelnen ist das Gerät so ausgebildet, daß ein um die waagerechte
Achse verschwenkbarer Lagerkörper, der sowohl den Motor, dessen Getriebe und die
Schleifscheibe trägt, vorgesehen ist, an welchem ein durch den Antrieb des Bohrers
betätigtes Gestänge angreift. Durch diese Maßnahme wird eine aggregatmäßige Zusammenfassung
der Schleifscheibe samt des Antriebes dergestalt erreicht, daß der Antrieb durch
das Verschwenken der Schleifscheibe nicht beeinflußt wird.
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Dabei greift das Steuergestänge an einer Mutter des Lagerkörpers für
die Schleifscheibe an, die mittels einer im Lagerkörper der Schleifscheibe gelagerten
Spindel längs verschiebbar ist. Hierdurch kann die oben bereits erwähnte Winkelverstellung
der Schleifscheibe samt Lagerkörper gegenüber der Lotrechten durchgeführt werden
(Winkel y).
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Das den Lagerkörper für die Schleifscheibe steuernde Gestänge wird
durch Nocken od. dgl. einer Steuerscheibe betätigt, die vom Bohnerantrieb aus angetrieben
werden.
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Die vorliegende Erfindung zeichnet sich in erster Linie dadurch aus"
daß sie zirkelgenaue Bohrer schleift. Insbesondere "verden die Kegelmantelflächen
der Bohnerspitze und damit auch die Schmeiidlippen vollkommen geradlinig verlaufend
geschliffen, wobei die Mantelflächen beider Schneidlippen vollkommen flächengleich
sind. Ferner wird durch die Maschine
eine geradlinig verlaufende,
unter einem Winkel von 55° stehende Querschneide erzielt. Die Maschine arbeitet
in gleicher Weise unabhängig von der Bohrerstärke, da die Schleifscheibe bzw. deren
Bewegungen den jeweiligen Bohrerdurchmessern angepaßt werden können.
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Die Maschine ist trotz ihrer vielfältigen Einstellungsmöglichkeiten
baulich einfach. Die verwendeten Mittel sind störunanfällig. Bedienung und Reparaturen
sind ohne Spezialkenntnisse durchführbar.
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt,
und zwar zeigt Abb.1 einen lotrechten Längsschnitt durch den Antrieb des Bohrers,
Abb. 2 eine Draufsicht auf den Antrieb der Schleifscheibe, Abb. 3 einen lotrechten
Schnitt durch den Schleifscheibenantrieb nach der Linie A-A der Abb. 2 und Abb.4
eine Draufsicht auf den Schwenkantrieb nach der Linie B-B der Abb. 3.
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Auf dem Maschinentisch 1 ist das den Bohrer aufnehmende Gehäuse 2
gegenüber der Schleifscheibe verschiebbar und auf einer Kreisschiene verschwenkbar
gelagert, so daß die Bohrerspitze in einem beliebigen Spitzenwinkel gegenüber der
Schleifscheibe einstellbar ist. Das Gehäuse 2 ist im oberen Teil 2' rohrförmig ausgebildet.
In dem rohrförmigen Stück 2' ist eine konzentrische Hülse 3 drehbar und längs verschiebbar
gelagert, in welcher das Spannfutter 5 des Bohrers 6 gelagert ist. An dem hinteren
Ende des feststehenden Rohrstückes 2' ist eine mit eingelassenen Steuerkugeln 12
versehene Ringscheibe 9 vorgesehen, die mit einer dahinterliegenden, mit Ausnehmungen
versehene Steuerscheibe 11 zusammenarbeitet. Diese Steuerscheibe 11 ist an der drehbaren
Hülse 3 befestigt, auf der ein Zahnrad 13 gelagert ist. Das Zahnrad 13 arbeitet
mit einem Zahnrad 14 zusammen, und dieses greift in ein Zahnrad 15 ein, das auf
einer durch eine Kurbel 16 od. dgl. betätigten Welle 17 sitzt. Selbstverständlich
kann der Antrieb auch maschinell erfolgen.
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Auf der Welle 17 sitzt ferner ein Kegelrad 18, das mit einem Kegelrad
19 im Eingriff steht. An diesem Kegelrad 19 befestigt oder mit ihm aus einem Stück
bestehend ist eine Steuerscheibe 20 vorgesehen, die mit Nocken 21 besetzt ist. Auf
dieser Steuerscheibe 20 läuft eine an einem Hebe1 23 befestigte Rolle 22. Der Hebel
23 ist auf einer Welle 24 fest aufgekeilt, auf der ein weiterer Hebel 26 sitzt,
an der eine Steuerstange 27 befestigt ist, die an dem Laggerkörper 36 der Schleifscheibe
30 angreift. Wie die Steuerstange 27 an dem Lagerkörper 36 der Schleifscheibe 30
angreift, wird später erläutert.
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Die Schleifscheibe 30 sitzt auf einer in einem Gehäuse 32 gelagerten
Welle 31 und wird über einen Keilriemen 46 von einem Motor 39 angetrieben.
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Das Lagergehäuse 32 für die Schleifscheibe 30 ist an einem etwa winkelförmig
gestalteten Lagerkörper 36 gelagert bzw. besteht mit diesem aus einem Stück, der
in Richtung der Schleifscheibenlängsachse längs verschieblich ist. Dies wird dadurch
erreicht, daß das Lagergehäuse 32 ein Außengewinde 37 aufweist, in welches eine
auf dem Lagerkörper 36 drehbare Mutter 38 eingreift. Dadurch kann der Radius des
Schwenkkreises der Schleifscheibe um die Schwenkachse 40 entsprechend dem Durchmesser
des Bohrers beliebig verändert werden. Mit anderen Worten kann die Schleifscheibe
30 entsprechend der jeweiligen Stärke des Bohrers näher bzw. weiter an bzw. von
der Schwenkachse x-y heran- bzw. wegbewegt werden. Der die Schleifscheibe 30 tragende
Lagerkörper 36 ist samt dem Motor 39 um eine in den Lagern 47, 48 gelagerte, waagerecht
verlaufende Achse 40 verschwenkbar gelagert. Es sind also Motor 39, Lagerkörper
36 und Schleifscheibe 30 um die Achse 40 oder die gleichlaufend gedachte Achse x-y
in lotrechter Richtung verschwenkbar, und zwar erfolgt die Abwärtsschwenkung dieser
Teile infolge ihres Massenübergewichtes rechts der Achse 40 selbsttätig, während
die Aufwärtsschwenkung durch das Gestänge 23, 24, 27 erfolgt. Wie schon erwähnt,
greift die Steuerstange 27 an dem um die Achse 40 verschwenkbaren Lagerkörper 36
an einer Mutter 60 an, die auf einer durch einen Handgriff 62 verstellbaren Spindes
61 gelagert ist. Dadurch kann der Verstellwinkel y der der Schleifscheibe 30 je
nach der Stärke des Bohrers gegenüber der Lotrechten verändert werden.
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Die Wirkungsweise der Spiralbohrer-Schleifmaschine ist folgende: Für
den: Schleifvorgang sei zunächst angenommen, daß der Bohrer 6 nach erfolgtem selbsttätigem
Heranführen an die Schleifscheibe 30 so im Bohrerholter 5 eingesetzt ist, daß die
Schneidlippen in der Waagerechten liegen. Dann steht die obere Querschneide in einem
Winkel zu 55° zur Waagerechten. Wird nun der Bohrer 6 um seine Längsachse gedreht,
so steht die Querschneide des Bohrers nach einer Drehung von 35° in der Lotrechten.
Würde nunmehr der Bohrer um seine Längsochse weitergedreht, so würde die Querschneide
angeschliffen werden. Der Bohrer muß also bereits nach einer Eigendrehung von 35°
von der Schleifscheibe wegbewegt werden. Bei dieser auf 35° beschränkten Eigendrehung
des Bohrers ist aber die Bearbeitung des Bohrers an seinem äußeren Umfang auch nur
um 35° erfolgt. Da aber der äußere Umfang der zu einer Schneidlippe gehörigen Kegelmantelfläche
einen Zentriwinkel von etwa 90° einschließt, der Bohrer aber nur um 35° gedreht
wird, so muß der Restumfang der Kegelmantelfläche, die etwa einen Zentri-Winkel
von 55° einschließt, durch das räumliche Vorbeischwenken der Schleifscheibe 30 an
dem Bohrer geschliffen werden. Diese beiden Relativbewegungen, nämlich das räumliche
Drehen des Bohrers um seine Längsachse und das Vorbeischwenken der Schleifscheibe
an der Bohrerspitze, erfolgt nun nicht etwa zeitig nacheinander, sondern beide Bewegungen
erfolgen .gleichzeitig und überlagern sich so, daß bei einer Eigendrehung des Bohrers
um 35° tatsächlich eine Kegelmantelfläche der Bohrerspitze mit einem Zentriwinhel
von 90° geschliffen wird.
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Beim Drehen des Antriebes 16 um 360° wird infolge des Übersetzungsverhältnisses
der Zahnräder 13,15 im Verhältnis 1 : 2 der Bohrer um 180° gedreht. Die Steuerscheibe
20 dagegen wird um denselben Winkelgrad wie die Kurbel 16 gedreht, also bei einer
Drehung von 360° auch um 360°. Es wird ferner zugrunde gelegt, daß die Steuerscheibe
9 zu Beginn des Schleifvorganges so steht, daß die Steuerkugeln 12 soeben in die
Ausnehmung der Steuerscheibe 11 eingetreten sind. Dadurch wird der Bohrer 16 nach
vorn an die Schleifscheibe 30 herangeführt. Gleichzeitig steht die Steuerscheibe
20 so, daß der Nocken 21 auf die Rolle 22 aufläuft. Hierdurch wird der Hebelarm
23 nach unten bewegt, wodurch die Welle 24 .eine Drehung entgegen dem Uhrzeigersinn
ausführt. Demgemäß wird auch die Steuerstange 27 nach unten gezogen und damit auch
der Lagerkörper 36 für die Schleifscheibe 30. Dadurch, daß die vordere
Schleifscheibenebene
exzentrisch zur Schwenkachse 40 um das Maß Z verläuft, wird die Schleifscheibe 30
beim Auflaufen des Nockens 21 auf die Rolle 22 um die Drehachse 40 räumlich an dem
Bohrar vorbeigeschwenkt.
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Da der Bohrer 6 bereits bei einer Eigendrehung um 35° fertig geschliffen
sein muß, muß auch die Schwenkbewegung der Schleifscheibe 30 um die Schwenkachse
40 beendet sein. Denn nach der Eigendrehung des Bohrers um 35° laufen die Steuerkugeln
12 auf die Steuerscheibe 9 auf, wodurch der Bohrer 6 von der Schleifscheibe 30 abgezogen
wird. Für linksgängige Bohrer muß der Bohrerhaltermaschinenteil um den entsprechenden
Winkel verschwenkt werden.
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Die bereits erwähnte Veränderbarkeit des Abstandes Z der vorderen
Schleifscheibenebene von der Schwenkachse 40, die durch die Verstellmutter 38 erreichbar
ist, ist erforderlich, um das räumliche Vorbeischwenken der Schleifscheibe 30 an
dem Bohrer 6 dem. Durchmesser des jeweiligen Bohrers anpassen zu können. Wird der
Angriffspunkt 60 der Steuerstange 27 durch die Verstellvorrichtung 62 nach rechts
verschoben, so wird die in Abb.l in der Waagerechten liegende Schleifscheibenachse
31 in einem Winkel y nach unten geneigt, d. h. die Schleifscheibe 30 wird von vornherein
schräg eingestellt. Das bedeutet, d.13 je weiter man den Angriffspunkt 60 nach-
rechts verschiebt, desto kleiner der Verkippwinkel der Schleifscheibe 30 wird. Der
für die jeweilige Bohrerdicke zugehörige Verkippwinkel kann auf einer Skala abgelesen
werden.