DE620796C - Schneidvorrichtung, insbesondere zum Herstellen unrunder bzw. kantiger Loecher oder Koerper mittels eines Schneidstahles - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Schneiden unrunder bzw. kantiger Löcher oder Körper.

Für diesen Zweck sind Vorrichtungen bekannt, die einen Schneidstahl aufweisen, der durch einen parallel zur Achse seines Trägers relativ zu diesem hin und her bewegten Teil radial zum Loch bzw. zum Körper bewegt wird.

Bei derartigen Schneidvorrichtungen ist es ferner bekannt, den gelenkig an der Spindel angeordneten Schneidstahl mittels eines Führungszapfens anzutreiben, der mit einem bogenförmigen Schlitz zusammenwirkt. Bei dieser bekannten Einrichtung ist der Gelenkzapfen, der den Schneidstahl mit der Spindel verbindet, fest in der Spindel gelagert. Da der die Radialbewegung des Messers bewirkende Führungszapfen unverschiebbar ge-

ao lagert ist, muß bei dieser bekannten Vorrichtung zwecks radialen Ausschwenkens des Schneidstahles die gesamte Spindel hin und her bewegt werden. Die Form des mit der bekannten Vorrichtung erzeugten Loches hängt in erster Linie von der jeweiligen Gestalt des bogenförmigen Schlitzes ab. Aus diesem Grunde erfordert die bekannte Vorrichtung einen verwickelten Antrieb und bietet nur eine beschränkte Anwendungsmöglichkeit, weil für jede abweichende Lochform ein anders gestalteter Führungsschlitz" vorzusehen ist.

Zweck der Erfindung ist die Schaffung einer im Aufbau einfachen und übersichtlichen derartigen Schneidvorrichtung, die billig herzustellen ist und die es insbesondere ermöglicht, rasch voneinander abweichende Formen unrunder Löcher oder Körper zu erzeugen, ohne daß die benutzten Werkzeugmaschinen (Bohrmaschine, Drehbank usw.) irgendwelchen baulichen Änderungen unterzogen werden müßten, so daß ein Schneidwerkzeug von vielseitiger Anwendungsmöglichkeit entsteht. Dabei soll die neue Vorrichtung betriebssicher und wirtschaftlich arbeiten. __

Zur Erreichung dieses Zieles wird gemäß der Erfindung vorgeschlagen, den radial zum Loch bewegten Schneidstahl mittels eines hin und her bewegten Triebwerkes anzutreiben, das vom umlaufenden Träger des Schneidstahles angetrieben wird. Erfindungsgemäß soll dabei die Antriebsverbindung derart ausgebildet sein, daß der Verschiebungsweg des Führungszapfens stets in einem bestimmten Verhältnis zum Drehwinkel des Trägers des Schneidstahles steht.

Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung trägt der umlaufende Träger des Schneidstahles eine gegen Drehung gesicherte

auswechselbare Platte, die konzentrisch zur Drehachs« des Trägers angeordnete Zahn- - bögen aufweist, mit denen Zahnräder an einer Kurbelwelle in Eingriff stehen, die das hin und her gehende Triebwerk derart antreiben, daß während einer vollen Umdrehung des

. Trägers die Kurbelwelle periodisch vor- und zurückgedreht wird.

Zum Festlegen der radialen Stellung des ίο Aritriebsgestänges für den Schneidstahl gegenüber einem mit ihm zusammenwirkenden Bohrwerkzeug ist erfindungsgemäß eine Klammer vorgesehen. Diese Ausbildung macht es möglich, mit ein und demselben Bohrwerkzeug Löcher verschiedenen Durchmessers zu bohren.

Um rasch von einer Lochform zu einer anderen Form übergehen und die dafür nötige Auswechslung der die Zahnbögen tragenden Platte und die Änderung der Länge des hin und her gehenden Antriebsgestänges vornehmen zu können, ist auf der Schubstange der Kurbelwelle ein Spannschloß vorgesehen.

Die Zeichnungen zeigen ein Ausführungsbeispiel einer Schneidvorrichtung nach der Erfindung.

Fig. ι zeigt schematisch die Arbeitsweise der neuen Schneidvorrichtung.

Fig. 2 ist ein Aufriß und gibt im Schnitt nach der Linie C-D der Fig. 3 das untere Ende einer Ausführungsform der neuen Schneidvorrichtung wieder.

Fig. 3 ist eine Darstellung desselben Teiles der neuen Vorrichtung im Schnitt nach der Linie A-B der Fig. 2.

Die Fig. 4, 5 und 6 stellen schematisch dos hin und her gehende Triebwerk für den Träger des Schneidmessers dar.

Fig. 7 zeigt die neue Schneidvorrichtung im Aufriß in Verbindung mit einem mit ihr zusammenwirkenden Bohrwerkzeug.

Fig. 8 ist ein Schnitt nach der Linie E-F der Fig. 7.

Die Fig. 9 a und 9 b stellen verschiedene Formen eines Einzelteiles der neuen Schneidvorrichtung dar.

Gemäß Fig. 1 kann aus einem runden Loch α mit dem Halbmesser r ein diesem umschriebenes viereckiges (quadratisches) Profil dadurch erzeugt werden, daß der Radius r um den Mittelpunkt 0 des Lochkreises a in jedem der Quadranten I, II, III, IV im Uhrzeigersinne um einen Winkel von 90⁰ geschwenkt und dabei gleichzeitig parallel zu sieh selbst verlängert und verkürzt wird. Während des Anwachsens des Drehwinkels von 0 auf 45° wird Z₁ B. der Radius r bis zum Höchstwert b verlängert und bei Weiterdrehung bis zum Erreichen eines Drehwinkels So von 90⁰ wieder verkürzt, so daß er nach Zurücklegen des Winkels von 90⁰ den Wert r wieder erreicht. Bei einer solchen Bewegung beschreibt der Endpunkt des-Radius r die Bahn A-B-C, die aus den beiden zueinander senkrechten Tangentenstücken A-B und B-C besteht.

In gleicher Weise wird beim Durchfahren der folgenden Quadranten der Endpunkt des Radius r die Bahnen C-D-E, E-F-G, G-H-A beschreiben.

Zweckmäßig wird das in ein viereckiges Loch zu verwandelnde runde Loch α von einem Bohrer üblicher Art vorgebohrt, so daß durch Fortnehmen der schraffierten Teile der Fig. ι das viereckige Loch H, B, D₁F entsteht.

Dem Bohrer 1 (Fig. 7) üblicher Art ist eine zweite Schneide 2 (Fig. 2) zugeordnet, die von einem im Bohrer "1 untergebrachten Messer 3 getragen wird, dessen Schneide 2 radial zum Bohrer 1 bewegbar ausgebildet ist. Zur radialen Verschwenkung ist das Messer 3 mit seinem oberen Ende mittels eines Zapfens 4 gelagert, der fest in einer Bohrung der den Bohrer 1 tragenden Spindel 5 untergebracht ist. Die Spindel 5 hat einen Schlitz 6, 'dessen Wände parallel zum Messer 3 verlaufen und in dem das Messer sich bewegt. Unterhalb der Bohrung zur Aufnahme des Zapfens 4 trägt das Messer 3 einen bogenförmigen Schlitz 7, in dem sich ein Zapfen 8 führt, der fest in den Armen 9, 10 einer verschiebbaren Gabel 11 angeordnet ist. Die Arme 9, 10 der Gabel ii führen sich auf entsprechend abgeflachten. Seiten der Spindel 5, die an _f ihrem unteren Ende einen zweiten Schlitz 12 aufweist, der rechtwinklig zum Schlitz 6 verläuft.

Die Entfernung der Zapfen 4, 8 voneinander und die Form des bogenförmigen Schlitzes 7 sind dem jeweiligen Zweck, d.h. der Form des jeweils zu erzeugenden Loches oder Körpers entsprechend gewählt.

Wird die Gabel 11 gegenüber der Spindel 5 parallel zu deren. Achse bewegt, so findet eine radiale Schwenkung des Messers 3 statt. Das zur Verschiebung der Gabel 11 und damit zur Verschwenkung des Messers 3 bestimmte Getriebe besteht im wesentlichen aus einer Welle 13, die im Kopf 14 der Spindel S senkrecht u₀ zu dieser gelagert iät. An der Welle 13 ist eine Kurbel 15 vorgesehen, die mittels einer Schubstange 16 die Gabel 11 antreibt. Die Schubstange 16 kann getrieblich von der Gabel 11 gelöst werden, was z. B. dann erforderlieh ist, wenn das Messer 3 während der Drehung der Spindel 5 eine bestimmte radiale Einstellung gegenüber dem Bohrer 1 beibehalten soll. Zu diesem Zweck ist eine Klammer vorgesehen, mittels der die Gabel 11 in tao ihrer Stellung auf der Spindel 5 festgeklemmt werden kann. Die Welle 13 trägt an ihren

Enden Zahnräder 18, 19, die mit Verzahnungen einer Platte 20 in Eingriff stehen, die am umlaufenden Kopf 14 der Bohrerspindel S gegen Drehung gesichert derart angeordnet ist, daß sie leicht gegen eine andere Platte ausgewechselt werden kann.

Gemäß Fig. 9 a und 9 b ist die Verzahnung der Platte 20 in zwei zueinander konzentrischen Bögen 21, 22 verschiedenen Halbmessers angeordnet. Die Bögen erstrecken sich über gleiche Zentriwinkel und bilden mit ihren Enden ein regelmäßiges η-Eck. Die verzahnten Bögen 21', 22' gehen in unverzahnte Bögen 21, 22 über, wobei ein Zahnbogen 21' von einem Zahnbogen 22' mit abweichendem Halbmesser fortgesetzt wird, an den sich wieder ein Zahnbogen 21' mit anderem Halbmesser anschließt.

Die beiden mit den Zahnbögen 21', 22' kämmenden Räder 18, 19 haben verschiedenen Durchmesser, entsprechend dem Unterschied der Halbmesser der Zahnbögen 21', 22'.

Die Platte 20 wird mittels eines Ringes 23 auf dem Kopf 14 der Spindel 5 gehalten, die mittels des Morsekegels 24 in die Bohrmaschine eingesetzt wird.

Die Arbeitsweise der Vorrichtung nach der Erfindung ist wie folgt:

Besteht zwischen den Zahnbögen 21', 22' mit den Zentriwinkeln a = 90⁰ und den mit diesen kämmenden Rädern 18,19 ein Übersetzungsverhältnis 2:1, so führt bei einer Drehung des Kopfes 14 um die Spindelachse um 90⁰, bei gegen Drehung gesicherter Platte 20, das Zahnrad 18 eine Drehung um i8o° aus. Die auf der Welle 13 angeordnete Kurbel 15 beschreibt dabei einen Winkel von i8o°. Daraus ergibt sich, daß bei einer Drehung, des Kopfes 14 um die Achse der Spindel 5 um 90⁰ die mit der Schubstange 16 verbundene Gabel ii mit ihrem Endpunkt K (Fig. 4) den Weg K-L in einer Richtung und anschließend daran den WegL-M in entgegengesetzter Richtung beschreibt. Dabei bewegt sich die Kurbel 15 aus der in Fig. 4 dargestellten Lage in die Lage nach Fig. 6.

Um die Kurbel wieder in die Ausgangsstellung der Fig. 4 zurückzubewegen, muß die Welle 13 um denselben Winkel wieder zurückgedreht werden. Diese Zurückbewegung wird dadurch erreicht, daß am Ende des Eingriffes zwischen einem inneren Zahnbogenteil 22' und dem kleineren Zahnrad 19 der Eingriff zwischen dem anschließenden Bogen 21' und dem größeren Zahnr&a 18 erfolgt. Da beide Zahnräder 18,19 an den entgegengesetzten Enden derselben Welle 13 befestigt sind, erfolgt bei ununterbrochener Drehung des Kopfes 14 in gleichem Drehsinn eine periodische Vor- und Zurückdrehung der Welle 13 um denselben Winkel.

Die Vorrichtung nach der Erfindung läßt sich so ausbilden, daß auch gewöhnliche Spiralbohrer in den Kopf 14 eingespannt werden können. Durch Benutzung der Klammer ist es möglich, mit ein und demselben Bohrer runde Löcher verschiedenen Durchmessers zu bohren.

Durch Anwendung entsprechender Zahnbögen und Benutzung entsprechender Führungsschlitze, d. h. durch, Auswechseln der Platte 20 und des Messers 3, kann jedes gewünschte Lochprofil erzeugt werden. Da beim Übergang zu einem anderen Lochprofil die Länge der Schubstange 16 geändert werden muß, ist auf ihr ein Spannschloß 25 vorgesehen.

Das Anwendungsgebiet der Vorrichtung nach der Erfindung ist nicht auf das Bohren in Metall beschränkt. Die neue Schneidvorrichtung kann nach entsprechender, im Rahmen der Erfindung liegender Abwandlung auch zur Lösung anderer Aufgaben Anwendung finden, bei denen es darauf ankommt, durch einen eine Kreisbewegung ausführenden Teil eine Bewegung eines anderen Teiles auf abweichender Bahn zu erzeugen.

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Schneidvorrichtung, insbesondere zum Herstellen unrunder bzw. kantiger Löcher oder Körper mittels eines Schneidstahles, der durch einen parallel zur Achse des Trägers für den Schneidstahl relativ zum Träger hin und her bewegten Teil radial zum Loch bzw. Körper bewegt wird, dadurch gekennzeichnet, daß der den Schneidstahl (3) in an sich bekannter Weise mittels bogenförmigen Schlitzes (7) antreibende Führungszapfen (8) durch ein hin und her gehendes, vom umlaufenden Träger (5,14) angetriebenes Triebwerk (11, 15, 16) bewegt wird, das derart mit dem Träger verbunden ist, daß der Verschiebungsweg des Führungszapfens (8) in einem bestimmten Verhältnis zum Drehwinkel des Trägers (5, 14) steht.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß am umlaufenden Träger (5, 14) eine gegen Drehung gesicherte auswechselbare Platte (20) gelagert ist, die konzentrisch zur Drehachse des Trägers angeordnete Zahnbögen (21', 22') trägt, mit denen Zahnräder (18, 19) an einer Kurbelwelle (13) im Eingriff stehen, die 'das hin und her gehende Triebwerk (11, 15,16) derart antreiben, daß während einer vollen Umdrehung des Trägers {5, 14) die Kurbelwelle periodisch vor- und zurückgedreht wird.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2,

gekennzeichnet durch eine Klammer (17) zum Festlegen der radialen Stellung des Antriebsgestänges (11) für den Schneidstahl (3) gegenüber einem mit ihm zusammenwirkenden Bohrwerkzeug (1).

4. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 3, gekennzeichnet durch ein Spannschloß ■ (25) o. dgl., mittels dessen die Schubstange (16) des hin und her gehenden Triebwerkes in ihrer Länge einstellbar ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen