DE7552C - Maschine zum Bohren quadratischer und runder Löcher - Google Patents

Description

1879.

EDGAR WIDEKIND in DORTMUND.
Maschine zum Bohren quadratischer und runder Löcher.

Patentirt im Deutschen Reiche vom 9. Mai 1879 ab.

Nimmt man als Querschnittsform des Bohrers ein gleichseitiges Bogendreieck an, beschrieben mit der Seite des Quadrats, welches den Querschnitt des Bohrloches bilden soll, als der einzigen Form, durch welche der Bohrer bei seiner drehenden Bewegung _s in jeder Lage von den Wänden des im Querschnitt quadratischen Bohrloches gegen willkürliche seitliche Verschiebungen gestützt wird, so zeigt eine Untersuchung dieser Bewegung, dafs sie sich in folgender Weise zusammensetzt.

Die Mittellinie c des Bohrers bewegt sich um die Mittellinie ο des Bohrloches, während sich der Bohrer gleichzeitig um seine Mittellinie c dreht.

Im Querschnitt, senkrecht zu den Axen c und 0, bewegt sich der Punkt C, worin sich die Axe c projiciren soll.

Diese Curve besteht aus vier Ellipsenstücken, welche symmetrisch zu dem Mittelpunkt ο der Curve liegen; sie nähert sich sehr einem Kreise um 0, so dafs hier mit genügend grofser Annäherung an die Wirklichkeit ein Kreis dafür gesetzt werden kann.

Der Punkt C durchläuft diese Curve im umgekehrten Sinne und mit der dreifachen Geschwindigkeit, wie sich die Bohrspindel um ihre eigene Axe dreht. Beide Drehungen erfolgen mit derselben Gleichförmigkeit der Bewegung.

Der Abstand e der Spindelaxe c von der Axe 0 des Bohrloches ist eine für jedes Bohrloch bestimmte, leicht zu ermittelnde Gröfse.

Diese Resultate sind in folgender Weise verwerthet worden:

Die Bohrspindel ist von einer excentrisch gebohrten Büchse umgeben, welche ihr Lager bildet und worin sie sich frei bewegen kann. Diese Büchse steckt in einer zweiten, ebenfalls excentrisch gebohrten Büchse, welche in zwei festen Lagern geführt, von der Schaltvorrichtung in diesen auf und ab bewegt werden kann, wobei sie die innere Büchse und die Bohrspindel mitnimmt.

Die Lageraxe ο. ist stets auch die schon erwähnte Mittellinie 0 des Bohrloches.

Die Excentricitäten der Bohrungen der beiden Büchsen sind nun = a, so dafs man durch Drehen der inneren Büchse in der äufseren den Abstand e der Axen c und 0 wachsen lassen kann, von ο bis 2 a. Am Umfang der äufseren Büchse befindet sich unten eine Scala, welche zum Einstellen dient, wobei aus einer Tabelle abzulesen ist, um welchen Winkel & die innere Büchse aus der Anfangslage e = ο gegen die äufsere zu verstellen ist, damit der für das zu bohrende Loch passende Abstand e der Axe c von 0 erhalten werde.

In der Stellung e = ο arbeitet die Maschine wie eine gewöhnliche Bohrmaschine.

Nach dem Einstellen müssen äufsere und innere Büchse in ihrer Lage zu einander befestigt werden. Dies geschieht durch Anziehen der Schraube r. Dieselbe bremst die innere Büchse in einem Ring fest, der mit der äufseren Büchse fest verbunden ist.

Die Bewegung wird von dem Stufenkonus d durch die konischen Räder b und / auf die Zwischenwelle g übertragen. Von dieser aus wird durch die Stirnräder h k und i die äufsere Büchse bewegt. Das Zwischenrad k dient nur zur Umkehr der Drehungsrichtung.

Infolge der Drehung der äufseren Büchse erhält die Bohrspindelaxe ο die Drehung um die feste Lageraxe o, mit dem durch Einstellung der inneren Büchse in der äufseren erzielten Abstand e von ihr.

Ferner mufs der Bohrspindel die Hauptbewegung um ihre eigene Axe c ertheilt werden, welche im umgekehrten Drehungssinn und mit '/₃ der Geschwindigkeit, aber mit derselben Gleichförmigkeit der Bewegung erfolgen sollte, mit welcher die Axe c sich um die Axe 0 dreht.

Die Zwischenwelle g trägt an ihrem oberen Ende das Stirnrad /, welches in ein zweites gröfseres Stirnrad m eingreift.

Das Stirnrad m, dessen Mittellinie die Axe 0 ist, wird in einer Warze des Gestelles so gehalten, dafs es sich nicht auf und ab bewegen kann. Seine Nabe ist durchbohrt, damit die oben freie Bohrspindel ungehindert hindurch gehen kann. Gegen den Rand des Rades m ist ein Stift η in dasselbe befestigt, welcher in den Schlitz des Hebels p greifend, diesen zwingt, an der Bewegung des Rades m Theil zu nehmen. Durch den Hebel p wird dann mittelst Keil die Bohrspindel mitgenommen, welche mit Längsnuth versehen, sich zugleich im Hebel ρ auf und nieder bewegen kann.

Die Drehung .dfes Rades m geschieht nun mit '/₃ der Geschwindigkeit und im umgekehrten Sinne wie diejenige der äufseren Büchse. Da beide Bewegungen von derselben Zwischenwelle g aus erfolgen, so sind sie auch von derselben Gleichförmigkeit. Dieselbe Bewegung wird aber auch durch den Stift η und Hebel p auf die Bohrspindel übertragen, so dafs auch diese die verlangte Drehung besitzt. Hierbei wird jedoch ein kleiner Fehler gemacht, denn da der Stift η sich während der Bewegung des Rades m in dem Schlitz des Hebels ρ etwas bewegt, so wird die Geschwindigkeit der Drehung vom Rade ;;/ auf die Bohrspindel während einer Umdrehung desselben periodenweise schneller und langsamer tibertragen. Bei den hier auftretenden kleinen Excentricitäten der Bohrspindelaxe c zur Lageraxe o, wodurch die Bewegung von η im Schlitz von p hervorgebracht wird, ist jedoch dieser Fehler nur sehr klein, so dafs er wohl vernachlässigt werden könnte.

In der beiliegenden Zeichnung ist eine Einrichtung getroffen, durch welche dieser Fehler völlig zu beseitigen wäre. Es zeigt nämlich eine Untersuchung, dafs der Fehler vermieden würde, wenn die Mittellinie des im Schlitz des Hebels p sich bewegenden Stiftes selber eine Drehung um eine feste Linie des Rades m hätte, mit dem Abstand e, welchen die beiden Axen c und ο haben. Die Drehung dieser Mittellinie müfste in demselben Sinne und mit ⁴/₃ der Geschwindigkeit erfolgen, wie die Drehung der Axe c um o.

Um dies zu erreichen, bewegt sich unterhalb des Rades m das kleine Stirnrad q, welches mit seiner Axe in einer im Radkörper m befindlichen Bohrung läuft. Diese Axe verlängert sich oberhalb des Rades m in den Zapfen n, welcher um die Gröfse α excentrisch zur Radaxe von q sitzt. Der Zapfen η ist von einer Büchse umgeben, welche um die Gröfse α excentrisch gebohrt ist. Durch Drehung der Büchse um den Zapfen η kann man der Mittellinie der Büchse von der Axe des Rades q die Abstände von ο bis 2 a geben. Zum Einstellen dient eine Scala auf der oberen Fläche des Zapfens n, und zum Befestigen von Zapfen und Büchse nach dem Einstellen die oben angebrachte Schraube.

Die Einstellung hier mufs dieselbe sein, wie die Einstellung für die Bohrspindel, für gewöhnlich würde aber eine mittlere Einstellung genügen.

Die kleine, den Zapfen η umgebende Büchse bewegt sich in dem Schlitz des Hebels p und nimmt diesen mit.

Bei der Drehung von m wälzt sich nun das Rad q auf einem am Gestell befestigten, viermal gröfseren Stirnrad ί ab, wodurch die gewünschte Bewegung entsteht.

Die Schaltung ist eine etwas andere, als die gewöhnlich angeordnete Sperrklinkenschaltung. Von der Zwischenwelle g aus erfolgt die Bewegung durch Schnecke /, Schneckenrad u, Schaltrad v, Stirnräder w χ y und Zahnstange z, welche, in einem Cylinder eingeschlossen, die beiden Büchsen mit der Bohrspindel auf- und niederbewegt.

Der Tisch ist wie der bei gewöhnlichen Bohrmaschinen. Auf seiner oberen Platte sind concentrische Kreise gezogen,, deren Mittelpunkt der Durchgang der Axe ο ist, welche ja stets die Mittellinie des Bohrlochs ist.

Damit ein vorgezeichnetes Quadrat auch richtig gebohrt werde, ist zu beachten, dafs die Quadratseite parallel derjenigen Lage einer Seite des Bogendreiecks ist, bei welcher dieselbe senkrecht zur Verbindungslinie von Bohrermitte und Quadratmitte ist. Zum leichteren Einspannen ist der Tisch noch um die Axe ο drehbar gemacht.

Durch die vorliegende Construction ist nun die Bedingung, dafs die Querschnittsform des Bohrers ein gleichseitiges Bogendreieck, mit der Seite des zu bohrenden Quadrats beschrieben, sein müsse, überflüssig gemacht, indem die Bohrspindelaxe durch die Maschine selbst diejenige Drehung erhält, welche sie machen würde, wenn ein Bohrer von dem erwähnten Querschnitt in einem Loche von entsprechendem quadratischen Querschnitt geführt würde.

Theoretisch würde also die Maschine auch mit jedem anderen Bohrer quadratische Löcher bohren, sofern nur eine seiner schneidenden Kanten, die andere überragend, von der Bohrspindelaxe den für das zu bohrende Loch passenden Abstand d + e hätte.

{d bedeutet die Quadratseite.)

Zum Zweck einer stetigen Führung des Bohrers in dem Bohrloch wird doch wohl aus praktischen Gründen als Querschnittsform des Bohrers das gleichförmige Bogendreieck beibehalten werden müssen.

Hierzu ι Blatt Zeichnungen.