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Vorrichtung zur Herstellung von Vierkantlöchern Gegenstand der Erfindung
ist eine Vorrichtung zur Herstellung von Vierkantlöchern mit von einem Bohrkopf
drehbar unterstützten Fräsern, deren Drehachsen rechtwinklig zu der die Fräser antreibenden
Antriebswelle liegen. Die bekannten Vorrichtungen dieser Art haben den Nachteil,
daß die Fräser an den äußeren Enden von kurzen Wellen sitzen, die an ihrem inneren
Ende ein Ritzel tragen, die mit einem an der Antriebswelle sitzenden Zahnrad kämmen.
In dieser Weise wird nämlich eine ungenügende Lagerung der Fräserwelle hergestellt,
weil bei der geringsten Abnutzung der Lager- die Ritzel in Klemineingriff mit dem
Zahnrad an der Antriebswelle geraten. Ferner sind bei den bekannten Werkzeugen gewöhnlich
vier Fräser oder Kreissägen angeordnet, weIche je eine Seite des Vierkantloches
bearbeiten. Gemäß der Erfindung werden jedoch alle vier Seiten im wesentlichen von
zwei sich gegenüberliegenden Fräsern bearbeitet, die mit Zahnkränzen versehen sind.
Diese Zahnkränze kämmen mit dem Antriebsritzel an der Antriebswelle sowie mit Ritzeln
der anderen kleinen Fräser, und zwar sind alle Ritzel mit Zapfen versehen, welche
in dem Bohrkopf gelagert sind. Hierdurch wird verhütet, daß die mit den Fräsern
verbundenen Ritzel in Klemmeingriff mit dem Antriebsritzel geraten können. Um zu
verhüten, daß Bohrspäne in das Innere des Bohrkopfes eintreten können, sind an zwei
gegenüberliegenden Seiten des Bohrkopfes Ringflansche angeordnet, welche in entsprechende
Aussparungen in der Stirnseite der- -jenigen Fräser hineinragen, in welchen sich
die Zahnkränze befinden. Diese neuartige Konstruktion des Antriebsvorgeleges für
die Fräser gestattet eine äußerst gedrängte Bauart des ganzen Werkzeuges, so daß
bedeutend kleinere Vierkantlöcher gebohrt werden können, als es bisher möglich war.
Die erwähnten kleineren seitlichen Fräser, welche von Ritzeln angetrieben werden,
sind so angeordnet, daß sie zwischen den beiden Hauptfräsern liegen und mit ihren
Zähnen in die Zahnlücken der Hauptfräser eintreten, um daraus die Späne u. dgl.
zu entfernen.
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Die Zeichnungen stellen ein Ausführungsbeispiel dar: Abb. i ist ein
Bohrwerkzeug im Aufriß; -Abb.2 zeigt dasselbe Werkzeug um 9o0 verdreht; Abb.3 zeigt
das Werkzeug von vorn; Abb. q. ist ein Schnitt nach q.-¢ der Abb. i, und Abb. 5
stellt das Werkzeug mit Bezug auf Abb. q. von links gesehen, teils ausgebrochen
und ohne den linken Fräser 16 dar.
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Der Schaft i des Werkzeuges läuft in einen abgeflachten, etwah verdünnten
Teil 2 aus, dessen Längsachse jedoch mit der Achse des breiteren Teiles in Eindeckung
liegt. Ungefähr in der Mitte des eigentlichen Werkzeuges
und an
den beiden abgeflachten Teilen desselben befindet sich ein einheitlich damit ausgebildeter
Flansch 3, und dieser Teil des Körpers hat außerdem noch vier Bohrungen q., welche
durch den Körper selbst hindurchgehen. Diese Bohrungen haben den gleichen Abstand
voneinander und sind alle gleichwett von einem Mittelpunkt entfernt, der innerhalb
der beiden Flansche 3 liegt. In diesen Ausschnitten oder Bohrungen q. befinden sich
Kegelritzel 5, und zwar je zwei in Gegenüberstellung miteinander. Von diesen vier
Kegelritzeln haben zwei die eine gemeinsame Achse in der Längsachse des Werkzeuges;
die beiden anderen Kegelritze15 haben jedoch ihre Achse um go° zur Längsachse versetzt.
Das eine dieser Ritzel (Abb. 5 unten) ist fest mit ;der Antriebswelle 6 des ganzen
Werkzeuges verbunden, und diese Welle erstreckt sich durch den Schaft i desselben.
Dieser Schaft kann auch als Handgriff dienen. Über dem Ritzel ist die Welle 6 verjüngt
ausgebildet, wie bei 7 (Abb. 5) gezeigt, und der verjüngte Fortsatz 7 findet seine
Lagerung in dem abgeflachten Körper 2 des Werkzeuges. Das diesem Ritzel gegenüberliegende
Ritzel 5 sitzt fest auf .einer Welle 8, die drehbar an dem Körper 2 selbst unterstützt
ist, und auch diese Welle hat einen Fortsatz g, wodurch sie an der anderen Seite
des Ritzels ihre Lagerung findet. Die kurze Welle 8 ist an dem dem Ritzel gegenüberliegenden
Ende mit einer Schulter. io versehen, durch welche Druckbeanspruchungen gegen die
Welle auf den Körper weitergegeben werden, und über dem durch die Schulter verstärkten
Teil be$ndet sich der eigentliche Bohrer m.
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Die beiden anderen Ritzel5 sitzen je auf einer kurzen Welle 12, die
auch in dem Körper des Werkzeuges gelagert ist, und an den aus dem Körper herausragenden
Enden dieser Wellen ist je ein Fräser 13 befestigt. Die inneren Enden der beiden
WellenStümmel12 ragen bei 14 in den Körper des Werkzeuges hinein und dienen wieder
zur Lagerung der Wellen. Alle Unterstützungswellen für die Ritzel sind demnach zweiseitig
gelagert. Ein Lagerhals befindet sich auf jeder Seite jedes Ritzels.
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Die Ritzel selbst haben alle die gleiche Ausbildung und gleiche Zähnezahl.
Sie ragen aus den Bohrungen oder Ausschnitten des Körpers, in welchem sie drehbar
unterstützt sind, etwas heraus und greifen auf Zahnkränze 15 ein, von welchen je
einer nach Abb. q. zu beiden Seiten des Körpers 2 angeordnet ist. Diese Zahnkränze
15 bilden Teile von Fräsern 16, welche auch zu beiden Seiten des Werkzeuges vorhanden
sind.
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Von der Mitte des Flansches 3 des Körpers aus erstreckt sich eine
Nabe oder ein Ansatz 17, und dieser Ansatz dient zur Lagerung der eben erwähnten
Fräser 16. Der Ansatz 17 hat von beiden Seiten her Gewindebohrungen 18 zur Aufnahme
von Schrauben ig (Abb. q.), durch welche Fräser 16 mit ihren Zahnkränzen 15 in der
Arbeitslage und in Eingriff auf die Ritzel5 erhalten werden. An der einen Wand jedes
dieser Fräser und außerhalb der Zahnkränze 15 hat jeder Fräser eine Ringnut 2o,
in welche sich der Flansch 3 des Körpers einlegt, wenn die Teile zusammengestellt
sind, wie in Abb. q. rechts gezeigt. Der Fräser 16 dient dann gleichzeitig dazu,
Staub oder Bohrspäne vom Eintritt in das Werkzeug selbst abzuhalten. Die Fräser
haben eine im. wesentlichen bekannte Ausführung, indem die einzelnen Zähne auf jeder
Seite etwas unterschnitten sind, um auf diese Weise Arbeitsraum für den Fortschritt
des Fräsers in dem zu bearbeitenden Werkzeug zu gewähren. Fräser dieser Art sind
an und für sich bekannt.
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Die Fräser 13 sind, wie in Abb. i gezeigt, mit verhältnismäßig langen
und spitzen Zähnen ausgerüstet. Ihr Durchmesser ist größer zwischen den Spitzen
dieser Zähne als der Abstand zwischen den Zähnen der Fräser 16, und sie sind mit
Bezug auf diese Zähne der Fräser 16 so verlegt, daß sich die Zahnspitzen des Fräsers
13 ,zwischen den 7-ähnen der Fräser 16 hindurchdrehen könnten. Dilea Rtzel 5
in, der beschriebenen Anordnung haben zehn Zähne; die Zahnkränze 15 der Fräser
16 haben je zwanzig Zähne. Das Übersetzungsverhältnis ist also 1: 2. Ähnlich haben
auch die Fräser 13 fünf Zähne und die Fräser 16 zwanzig Zähne. Wenn auch der Durchmesser
der Fräser-13 größer ist als der Abstand zwischen den gegenüberstehenden Zahnspitzen
der Fräser 16, so werden doch die Zähne dieser beiden Fräser 13 und 16 bei gehöriger
Einstellung auf ihren Wellen ineinander ieingreäfen. Dies bedeutet aber nicht, daß
etwa durch diese Fräserzähne der Antrieb von einem Fräsersatz auf den anderen übertragen
wird. Eine Berührung der Zahnspitzen der Fräserzähne der Fräser 13 und 16 muß nicht
unbedingt stattfinden. Der Eintritt dieser Spitzen des einen Fräsers in die Lücken
zwischen den Zähnen des anderen Fräsers dient hauptsächlich dazu, Bohrspäne u. dgl.,
die trotz der Drehung und Spülung sich noch in den Lücken des einen oder anderen
Fräsers vorfinden könnten, daraus zu entfernen, so daß das Fräs- oder Bohrloch stets
saubere Wände aufweist. Bei dem in Abb. 3 dargestellten Werkzeug -würde also eine
ungefähr quadratische öffnung erzeugt werden.
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Dem eineu Zahnrad 5 wird der Antrieb durch die Welle 6 nach der einen
Richtung hin übermittelt, und dieses Zahnrad treibt die
anderen
Ritzel 5 in der gleichen Richtung, da zu diesem Zweck die Zahnkränze 15 vorgesehen
sind. Die beiden Fräser 16 drehen sich demnach nach entgegengesetzten Richtungen
hin, und die Abbildungen zeigen auch, daß ihre Zähne zu diesem Zweck entgegengesetzt
geschnitten sind: Nach Abb. 1, 2 und 5 ist bei i i ein Bohrer zur Bearbeitung von
Holz angedeutet, jedoch kann dieser Bohrer auch weggelassen werden, namentlich wenn
Metall bearbeitet werden soll. Das ganze Werk-zeug wird dann in .eine Bohrung
eingeführt, die vorher auf irgendeine Weise in dem Arbeitsstück angebracht wurde,
und es werden durch das Werkzeug dann die Wändie dieses Loches gesäubert und auf
jene genaue Form gebracht, die durch die Anordnung der Fräsen bestimmt ist.
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Sollen Löcher von größerem Durchmesser hergestellt werden, so kann
dasselbe Werk-zeug benutzt werden; es ist nur notwendig, die Fräsen 16 auszuwechseln,
beispielsweise Fräsen größeren Durchmessers und größerer Zahnbreite zu benutzen.
Es müssen dann auch die Fräsen 13 durch Fräsen größerer Zahnbreite ersetzt werden,
um die Ausräumung des Abfallstoffes aus den Lücken zwischen den Zähnen der Fräsen
16 möglich zu machen und saubere Wände herzustellen. Selbstverständlich können auch
statt der in der Zeichnung dargestellten Fräsen Fräsen ganz anderer Gestalt am Werkzeug
angebracht werden.
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Die Ritzel5 stehen bei der Benutzung des Werkzeuges nicht unter Beanspruchung
mit Ausnahme jener, die durch den Antrieb hervorgerufen wird. Der Wellenstumpf 8,
auf welchem der Holzbohrer i i befestigt ist, drückt nämlich mit der Schulter i
o gegen den Körper 2 des Werkzeuges. Es wird also nicht etwa durch den Arbeitsdruck
das an diesem Wellenstumpf befestigte Ritzel5 in die Zahnkränze 15 der Fräsen 16
hineingedrückt. Die Antriebswelle 6 ihrerseits ist durch den verjüngten Fortsatz
7 gelagert, und es wird also auch durch sie der Axialdruck auf den Körper 2 selbst
weitergegeben. Gerade durch die Tatsache, daß die Wellenstumpfe 8 und 12 eine Lagerung
zu beiden Seiten der zugehörigen Ritzel aufweisen, wird vermieden, daß seitliche
Beanspruchungen hervorgerufen werden. Derartige seitliche Beanspruchungen würden
besonders an den kleinen Wellen 12 bemerkbar werden, welche die kleineren Fräsen
i3 tragen, die zwischen den größeren Fräsern 16 drehen. Die größeren Fräsen ihrerseits
und die einheitlich mltihnen ausgebildeten Zahnkränze 15 haben ihre Lagerungen auf
dem Nabenstück 17, das wohl einheitlich mit dem Körper 2 ausgebildet sein kann und
das infolgedessen von solch großem Umfang an den Lagerstellen sein kann, daß eine
Gefährdung dieser Lagerstellen ausgeschlossen ist. Im Gegenteil, es wird dadurch
erreicht, daß die Fräser sich auch bei starker Beanspruchung, d. h. bei großer Härte
des zu bearbeitenden Materials, auf diesen Naben 17 nicht winden oder eckenkönnen.
Eine derartige Verziehung der einzelnen Teile mit Bezug aufeinander wird besonders
noch dadurch vermieden, daß dien Körper 2 als ein einheitliches Schmiedestück o.
dgl. ausgebildet ist und genügend stark gemacht werden kann, um die Drehungsteile
zu zwingen, ihre Achse beständig beizubehalten.
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Soll beispielsweise in Metall oder Holz ein rundes Loch durch das
Werkzeug auf ein vierkantiges Loch umgeändert werden, so wird man statt des Bohrers
i i auf die Welle 8 einen zylindrischen Führungskörper aufbringen, der die Bewegung
des Werkzeuges--.n Achsrichtung durch das Loch hindurchleitet.