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Bohrfutter für Drehbohrmaschinen zur Steinbearbeitung. Zusatz zum
Patent 401247. Das Bohrfutter nach dem Hauptpatent gestattet, die Bohrmaschine entweder
als Drehbohrmaschine oder als Schlagbohrmaschine zu verwenden. Soll der Bohrer umgesetzt
werden, so ist das nur möglich, wenn der äußere Teil (Griff) des Bohrfutters von
Hand gedreht wird.
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Gegenstand der Erfindung ist eine solche Ausbildung des Bohrfutters
nach dem Hauptpatent ¢012q.7, daß die Bohrmaschine beim Arbeiten als Schlagbohrmaschine
den Bohrer selbsttätig umsetzt, ohne daß der äußere Teil (Griff) des Bohrfutters
von Hand gedreht zu werden braucht. Dies wird dadurch ermöglicht, daß in dem Bohrfutter
eine Kupplung angeordnet wird, welche die Drehbewegung der Maschinenwelle bzw. derBohrspindel
zu bestimmten Zeiten auf den äußeren Teil (Griff) des Bohrfutters überträgt. Dabei
erfolgt aber das Einrücken der Kupplung so stoßweise, daß unter dem selbsttätig
oder von Hand auf den äußeren
Teil erfolgenden-Bremsdruck eine kurzzeitige
Mitnahme dieses Teiles und damit ein Umsetzen des Bohrers erfolgt.
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In den Abb. i bis 6 der Zeichnung ist das Bohrfutter in verschiedenen
Ausführungen dargestellt Ausführung nach Abb. i und 2: Der äußere Teil des Bohrfutters
besteht aus der Hülse 17, dem Griffkörper 18 und dem Führungsstück ig, die fest
miteinander verbunden sind. Der Teil 13 dient mit seiner Ausfräsung 15 zur Aufnahme
des Bohrers ix, der durch den Splint 12 mittels der Bohrung 14 mit dem Teil 13 verbunden
wird. Der Teil 13 ist also Träger des Werkzeuges. Er besitzteinen zylindrischen
Ansatz 16, gegen den der eigentliche Schlagbolzen 24 arbeitet. Dieser Schlagbolzen
ist mit der M'elle bzw. Spindel 35 der Bohrmaschine verbunden. Er trägt Hubkurven
23 sowie einen Schlagzapfen 2o, der gegen den Ansatz 16 des Werkzeugträgers 13 arbeitet.
Der Schlagbolzen 24 ist umgeben von der Hülse 17 und dem fest mit dieser verbundenen
Griffkörper 18. Die Hülse trägt im Innern ein Führungsstück ig, das in sie fest
eingepreßt ist und zwei Längsbohrungen beispielsweise verschiedenen Durchmessers
hat, in deren vorderer der Zapfen 16 des Werkzeugträgers 13 und in deren hinterer
der Schlagzapfen 2o des Schlagbolzens 24 geführt ist. Dieses Führungsstück ig besitzt
außerdem an seinem der Maschine zugekehrten Ende Hubkurven 22, deren Zahl undAusbildung
den Hubkurven 23 des Schlagbolzens 24 entsprechen.
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Wird nun die Hülse 17 festgehalten und in achsialer Richtung ein Druck
auf die Bohrmaschine ausgeübt, so gleiten bei der Drehung d( r Bohrspindel die Hubkurven
23 an denp Überschreitung Hubkurven 22, bis sie nach nach V berschreitung des höchsten
Punktes dieser Kurven vor die Aussparung 21 gelangen. Nun wird der Schlagbolzen
24. beschleunigt, trifft auf den Ansatz 16 des Werkzeugträgers 13 und übt dann einen
Schlag auf den Bohrer ii aus. Die Anzahl der Schläge für jede Umdrehung ist abhängig
von der Anzahl der auf dem Umfang des Schlagbolzens 24 und des Führungsstückes ig
angebrachten Hubkurven.
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Läßt man die Hülse 17 frei und übt einen achsialen Druck auf die Bohrmaschine
aus, so wird im allgemeinen lediglich eine rein drehende Bohrwirkung erzielt, weil
danndie Hubkurven 23 die Kurven 22 und damit die Hülse 17 und den Bohrer ii drehend
mitnehmen. Es könnte in diesem Fall eine Schlagwirkung nur dann eintreten, wenn
die Bohrerspitze einen Widerstand fände, der größer wäre als die zum Mitnehmen der
Teile 22 erforderliche Umfangskraft.
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Um nun selbsttätig ein mit geringer Geschwindigkeit erfolgendes Umsetzen
des Bohrers zu ermöglichen, falls die Maschine als Schlagbohrmaschine verwendet
wird, ist über den Schlagbolzen 24 eine Buchse 31 geschoben, die in einer Bohrung
29 eine Kugel 27 trägt. Außerdem besitzt diese Buchse zwei Längsschlitze 28, in
denen Ansätze 25 der Hülse 17 in Richtung der Längsachse gleiten. Die Buchse 31
ist also undrehbar, aber längsverschiebbar mit der Buchse 17 verbunden. Der Schlagbolzen
24 besitzt eine mit 3o von etwa halbkreisförmiger Form, die an einer Stelle des
Umfanges eine Auswölbung 26 trägt. Diese Arswölbung ist so ausgebildet, daß sie
zwischen zwei Hubkurven 23 angeore.net ist und der in der Drehrichtung voraneilende
Teil der Au -#wölbung eine wesentlich kleinere Neigung besitzt als der nacheilende.
Die Buchse 31 wird durch eine Feder 32 mittels der Kugel 27 stets gegen die in der
Bohrrichtung liegende Auswölbung 26 der Nut 30 gedrückt. Die Feder 32 stützt sich
auf der anderen Seite gegen einen Abschlußteller 33. der wieder durch einen Sprengring
34 in seiner Lage an der Hülse 17 gehalten wird.
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Sobald nun bei der Drehung des Schlagbolzens 24 bei festgehaltener
Hülse 17 die Auswölbung 26 an die Kugel 27 herangelangt, drückt die Feder 32 die
Buchse 31 mit der Kugel hinein, und die sehr steil ansteigende Auslaufkurve der
Auswölbung übt einen kurzzeitig wirkenden Stoß in der Drehrichtung auf die Kugel
und damit auf die Buchse 31 und unter Vermittlung der Ansätze 25 auf die Hülse 17
und damit auf den Bohrer i1 aus. Die Hülse 17 hat also das Bestreben, einen Augenblick
lang an der Drehung des Schlagbolzens 24 teilzunrchmen.
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Der von der Hülse 17 zurückgelegte Drehweg ist in seiner Größe abhängig
von der Bremskraft, mit der die Hülse 17 festgehalten wird. Ist diese Bremskraft
sehr groß, so wird die Kugel 27 an der steilen Bahn der Auswölbung 26 wieder aus
dieser herausgleiten und damit die Buchse 31 unter Spannung der Feder 32 zurückdrücken.
Läßt diese Bremskraft aber etwas nach, so ist die Buchse 31 in der Lage, dem ihr
durch die Kugel 27 erteilten Stoß zu folgen und einen kurzen Drehweg zu beschreiben,
wodurch die Umsetzung des Werkzeugs erfolgt.
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Als Bremse für die selbsttätige Bremsung kann beispielsweise eine
regelbare Bandbremse bekannter Art verwendet werden, die innerhalb o0er außerhalb
der Hülse liegen kann.
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Die Anzahl der bei jeder Umdrehung der Hülse 17 erteilten Stöße kann
man durch entsprechende Wahl der Anzahl der Auswölbungen 26 oder der Zahl der Kugeln
27 ändern, Gemäß der Erfindung arbeitet der Schlagzapfen 2o des Schlagbolzens 24
nicht unmittelbar auf den Bohrerschaft, sondern auf ein Zwischenstück 13, das den
Bohrer ii trägt. Der vom Schlagzapfen getroffene Teil muß
nämlich
-4n seiner Länge und auch im Durchmesser maßgenau gearbeitet sein, damit der Schlagzapfen
mit der beabsichtigten Wirkung auf ihn auftrifft. Läßt man den Schlagzapfen unmittelbar
auf den Bohrerschaft arbeiten, so muß der Schaft jedes Bohrers genau passend sein,
verwendet man dagegen ein Zwischenstück 13 als Werkzeugträger, so muß nur dieses
genau passen, während es bei der Befestigung der Bohrer in dem Werkzeugträger auf
Verschiedenheiten des Schaftprofils und der Schaftlänge nicht ankommt.
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Die Verwendung eines Zwischenstücks hat außerdem noch den Vorteil,
daß Fett, das zur Schmierung des Bohrfutters dient, nicht oben aus dem Bohrfutter
austreten kann.
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Ausführung nach Abb. 3: Bei dieser Ausführung der Umsetzvorrichtung
hat die Hülse 17 einen gegen sie undrehbaren Teil 37, der einen Nocken 26' trägt.
Der Schlagbolzen 24 trägt auf einem Vierkant 38 ebenfalls undrehbar aber längsverschiebbar
einen Teller 36 mit einer Aussparung, in der eine Kugel 27 liegt. Eine Feder 32
drückt den Teller 36 dauernd gegen den Teil 37, der durch den Sprengring 34 gehalten
wird.
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Ausführung nach Abb. 4: Bei dieser Ausführung der Umsetzvorrichtungträgt
der Teller36 den Nocken 26', während der mit der Hülse 17 verbundene Teil 37 die
Kugel enthält. In diesem Fall läuft also der Nocken 26' gegen die Kugel 27.
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Ausführung nach Abb. 5: Bei dieser Ausführung ist die Umsetzvorrichtung
zwischen Bohrmaschine und Hülse 17 angeordnet. Die Hülse trägt an ihrem der Bohrmaschine
zugewandten Ende einen Nocken 39, gegen den ein NoAkeri 4o an einem Teller 36 drückt,
der an der Bohrspindel 35 längsverschiebbar, aber durch ein Vierkant 41 gegen die
Spindel undrehbar ist. Die Feder 32 ist bestrebt, den Teller 36 dauernd gegen die
Hülse 17 zu pressen. Sobald der Nocken 40 gegen den Nocken 39 der Hülse
17 anläuft, erfolgt der die Umsetzung des Bohrers hervorrufende Schlag.
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Ausführung nach Abb. 6: Bei den bisher beschriebenen Ausführungen
wurde der achsiale Bohrdruck dadurch ausgeübt, daß die Bohrmaschine mit der Hand
gegen den Bohrer gepreßt wurde. Die Gesamteinrichtung des Schlagdrehwerkzeuges mit
Umsetzvorrichtung läßt sich aber auch verwenden für Maschinen, bei denen der Bohrdruck
nicht durch die Hand, sondern durch eine Feder ausgeübt wird, und bei denen die
Maschine lediglich das erforderliche Drehmoment hergibt.
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In Abb. 6 ist eine solche Ausführung dargestellt. Hier bedeuten wieder
Buchse 31,
Nut 30 und Kugel 27 die bereits erwähnten Teile der Umsetzvorrichtung,
die die Drehung des Schlagbolzens 24 auf die Hülse 17 übertragen. Die Feder 32 dient
in bereits beschriebenerWeise dazu, dieBuchse 3iinRichtung des Bohrers zu drücken.
Die Feder 32 stützt sich gegen ein Zwischenstück 33, das durch den Sprengring 34
gehalten wird. Der Schlagbolzen 24 besitzt an seinem unteren Ende einen Vierkant
38, durch den er längsverschiebbar aber undrehbar mit einem Zwischenstück 42 verbunden
ist, an das die Spindel der Bohrmaschine oder auch beispielsweise eine biegsame
Wclle angeschlossen werden kann. Die eigentliche Schlagkraft übt die Feder 43 aus,
indem sie sich beim Ablaufen der Hubkurven 22 und 23 aufeinander zusammendrückt
und, nachdem die Hubkurven ihren höchsten Punkt überschritten haben, den Schlagbolzen
24 wieder in Richtung des Bohrers vorwärts drückt.
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Um den Verschleiß der Hubkurven möglichst herabzusetzen, ist es zweckmäßig,
sie aus besonders widerstandsfähigem Material, wie z. B. Stellit o. dgl., herzustellen.