DE138699C

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Publication number: DE138699C
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Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist eine Vorrichtung zur mechanischen Herstellung des Gewindes an den Zug- oder Centrirschrauben von Centrumsbohrern (Spiralbohrern, Schlangenbohrern und dergl.).

Während es bekannt ist, auf Schraubenbolzen, Röhren und ähnlichen cylindrischen Körpern Gewinde auf mechanischem Wege zu erzeugen, und zwar unter anderem dadurch, dafs man den betreffenden Gegenstand an einen rotirenden, cylindrischen Fräser mit mehreren parallelen Fräszahnreihen entlang führt, wurden die Zug- oder Centrirschrauben an den genannten Bohrern bisher allgemein dadurch erzeugt, dafs man vorn an den Bohrer eine kegelförmige Spitze anschmiedete und in diese dann das Gewinde von Hand einfeilte. Ein solches Gewinde kann naturgemäfs nicht genau sein, auch stellt sich diese Bearbeitungsweise bei Massenproduktion verhältnifsmäfsig theuer.

Der Erfindungsgegenstand gewährt nun die Möglichkeit, die Arbeit rasch und bequem auf mechanischem Wege auszuführen.

Diese neue Vorrichtung besteht der Hauptsache nach aus einem schnell rotirenden, in axialer Richtung unverschiebbaren, kegelförmigen Fräswerkzeug und einer das Werkstück haltenden Spindel, welche ebenfalls Drehbewegung erhält und damit gleichzeitig eine solche Axialverschiebung erfährt, dafs das Werkstück mit der kegelförmig vorgeschmiedeten Spitze an dem Fräser entlang geführt wird und dabei letzterer das Gewinde einschneidet.

Diese axiale Verschiebung des Werkstückes kann dabei in der Weise erfolgen, dafs der Bohrer von Vorn gegen den Fräser herangeschoben wird und während einer ganzen Umdrehung um die Höhe eines Gewindeganges vorrückt, oder es kann statt dessen auch die Fräsarbeit auf der ganzen Länge der Centrirspitze zugleich verrichtet und der Bohrer, während er sich dreht, zurückgezogen werden. Im letzteren Falle mufs die Vorrichtung so eingerichtet sein, dais der Bohrer zuerst von der Seite an den rotirenden Fräser herangeschoben wird, bis dieser an der Berührungsstelle die volle Gewindetiefe eingeschnitten hat, und dafs dann erst mit der axialen Verschiebung und der Drehung des Bohrers begonnen wird. Dabei wird das ganze Gewinde während einer einzigen Umdrehung fertig geschnitten.

Die Form des Fräsers richtet sich danach, ob der Bohrer mit Vorschneidern versehen ist oder nicht. Im ersten Falle ist der Fräser ein an der Spitze etwas abgestumpfter Kegel (spitzkonischer Fräser) von der gleichen Konicität wie die Zugschraube, wobei die Achse des Fräsers der Achse des Werkstückträgers parallel ist. Diese Form ermöglicht es, dafs die Spitze des Fräsers die Zugschraube an ihrer Wurzel bearbeiten kann, ohne dafs dabei die Vorschneider des Bohrers beschädigt werden. Bei dieser Fräserform werden jedoch die Zähne namentlich an der Spitze sehr schnell stumpf, und man nimmt deshalb für den Fall, dafs der Bohrer keine Vorschneider besitzt,

einen Scheibenfräser, dessen Achse die des Bohrers unter einem stumpfen Winkel schneidet. Form und Theilung der Fräserzähne entsprechen in beiden Fällen dem Gewinde der Zugschraube.

Die beiliegende Zeichnung stellt die neue Vorrichtung beispielsweise in drei verschiedenen Ausüfhrungsformen dar, und zwar zeigt:

Fig. ι die erste Ausführungsform theils in Ansicht, theils im Längenschnitt,

Fig. 2 dieselbe im Grundriis,

Fig. 3 einen Schnitt nach A-A der Fig. i, Fig. 4 einen Schnitt nach B-B der Fig. t,

Fig. 5 die zweite Ausführungsform in Ansicht,

Fig. 6 dieselbe im Grundriis bezw. Horizontalschnitt,

Fig. 7 den Theil dieser Maschine, welcher den Vorschub und die Drehung des Bohrers besorgt,

Fig. 8 und 9 einen Bohrer mit Vorschneider itnd den dazugehörigen spitzkonischen Fräser in Anfang- und Endstellung bei der ersten Ausführung,

Fig. 10 und 11 einen Bohrer ohne Vorschneider mit Scheibenfräser in den entsprechenden Stellungen,

Fig. 12 die dritte Ausführungsform theils in Ansicht, theils im Längenschnitt,

Fig. 13 einen Schnitt nach C-C der Fig. 12, Fig. 14 einen Grundrifs,

Fig. 15 und 16 Bohrer und Fräser in Anfang- und Endstellung bei der zweiten Arbeitsweise.

Die in den Fig. 1 bis 4 und 8 und 9 dargestellte Ausführungsform der neuen Maschine soll zur Herstellung der Centrirschrauben 2 an Bohrern mit Vorschneidern 3 dienen und ist sie dementsprechend mit einem spitzkonischen Fräser 1 ausgestattet.

Der Antrieb dieser Maschine erfolgt von der Riemscheibe 5 aus, deren Achse 6 in den Lagern 7 und 8 gehalten ist. Neben der Riemscheibe sitzt noch das Zahnrad 9, welches in später näher zu beschreibender Weise den Bohrer antreibt. Die Achse 6 trägt am inneren Ende den Fräser 1, der in passender Weise eingespannt ist.

Das ähnlich einer Drehbankwange geformte Maschinengestell 11 trägt zwei Schlitten 13, 14, welche je nach der Länge des Bohrers 10 durch Schrauben 15, 16, deren Köpfe in der Längsnuth 17 verschiebbar sind, an beliebigen Stellen festgestellt werden können.

Der Schlitten 13 trägt in zwei Lagern 18, 19 die Spindel 20, in welche der zu bearbeitende Bohrer mittelst einer geeigneten Einspannvorrichtung 21 eingespannt ist. Das eine der beiden Lager (18) ist mit Gewinde 22 entsprechend dem zu schneidenden Gewinde der Bohrerspitze versehen und ebenso das in ihm geführte Stück der Bohrerspindel. Ihre Drehung erhält die Bohrerspindel von einer auf der Rückseite des Maschinengestells in den Lagern 23 und 24 gelagerten Achse 25, welche durch Zahnräder 9 und 26 von der Achse 6 aus mit einer starken Uebersetzung ins Langsame angetrieben wird. Auf ihr ist das Zahnrad 27 in Feder und Nuth 28 verschiebbar und zwischen Armen 29 am Schlitten 13 gehalten, welches durch Vermittelung des Rades 31 seine Be\vegung auf das auf der Bohrerspindel 20 lose drehbar zwischen einem Bund und Stellring gehaltene Zahnrad 33 überträgt.

Auf der Bohrerspindel ist in Feder und Nuth die Klauenkupplung 34 verschiebbar angeordnet, mittelst welcher die Bohrspindel 20 mit dem Zahnrad 33 gekuppelt und in Umdrehung versetzt werden kann. Statt dessen kann auch die andere Kupplungsseite mit am Lager 19 feststehenden Klauen 37 in Eingriff gebracht werden, so dafs die Drehung" der Spindel schnell angehalten werden kann. Vorschub und Drehung der Bohrerspindel 20 können aufserdem noch durch Drehen an dem auf sie aufgekeilten Handrad 38 erfolgen, wenn die Kupplung in der in Fig. 1 gezeichneten Mittelstellung steht.

Um dem Bohrer auch Halt und Führung an der Spitze zu geben, ist der Schaft desselben in dem zwischen dem Schlitten 13 und dem Fräser stehenden Schlitten 14 in ein Spannfutter 39 eingespannt, welches man für Bohrer von verschiedener Stärke benutzen kann und sich im Lager 40 drehen und in der Längsrichtung verschoben werden kann.

Zur selbstthätigen Ausschaltung der Dreh- und Vorschubvorrichtung für den Bohrer ist es nothwendig, dafs derselbe so eingespannt wird, dafs seine Schneiden 4 einen bestimmten, gleichbleibenden Abstand von der Fräserspitze erhalten, und dafs die Maschine nach einem gewissen Vorschübe stillgesetzt wird. Zu ersterem Zwecke dient ein am Schlitten 14 drehbar gelagerter Anschlagstift 41, welcher für gewöhnlich umgelegt ist, beim Einsetzen des Bohrers aber in die strichpunktirt angedeutete Lage gebracht wird, und gegen dessen Anschlagfläche die Schneiden des Bohrers geschoben werden. Um den Antrieb des Bohrers nach einem gewissen Vorschub auszuschalten, bringt man durch Drehung des Handrades 38 die Einspannscheibe 21 jedesmal beim Einspannen eines neuen Bohrers an die gleiche Stelle, was mit Hülfe des in Fig. 1 in strichpunktirter Lage gezeichneten Anschlagstiftes 42 erfolgt, und zwar bei der in Fig. 1 mit ausgezogenen Linien angegebenen Mittelstellung der Kuppelmuffe 34 bezw. des zu ihrer Bethätigung dienenden Hebels 35. Ist der Bohrer bei dieser Stellung der Scheibe 21 eingespannt, so dreht man den Anschlagstift 42, so dafs

an seine Stelle ein zweiter Anschlag 43 tritt, welcher derart an der auf dem Sattel 11 drehbar gehaltenen Achse 44 angeordnet ist, dafs er, wenn Welle 20 mit dem Zahnrad 33 gekuppelt ist, d. i. bei der strichpunktirt angegebenen Stellung 35° des Hebels 35, einen Vorschub des Bohrers um die Länge seiner Centrirspitze ermöglicht.

Wird nunmehr die Maschine in Gang gesetzt, so stöfst schliefslich die Scheibe 21 gegen den Anschlag 43 und dreht die Achse 44, so dafs der auf diese gekeilte Hebel 45 die Stange 46 verschiebt. Diese stöfst gegen die untere Verlängerung des Hebels 35, wodurch dieser aus der strichpunktirt gezeichneten Lage 35*, in welcher er durch einen unter Federwirkung stehenden, in die Rast 47 eingreifenden Stift gehalten wird, zunächst so weit gedreht wird, dais der Stift aus der Rast 47 heraustritt, worauf er durch den Druck der auf die Stange 46 geschobenen Feder 48 vollständig nach links gedreht wird, so dais die Kupplung der Welle 21 mit dem Zahnrad 33 gelöst wird, und die Klauenkupplung" "'34 in die am Lager 19 feststehenden Klauen 37 eingreift und dadurch die Welle 20 zum Stillstand bringt.

In den Fig. 5 bis 7 und 10 und 11 ist die zur Herstellung des Gewindes der Centrirspitzen dienende Vorrichtung in einer zweiten Ausführungsform dargestellt, welche sich für Bohrer ohne Vorschneider empfiehlt und dem-' gemäfs mit einem rotirenden Scheibenfräser i^a ausgestattet ist, welchem der sich drehende Bohrer entgegengeschoben wird (Fig. 10 und 11). Bei dieser Maschine erfolgt beispielsweise der Vorschub und die Drehung des Bohrers von Hand, so dafs die selbstthätige Abstellvorrichtung überflüssig wird und diese Maschine einfacher gebaut werden kann, als die der ersten Ausführung mit selbstthätigem Antrieb des Bohrers.

Die Drehung des Fräsers erfolgt von der Riemscheibe 5 aus, deren Achse 6 an ihrem einen Ende den Fräser i^(l trägt. In gleicher Höhe wie die Fräserachse und diese unter einem stumpfen Winkel schneidend, ist auch die des Bohrers gelegt, welcher ebenso wie bei der ersten Ausführung in Schlitten 13, 14 eingespannt ist. Diese sind auf Führungsflächen des Maschinengestells 11 je nach der Länge des Bohrers verschiebbar und können durch Schrauben 15, 16 festgestellt werden. Im Lager 18 des Schlittens 13 mit Gewinde 22 von der gleichen Steigung wie das der Zugschraube ist die Bohrerspindel 20 ähnlich wie. in dem Reitstock einer Drehbank gelagert. Auf ihr eines Ende ist das Handrad 38 aufgekeilt, durch dessen Drehung der Vorschub und die Drehung des Bohrers bewirkt wird, während das andere Ende die Einspannvorrichtung für den Bohrer trägt.

Die dritte Ausführungsform nach den Fig. 12 bis 16 zeigt eine Maschine, welche wieder zur Herstellung der Centrirschrauben an Bohrern mit Vorschneider geeignet und demgemäfs mit einem spitzkonischen Fräser ausgestattet ist. Es wird bei ihr die Centrirspitze von der Seite an dem Fräser herangeschoben und sich drehend an ihm zurückgezogen. Um dies zu ermöglichen, sind die zur Lagerung des Bohrers dienenden Schlitten 13, 14 auf einen Support 49 gesetzt, welcher' eine Verschiebung rechtwinklig zur Bohrerachse ermöglicht. Diese Bewegung erfolgt mittels der im Maschinenbett gelagerten Schraubenspindel 50, welche ihr Muttergewinde in dem Ansätze 51 des Quersupports hat. Im Uebrigen entspricht die Anordnung dieser Maschine der in den Fig. 5 bis 7 dargestellten, d. h. es wird die Drehung und die Axialbewegung des Werkstückes von Hand durch Drehen des Handrades bewirkt.

Die Verschiebung des Bohrers in seiner Längsrichtung erfolgt dabei wieder mit Hülfe des auf die Bohrspindel eingeschnittenen Gewindes 22" und dem im Lager i8^a befindlichen Muttergewinde, wobei die Steigung dieses Gewindes dem der Einzugspitze entspricht. Um veränderliche Steigung zu ermöglichen, könnte man statt dessen ähnlich wie bei Revolverbänken eine auf die Bohrachse 20^fl aufgeschobene, auswechselbare, mit Gewinde versehene Patrone benutzen.

Claims

Patent-Ansprüche:

1. Vorrichtung zum mechanischen Anschneiden des Gewindes an der Centrirschraube von Centrumsbohrern (Spiralbohrern, Schlangenbohrern) mit und ohne Vorschneider mittels Fräsers, dadurch gekennzeichnet, dafs der mit kegelförmig vorgeschmiedeter Centrumsspitze versehene Bohrer, gleichzeitig sich drehend und in axialer Richtung sich bewegend, einem sich schnell drehenden, sonst festliegenden, mit dem zu schneidenden Gewinde entsprechenden Fräsezähnen versehenen Fräser von kegelförmiger Gestalt zugeführt bezw. von ihm abgezogen wird.

2. Eine Ausführungsform der Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dafs zum Bearbeiten von Bohrern mit Vorschneider in dem Kopf einer rotirenden Spindel nach Art einer Drehbankspindel mit Bohrfutter ein spitzkonischer Fräser 1

- eingespannt ist, während ihm gegenüber, parallel zu seiner Achse, aber nicht in gleicher Achsenlinie, in Lagern 18, 19 eine Spindel 20 ruht, die eine drehende und axial hin- und hergehende Bewegung erhält, und in deren Kopf 21 der Bohrer 10

eingespannt ist, dessen vorderes Ende in einem von einem besonderen Lager 14 getragenen Spannfutter 39 gehalten ist, das zum Zweck, die Bohrerspitze dem Fräser gegenüber sicher zu führen.

3. Eine Ausführungsform der Vorrichtung nach Anspruch 1 zum Bearbeiten von Bohrern ohne Vorschneider, dadurch gekennzeichnet, dafs auf den Kopf einer rotirenden Fräserspindel ein Scheibenfräser ι" aufgesetzt ist, demgegenüber die das Werkstück tragende Spindel unter einem stumpfen Winkel zur Fräserspindel in gleicher Horizontalebene zu dieser so angeordnet ist, dafs sie dem Fräser genähert und von ihm abgezogen werden kann.

4. Eine Vorrichtung nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, dafs zwecks Einstellung des Werkstückes für eine bestimmte Spitzenlänge bezw. Axialverschiebung und selbsttätige Ausrückung nach erfolgtem Anschneiden des Gewindes auf diese Länge

am Lager 14 ein umlegbarer Anschlag 41 sich befindet, der genaue Einstellung dem Fräser gegenüber ermöglicht, während ein ebenfalls umlegbarer Anschlag 42 in Verbindung mit einem auf dem Sattel 11 jenem gegenüber einstellbaren Anschlag 43 den Vorschub des Bohrers bezw. der Bohrspindel dadurch begrenzt und letztere stillsetzt, dafs durch Anstofsen der Scheibe 21 gegen den Anschlag 43 dieser sich um seinen Drehzapfen 44 dreht und sein unterer Arm 45 die Stange 46 so verschiebt, dafs sie unter Vermittlung des Ausrückhebels 35 den Kuppelmuff 34 in die festen Klauen 37 einrückt und so die Spindel 20 stillsetzt.
Eine weitere Ausführung der Vorrichtung" nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dafs die die Bohrerspindel 22 und den Bohrerkopf tragenden Lager i8^a und 40" auf einem quer zur Fräser- bezw. Bohrerachse verschiebbaren Schlitten 49 aufgesetzt sind.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.