DE87595C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

Die Maschine ermöglicht, Bürstenkörper, welche in der Längsrichtung concav, convex oder geradlinig sind und eine concave, cqnvexe oder ebene Querschnittsoberfläche besitzen, mit Löchern zu versehen, die in jeder Längsreihe in einer Ebene stehen, wobei die durch die einzelnen Längsreihen gelegten Ebenen entweder parallel sind oder sich in einer gemeinsamen Achse schneiden. Die Verlängerungen der geometrischen Achsen dieser. Löcher — mit Ausnahme derjenigen von parallel gebohrten Löchern — laufen innerhalb jeder Längsreihe nach einem gemeinsamen Mittelpunkt, wobei die von den Borstenbündeln gebildeten Ebenen in beliebiger Anzahl über einander liegen können. Aufserdem ist die Möglichkeit gegeben, die Löcher nicht allein in zu einander parallelen, sondern auch in zu einander winklig stehenden Reihen oder in Curvenlinien und auch in beliebiger Tiefe einbohren zu können. Die verschiedenen Bohrungen werden vermittelst eines axial verschiebbaren Bohrers und eines nach allen Richtungen einstellbaren, den zu bohrenden Bürstenkörper haltenden Supports bewirkt.

Auf der beiliegenden Zeichnung ist der Gegenstand der Erfindung dargestellt, und zwar zeigt:

Fig. ι die Maschine in einem Aufrifs und in der Stellung, um Bürstenkörper zu bohren, die in der Längsrichtung convex geformt sind, Fig. 2 eine Draufsicht zu Fig. 1,

Fig. 3 die Maschine in einem Aufrifs und in der Stellung, um Bürstenkörper zu bohren, die in der Längsrichtung concav geformt sind,

Fig. 4 eine Draufsicht zu Fig. 3,

Fig. 5 einen Querschnitt nach Linie I-1 in

Fig· I_5-Fig. 6 eine Vorderansicht des Steuerrades der Schneckenwelle mit Schaltvorrichtung.

Die Fig. 7 bis 16 zeigen einige Beispiele von Bürstenkörpern und Bohrungen, wie solche mit der Maschine gebohrt werden können, und zwar deuten an:

Fig. 7 und die zugehörigen Querschnitte die Form z. B. einer Zahnbürste, welche durch die Stellung des Mechanismus nach Fig. 1 und 2 erzielt wird,

Fig. 8 und die zugehörigen Querschnitte die Form, welche durch Stellung des Mechanismus nach Fig. 3 und 4 erzielt wird,

Fig. 9 einen geradlinigen Bürstenkörper, dessen Borsten in der Längsrichtung in convexer Form stehen,

.. Fig. 10 einen ebensolchen, bei welchem die Borsten in der Längsrichtung eine concave Fläche bilden.

Bei den vorstehend bezeichneten Formen liegt der Mittelpunkt, in welchem sich die Verlängerungen der geometrischen Achsen der Löcher einer Längsreihe schneiden, entweder vor oder hinter dem Bürstenkörper, je nachdem derselbe in seiner Längsrichtung concav oder convex gebogen ist, und zwar liegt derselbe stets in einer Senkrechten, welche im Mittelpunkte, des noch näher beschriebenen Schablonenrades errichtet ist.

Die Achse dagegen, in welcher sich die durch die Längsreihen gelegten Ebenen schnei-

den, liegt stets hinter dem Bürstenkörper, und zwar wird die Richtung, welche die Löcher der einzelnen Längsreihen einnehmen, dadurch bestimmt, dafs der Einspannsupport um diese Achse gedreht bezw. nach aufwärts oder abwärts gestellt wird, wobei eine zeigerartige Verlängerung am Einspannsupport den Neigungswinkel an einem Gradbogen abzulesen ermöglicht.

Es zeigt ferner Fig. 11 einen in seiner Längsrichtung geraden Bürstenkörper, bei welchem in jedem der gezeichneten Querschnitte die Bürstenlöcher sowohl in den Längs- wie in den Querebenen nach allen Richtungen zu einander parallel stehen, erzeugt bei stillstehender Schneckenwelle, bei einem Stand der zeigerartigen Verlängerung auf Null und alleinigem Gebrauche der Spindeln zum Auf- und Niederstellen oder seitlichem Bewegen des Einspannsupports.

Fig. 12 bis 16 zeigen weitere Formen von Bürstenkörpern und Borstenstellungen, wie sie mit dieser Maschine hergestellt werden können, womit die Formen aber selbst nicht erschöpft sein sollen.

In jedem einzelnen Falle — mit Ausnahme des in Fig. 11 dargestellten ·— liegt der Punkt, in welchem sich die verlängerten geometrischen Achsen sä'mmtlicher in einer Längsreihe liegenden Löcher schneiden, in einer im Mittelpunkt des Schablonenrades a, dessen Durchmesser je nach dem zu bohrenden Muster bemessen werden kann, zu errichtenden Senkrechten, wobei der im Support C angebrachte Drehzapfen c des Einspannsupports d entweder über den Mittelpunkt des Schablonenrades a hinaus, nach dem Spindelstock e zu, wie Fig. ι und 2 zeigen, oder hinter demselben zurück, wie in Fig. 3 und 4 dargestellt, in jedem Falle aber, wie bereits vorher erwähnt, hinter dem Bürstenkörper liegt, wodurch die Stellung der Borstenbündel in den Querschnitten der Fig. 7 bis 16 bestimmt ist. 1

Die Haupttheile der in den Fig. 1 bis 6 dargestellten Maschine sind:

i. Ein Spindelstock e, in dessen hohler, durch eine Riemscheibe η angetriebener Welle eine Bohrspindel ο verschiebbar gelagert ist. Dicht unter der Riemscheibe desselben liegt parallel zur hohlen Welle ein mit Flügelmutter feststellbarer Stab a¹, dessen vorderes, als Anschlag dienendes Ende mit einer Schneide ^ ausgerüstet ist, während vor dem Spindelstock, etwa in der Höhe des Maschinenbettes t, ein zweiter Anschlag in Form einer Rolle u hervorsteht. Dieser Spindelstock e kann vermittelst des um Zapfen s drehbaren Winkelhebels r von dem Rahmen w der später beschriebenen Supportplatte / entfernt oder derselben genähert werden. Im letzteren Falle wird also auch die Rolle u und die Schneide ^ dem Support genähert oder von demselben entfernt.

2. Eine Antriebsvorrichtung des Schablonenrades a, die seitlich am Maschinenbett t befestigt ist. Die Schneckenwelle k dieser Vorrichtung ist verschiebbar in einer hohlen Welle angeordnet, auf deren vorderem Ende das mit Schalt- und Sperrvorrichtung und mit Handgriff zum Bewegen der Schneckenwelle ' versehene Steuerrad χ sitzt, während am anderen Ende ein in das Schablonenrad α eingreifendes Schneckenrad gelagert ist. Auf derselben Seite ruht das äufserste Wellenende in einem mit Längsschlitzen versehenen, im Mittelpunkt des Schablonenrades α festgestellten Lager. Dieses mit Schlitz versehene Lager und die schiebbare Schneckenwelle gestatten daher den Einbau gröfserer und kleinerer Schablonenräder a.

3. Eine Supportplatte /, auf welcher am hinteren Ende die Säule m befestigt ist. An den Seitenwangen derselben ist je eine Schraube ν gelagert, auf deren vorderen Enden der Rahmen n> ruht, gegen welchen die Rolle u des Spindelstockes e anschlägt. Diese Supportplatte / ist so mit dem Schablonenrad α verbunden, dafs eine Drehung des letzteren auch eine Drehung der Supportplatte / bewirkt, wodurch also auch dem Rahmen w entweder eine der in Fig. 2 und 4 angedeuteten oder' auch jede andere Stellung gegeben werden kann, woraus ersichtlich ist, dafs gegebenenfalls auch der Anschlag der Rolle u an den Rahmen w früher oder später erfolgen kann.

4. Ein mit langem Schlitz versehener und in diesem auf Säule m verstellbarer Support b, dessen vorderes, dem Spindelstock e zu gelegenes Ende mit einem Zapfen c zur Aufnahme des Einspannsupports d versehen ist und dessen eine Seitenwange einen Geradbogen mit Eintheilung trägt, an welcher sich eine zeigerartige Verlängerung f auf- und abbewegen, aber auch mittelst Flügelmutter feststellen läfst.

5. Ein mit Klemmbacken zur Aufnahme des Bürstenkörpers ausgerüsteter Einspannsupport d, dessen Spindel ρ die Auf- und Abwärtsbewegung und dessen Spindel q jede beliebige Seitenbewegung der Klemmbacken ermöglicht, welche Bewegungen selbstthätig oder durch Hand erfolgen können. Das hintere Ende dieses Einspannsupports ist zu einem Auge ausgebildet, das den erwähnten Zapfen c aufnimmt, .so dafs der Support um diesen Zapfen schwingen und seine Neigung gegen die Richtung der Spindelachse am vorerwähnten Geradbogen abgelesen, er selbst aber vermittelst seiner zeigerartigen Verlängerung f und der erwähnten Flügelmutter in jeder beliebigen Stellung festgesetzt werden kann.

Die Hauptbewegungen und Stellungen, welche diese Haupttheile gegen einander ausführen

oder zu einander einnehmen können, sind folgende:

Da die unter 3. beschriebene Supportplatte / mit dem von der Antriebvorrichtung aus drehbaren Schablonenrad α verbunden ist, auf dieser Supportplatte I aber die Säule w, der Support b und der Einspannsupport d befestigt sind, so werden alle diese Theile an jeder Vor- oder Rückwärtsbewegung des Steuerrades χ dieser Antriebvorrichtung theilnehmen, welche demselben durch den Handgriff und die Schaltvorrichtung ertheilt wird, d. h. sie werden um den Mittelpunkt des Schablonenrades α eine nach rechts oder links gerichtete horizontale Kreisbewegung ausführen. Da das Schablonenrad α je nach dem Muster des zu bohrenden Bürstenkörpers gröfser oder kleiner im Durchmesser, feiner oder gröber gezahnt sein kann, so ist ersichtlich, dafs dieser Kreisbewegung jede beliebige Gröfse von Winkelbewegung gegeben werden kann.

Eine zweite Kreisbewegung, die zur vorgenannten in allen Fällen senksecht vor sich geht, führt, der Einspannsupport d aus, wenn er an dem Geradbogen des Supports b vorbeigeführt wird. Diese Kreisbewegung gestattet aber die Feststellung des Einspannsupports d in jedem beliebigen Winkel zu einer durch die Spindelachse horizontal gelegten Ebene.

Eine Hauptlängsverschiebung der von der Säule m getragenen Haupttheile, sowohl vorwärts wie rückwärts, kann erfolgen durch Verschiebung derselben in dem Längsschlitz des Supports b, wobei als Hauptkennzeichen der Verschiebung der Drehpunkt c über den Mittelpunkt des Schablonenrades α hinaus nach dem Spindelstock e zu oder hinter diesen Mittelpunkt zurückverlegt werden kann, so dafs im ersten Falle die in der Längsrichtung convexen Bürstenkörper, im zweiten Falle die in der Längsrichtung concaven Bürstenkörper gebohrt werden können. Wird der Einspannsupport der Säule m genähert, so werden kleinere Kreise, wird derselbe von derselben entfernt, so werden gröfsere Kreise gebohrt.

Eine Normalstellung des ganzen Mechanismus wird erzielt durch Einstellung des Supports b in die Verlängerung der Bohrspindelachse 0 und der zeigerartigen Verlängerung f in die horizontale Lage. Geht in diesem Falle von dem Steuerrad χ keine Bewegung aus, so können vermittelst Spindeln ρ und q am Einspannsupport Lochreihen gebohrt werden, die in Längs- und Verticalebenen parallel stehen. Aufserdem kann in diesem Falle der Drehpunkt c entweder vor oder hinter dem Mittelpunkte des Schablonenrades α stehen.

Durch diese Hauptbewegungen und Stellungen lassen sich Bürstenkörper beliebiger Form bohren, wovon die nachstehenden, unter Fig. 7 bis 16 dargestellten Fälle als Ausführungsmöglichkeiten erläutert werden sollen.

Beim Bohren des in Fig. 7 dargestellten, in seiner Längsrichtung convexen Bürstenkörpers steht der Drehpunkt c des Einspannsupports d vor der im Mittelpunkt des Schablonenrades a errichteten Senkrechten, welche den geometrischen Ort für. den Mittelpunkt der convexen Linie bildet. Die Querschnittsoberfläche des Bürstenkörpers kann ebenfalls concav oder convex sein, und unter Annahme, dafs alle Borsten gleich lang und alle Löcher gleich tief sind, resultirten alsdann Borstenflächen, die dem Querschnitt des Bürstenkörpers in der Form entsprechen. Der Bürstenkörper kann aber auch eine ebene Querschnittsoberfläche besitzen und die Borstenfläche — bei gleich langen Borsten — dennoch concav oder convex gebildet werden. Die Löcher in ein und derselben Längsreihe sind ebenfalls alle gleich tief, in den Querreihen dagegen ungleich tief, und zwar hat bei convexer Borstenfläche die mittelste Reihe die geringste Tiefe, die äufsersten Reihen haben dagegen die gröfste Tiefe. Umgekehrt besitzt bei ebener Querschnittsoberfläche des Bürstenkörpers und in der Längsrichtung concaver Borstenfläche die mittelste Lochreihe die gröfste Tiefe und die äufsersten Reihen haben die geringste Tiefe.

Beim Bohren des in Fig. 8 dargestellten, in seiner Längsrichtung concaven Bürstenkörpers steht der Drehpunkt c des Einspannsupports d hinter der im Mittelpunkte des Schablonenrades α errichteten Senkrechten, in welcher der Mittelpunkt der concaven Linie liegt. Die Querschnittsoberfläche des Bürstenkörpers kann im vorerwähnten Falle convex oder concav oder aber auch eben sein. In jedem Falle gilt das von der Form der Borstenfläche und der Tiefe der Löcher vorher Gesagte auch für die Querschnitte der Fig. 8.

Beim Bohren des in Fig. 9 dargestellten, in Längsrichtung geraden Bürstenkörpers mufs für den Fall, dafs eine in der Längsrichtung convexe Borstenfläche erzeugt werden soll, der Drehpunkt c des Einspannsupports — analog Fig. 7 — vor der im Mittelpunkte des Schablonenrades α errichteten Senkrechten liegen, in welcher dann wieder der Mittelpunkt dieser Curve liegt. Die Querschnittsoberfläche des Bürstenkörpers kann ebenfalls concav oder convex sein, aber unter Annahme von gleichen Borstenlängen in ein und derselben Bürste haben dann die Borstenbündel der horizontalen Reihen verschiedene Lochtiefe, und zwar die mittelsten Bündel die geringste, die äufsersten die gröfste Lochtiefe, während die in verticaler Ebene stehenden die gleiche Tiefe haben. Erhält in diesem Falle der Bürstenkörper einen ebenen Querschnitt, so können ebenfalls concave oder eonvexe Borstenflächen erzielt werden,

es resultiren dann — bei gleicher Borstenlänge — auch noch verschiedene Lochtiefen in den Querreihen, mit der Mafsgabe, dafs symmetrisch zum mittelsten Borstenbündel liegende Bündel die gleiche Lochtiefe haben.

Beim Bohren des in Fig. io dargestellten, in der Längsrichtung geraden Bürstenkörpers mufs für den Fall, dafs eine concave Borstenfläche erzeugt werden soll, der Drehpunkt c des Einspannsupports d — analog Fig. 8 — hinter der im Mittelpunkt des Schablonenrades α errichteten Senkrechten liegen, in welcher dann wieder der Mittelpunkt dieser concaven Linie liegt. Die Querschnittsoberfläche des Bürstenkörpers kann concav oder convex oder aber auch eben sein. In jedem Falle gilt das von der Form der Borstenfläche und der Tiefe der Löcher Vorhergesagte im wesentlichen auch für die Querschnitte der Fig. ι o.

Beim Bohren des in Fig. 11 dargestellten, in der Längsrichtung geraden Bürstenkörpers, der eine concave, convexe oder ebene Querschnittsoberfläche aufweisen kann, sind Borstenlöcher in parallelen, horizontalen und parallel-verticalen Reihen angeordnet, und die Endpunkte sämmtlicher Löcher liegen in einer Ebene. In diesem Falle wird der ganze Mechanismus auf die Normalstellung gebracht, die weiter vorn beschrieben wurde.

Es lassen sich aber auch die Modificationen Fig. i2 bis 14 analog dem vorher beschriebenen Falle ausführen, je nachdem der Support b entweder in die punktirte Stellung oder in die mit ausgezogenen Linien angedeutete Stellung gebracht und in dieser festgestellt wird, wobei also eine Drehung des Steuerrades χ nicht erfolgt, während die schräge, aber parallele Stellung der Borsten durch die Verstellung des Supports vermittelst Spindel q bewirkt wird.

Würde man in diesem Falle auch noch die Spindel ρ zur Auf- und Abwärtsbewegung des Supports benutzen, so könnten auch Löcherreihen, die im Winkel zu einander stehen, eingebohrt werden, wie in Fig. 15 dargestellt.

Durch die Combination der auf- und niedergehenden Bewegung des Einspannsupports d und der kreisförmigen Bewegung, welche dem Support b ertheilt werden kann, würde eine kartenförmige Oberfläche gebohrt werden können, wie dies Fig. 16 andeutet.

Zur Erläuterung eines Arbeitsganges beim Bohren eines Bürstenkörpers sei das Bohren des in seiner Längsrichtung convexen Bürstenkörpers nach Fig. 7 mit im Querschnitt convexer Bürstenoberfläche beschrieben. Zunächst wird der ganze Mechanismus in die Normalstellung gebracht, was dadurch geschieht, dafs man den Support b so einstellt, dafs seine Längsachse in die Richtung der Bohrspindelachse fällt und dafs der Einspannsupport d so eingestellt wird, dafs die zeigerartige Verlängerung f eine horizontale Lage (die Nullstellung) einnimmt. In der Zeichnung ist die Maschine in Fig. 1 und 2 in dieser Stellung gezeigt. Da hier ein in der Längsrichtung convexer Bürstenkörper gebohrt werden soll, ist der Drehpunkt c des Einspannsupports d über den Mittelpunkt des Schablonenrades a hinaus nach dem Spindelstock e zu verschoben. In dieser Läse kann dann das mittlere Loch der mittleren Lä'ngsreihe gebohrt werden. Beim Bohren wird der Hebel r nach der Maschine zu geführt, wodurch sich der Spindelstock e auf dem Gestell vorwärts schiebt. Die im Spindelstock gelagerte Bohrspindel, die durch die Scheibe η ihren Antrieb erhält und die den Bohrer trägt, wird ebenfalls gegen das Arbeitsstück bewegt, so dafs der Bohrer ein Loch in das Arbeitsstück bohren kann. Die Tiefe des Loches bestimmt .sich durch den Anschlag, welcher den Vorgang der Rolle u hemmt, sobald das Loch die richtige Tiefe hat. Beim Bohren der anderen Löcher verfährt man am besten so, dafs man erst sä'mmtliche Löcher der mittleren Längsreihe von der Mitte aus nach links und rechts bohrt. Durch Umschalten des Rades χ dreht sich das in passender Gröfse angeordnete Schablonenrad a, und mit ihm Support b und Einspannsupport d mit dem Arbeitsstück' in die zum Bohren des nächsten Loches der mittleren Längsreihe passende Lage. Nachdem dieses Loch gebohrt ist, schaltet man das Rad χ wieder um, um das Arbeitsstück in die für das nächste Loch passende Lage zu bringen, und so fort, bis man sämmtliche Löcher der halben mittleren Längsreihe gebohrt hat. Dann schaltet man wieder zurück und bohrt die Löcher der anderen Hälfte der mittleren Längsreihe in derselben Weise. Sobald sämmtliche Löcher der mittleren Längsreihe gebohrt sind, bringt man die Maschine wieder in ihre Normalstellung zurück. Um dann die Löcher der seitlichen Längsreihen zu bohren, mufs der Einspannsupport um seinen Punkt c gedreht werden, so dafs der Zeiger f etwa von ο auf 1 rückt. Dann fängt man wieder an und bohrt erst die Löcher von der Mitte nach der einen Seite hin und dann nach der anderen Seite hin. Sind sämmtliche Löcher dieser Längsreihe gebohrt, so dreht man den Einspannsupport in die für die nächste Lä'ngsreihe passende Lage und wiederholt dasselbe Spiel, bis alle Löcher gebohrt sind.

Es ist selbstverständlich nicht unbedingt erforderlich, dafs man mit dem Bohren des mittleren Loches einer Mittelreihe beginnt, man kann auch an anderen Stellen beginnen, das Bohren erfolgt dann nur in anderer, nicht so geregelter Reihenfolge.

Claims (2)

1. Patent-Ansprüche:

   ι. Eine Maschine zum Bohren von Löchern in Bürstenkörpern, dadurch gekennzeichnet, dafs ein in der Richtung der Bohrspindelachse stellbarer Support (b) einen um einen Zapfen (c) in verticaler Ebene stellbaren, mit Längs- und Querverstellung versehenen Support (d) trHgt, so dafs der letztere unter einem beliebigen Neigungswinkel gegen die Achse des Bohrers festgestellt und ein darin eingespannter Bürstenkörper von im Längsschnitt gerader, aber im Querschnitt beliebig geformter Oberfläche sowohl in zum Bürstenkörper senkrechter, als in zur längsgerichteten Mittelebene des Bürstenkörpers geneigter Richtung gebohrt werden kann.
2. 2. Eine Maschine nach Anspruch i, bei welcher die Supportplatte (I) des Supports (b) drehbar eingerichtet ist, so dafs durch Drehung des Supports (b) in horizontaler Richtung Bürstenkörper von beliebiger Querschnittsoberfläche nach beliebiger Richtung gebohrt werden können, wobei die Drehung der Supportplatte (I) durch ein den Abstand der Löcher regelndes Schablonenrad (a) bewirkt wird.
   Eine Maschine nach Anspruch i, bei welcher die Supportplatte (I) mit einem verstellbaren Rahmen (n>) versehen ist, welcher den Vorgang des Spindelstockes mittelst dessen Anschlages (u) begrenzt, um in einen Bürstenkörper von beliebiger Querschnittsoberfläche Löcher von geringerer oder gröfserer Tiefe bohren zu können.

   Hierzu 2 Blatt Zeichnungen.