Titel: Neuere Schleifmaschinen für Spiralbohrer.
Autor: Anonymus
Fundstelle: 1884, Band 253 (S. 190–198)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj253/ar253065

Neuere Schleifmaschinen für Spiralbohrer.

Mit Abbildungen im Texte und auf Tafel 15.

Bekanntlich werden die Spiralbohrer nicht so allgemein angewendet, als man bei ihren anerkannten Vorzügen voraussetzen sollte, und zwar hauptsächlich deshalb nicht, weil dieselben ein bei weitem sorgfältigeres Anschleifen als gewöhnliche Bohrer verlangen, welches ohnehin durch die Form des Spiralbohrers erheblich erschwert wird. Es gehört in der That eine bedeutende, nur von wenig Arbeitern erlangte Geschicklichkeit dazu, einen Spiralbohrer aus freier Hand so anzuschleifen, daſs beide Schneiden gleich lang werden und gleiche Winkel mit der Bohrerachse einschlieſsen, sowie beide den richtigen Schnittwinkel zeigen, Forderungen, welche aber bei Spiralbohrern noch weit wichtiger sind als bei gewöhnlichen Bohrern. Es sind daher verschiedene Einrichtungen angegeben worden, um den Spiralbohrer in richtiger Weise mechanisch gegen die Schleiffläche zu führen (vgl. Sellers 1873 210 * 245. Haagen |191| 1876 222 * 401. Maschinenfabrik Oerlikon 1883 249 53); eine Reihe anderer hierher gehöriger Apparate sind in Fig. 1 bis 12 Taf. 15 abgebildet.

Fig. 1., Bd. 253, S. 191
Fig. 2., Bd. 253, S. 191

Eine sehr einfache, freilich auch ziemlich unvollkommene Vorrichtung zum Schleifen von Spiralbohrern ist die in Textfig. 1 und 2 nach dem Scientific American, 1883 Bd. 49 S. 355 abgebildete Doppelschmirgelscheibe von Fr. Landers in Stroudsburg, Pa. Wie ersichtlich, werden zwei abgestumpft kegelförmige Schmirgelscheiben auf derselben Achse durch einen offenen und einen gekreuzten Riemen in entgegengesetztem Sinne angetrieben, wobei sich ihre kleineren Endflächen fast berühren. Vor den Scheiben ist eine Auflage angebracht, welche um eine wagerechte, zu der Achse der Schmirgelscheiben parallele Achse drehbar ist und in deren Auflagerfläche 3 Kerben eingearbeitet sind. Die mittlere Kerbe ist gerade auf die Mitte der beiden Schmirgelscheiben gerichtet, so daſs an einen in dieselbe gelegten Bohrer bei entsprechender Drehung ein gerader conachsialer Kegel angeschliffen wird. Die so erhaltenen Kanten sind genau gleich lang, müssen aber noch hinterschliffen werden, was ausgeführt wird, indem man den Bohrer in eine der Seitenkerben einlegt und mit der Auflage bis zu der richtigen Lage gegen die Schleifscheibe schwingend bewegt, Es erscheint möglich, daſs durch diese Vorrichtung das Anschleifen der Bohrer erheblich erleichtert wird; immerhin ist aber die Genauigkeit und Güte der Arbeit noch völlig von der Geschicklichkeit des Arbeiters abhängig.

Dagegen wird bei den folgenden Apparaten der Bohrer durch entsprechende Vorrichtungen durchaus gezwungen gegen die Schleiffläche hinbewegt und erfolgt bei dem zuletzt zu besprechenden Apparate von Heilmann-Ducommun diese Bewegung sogar völlig selbstthätig, so daſs der Arbeiter nur das Einspannen des Bohrers zu besorgen hat.

Fig. 3., Bd. 253, S. 191

Bei dem in Fig. 1 und 2 Taf. 15 dargestellten Schleifapparate von Emil Brückner in Düsseldorf-Oberbilk (* D. R. P. Kl. 67 Nr. 22867 vom 15. September 1882) erfolgt das Anschleifen einer Schneide in zwei Absätzen, indem zunächst an den in der Lage I (vgl. Textfigur 3) der Schleifscheibe genäherten |192| Bohrer eine ebene Fläche angeschliffen und so die Schneide gebildet wird, worauf dann durch eine Schraubenbewegung des Bohrers der Schneidwinkel von der Spitze bis zum Umfange gleich gemacht wird. Nachdem so die Schneide vollendet ist, wird der Bohrer an den Rand der Schleifscheibe bewegt und hier die Schneide vollkommen hinterschliffen. Wie aus den Abbildungen hervorgeht, ist vor der Stirnseite der ringförmigen Schleifscheibe ein Kreuzsupport angebracht, welcher die Vorrichtung zum Festhalten des Bohrers und Bewegen desselben entsprechend den eben aufgezählten Arbeiten trägt. Eine auf dem obersten Schlitten des Supportes drehbare Scheibe besitzt zwei Lager L und L1, von denen das vordere L behufs spielfreier Lagerung der Hohlspindel B eine verschiebbare kegelförmige Büchse enthält, während das hintere Lager L1 eine Erweiterung zur Aufnahme der die Hohlspindel B umschlieſsenden Umschaltungsbüchse E enthält. Letztere kann sich, wenn der Stellstift C herausgezogen ist, frei drehen, wird aber durch den Ring D an jeder Verschiebung in der Achsenrichtung verhindert. Die Hohlspindel B trägt am vorderen Ende eine selbstcentrirende Klemmvorrichtung zum Einspannen des Bohrers und kann derselben, wenn der Sperrstift K ausgelöst ist, durch den Handgriff H eine kurze Schraubenbewegung gegen die Büchse E ertheilt werden, indem der Gleitklotz J in einer kurzen Schraubennuth der Büchse E geführt wird. Diese Bewegung wird begrenzt durch den in eine Kreisnuth der Scheibe E eingreifenden Stift M. Eine Feder N, welche durch die übergreifende Verlängerung P der Nabe des Handgriffes H eingeschlossen ist, strebt die Hohlspindel B stets zurückzuziehen.

Nachdem der Bohrer eingespannt ist, wird die Schalthülse E und die Hohlspindel B in ganz bestimmter Stellung durch die Stifte K und C befestigt und dann die ganze Vorrichtung mit Hilfe des Supportes gegen die Schleifscheibe hinbewegt. Ist hierdurch eine ebene Fläche angeschliffen worden, so dreht man, wenn der Bohrer ungefähr die Stellung I der Textfigur 3 hat, nach Zurückziehen des Stiftes K den Handhebel H so lange links herum, als es der Stift M erlaubt, und erhält so einen von der cylindrischen Bohrerfläche bis zur Schneidspitze gleich groſsen Schnittkantenwinkel, ohne die hervortretende Schneide selbst zu beschädigen.

Nach dem nunmehr beendeten Anschleifen der Schneide führt man den Bohrer mit seiner Spitze ungefähr auf Stegbreite über die Schleiffläche hinaus (in die Stellung II der Textfigur 3) und erreicht durch Drehung des Hebels H nach rechts ein vollkommenes Hinterschleifen des Schneidkantenrückens.

Entfernt man jetzt den Bohrer vollständig von der Schleiffläche, kuppelt den Handhebel H mittels des Stiftes K mit der Schalthülse E und dreht nach Hebung des Stellstiftes C die Hülse E um 180°, so ist auch die andere Seite des Bohrers in die zum Schleifen erforderliche Lage gebracht. Das Schleifen dieser zweiten Schneide kann bei |193| Anwendung eines Schleifringes (wie in der Zeichnung angenommen) auf der anderen Seite der Schleifachse erfolgen, ohne daſs hierdurch die beiden Schneidkanten des Bohrers verschieden würden.

Bei dem Schleifapparate von J. H. Johnson in London (* D. R. P. Kl. 49 Nr. 25954 vom 10. Januar 1883) wird die Schneide nach einer Kegelfläche angeschliffen, deren Scheitelpunkt etwas vor derselben und jenseits der Bohrerachse liegt und deren Achse mit dieser einen bestimmten Winkel einschlieſst. Die Schneidkante selbst erhält hierbei eine so geringe Krümmung, daſs sie praktisch als gerade Linie erscheint, während die Spitze des Bohrers entsprechend der Durchdringung der Kegelflächen beider Schneiden eine merkliche Rundung zeigt. In welcher Weise die Formgebung des Bohrers erfolgt und wie gleichzeitig die genau symmetrische Ausbildung beider Schneiden gewährleistet wird, ist aus Fig. 3 bis 6 Taf. 15 zu ersehen.

Wie zunächst Fig. 3 zeigt, wird der Bohrer A unmittelbar an der Spitze durch zwei an den Seitenkanten angreifende Klauen D bezieh. E in dem Spannfutter C sicher gehalten und dem behufs entsprechender Nachstellung achsial verschiebbaren Schleifringe B dargeboten. Das Spannfutter C ist nun in dem Lager f mittels des Hebels h um die wagerechte Achse y drehbar, welche die Achse x des eingespannten Bohrers in einem geringen Abstande oberhalb kreuzt, wie dies aus Fig. 4 deutlich ersichtlich ist. Es ist nun ohne weiteres klar, daſs, wenn das Spannfutter C um einen durch 2 Anschläge k begrenzten Winkel gedreht wird, sich die Ebene des Schleifringes B relativ unter einem stets gleich bleibenden Winkel im Punkte c um die Achse y dreht und so als einhüllende Fläche eine Kegelfläche von oben erläuterten Eigenschaften sich ergibt, nach welcher denn auch die Schneide des Bohrers angeschliffen wird. Wird letzterer darauf um 180° verdreht von Neuem im Futter C eingespannt, so erhält die zweite Schneide eine genau symmetrische Gestalt, vorausgesetzt, daſs auch die Schleiffläche des Ringes B wieder genau dieselbe Stellung behält, was durch Anschläge leicht zu erreichen ist. Der Bohrer selbst stützt sich mit seinem hinteren Ende auf einen Körner L und wird daher nach dem Umspannen genau gleich weit aus dem Futter C vorstehen. Der Körner L befindet sich in einer kleinen Docke K, mit welcher derselbe auf der von dem Futter C ausgehenden Stange J sich verschieben läſst (vgl. Fig. 6).

Es ist offenbar noch nöthig, daſs bei kleineren Bohrern die Achse derselben in entsprechend geringerem Abstande die Schwingungsachse y kreuzt und auch die Scheitelpunkte der Schneidenflächen näher an die Bohrerachse fallen. Wie dies in einfachster Weise erreicht ist, läſst die Vorderansicht des Klemmfutters C (Fig. 5) erkennen. Es liegen nämlich die beiden Klauen zum Festhalten des Bohrers sich nicht gerade gegenüber; vielmehr schlieſsen die Richtungen, in welchen dieselben |194| verschoben werden, einen kleinen Winkel mit einander ein. Beim Einspannen kleinerer Bohrer werden dieselben daher ganz von selbst nach oben gerückt derart, daſs die Schneide ungefähr ebenso weit von der Achse y absteht als bei groſsen Bohrern, dagegen selbstverständlich dann die Bohrerachse näher liegt und zugleich auch der Punkt c näher an die Bohrerspitze fällt, da der Bohrer immer eben nur aus den Klemmbacken hervorsehen darf und die Schleifscheibe ganz nahe über den Spannbacken D hinweggeht. Die Verschiebung der Spannbacken E und D erfolgt wie bei einer selbstcentrirenden Planscheibe durch entsprechendes Verdrehen des Handrades F, dessen Nabe mit Spiralnuthen versehen ist, in welche die Backen D und E eingreifen.

Sind beim Bohren verschiedenen Materials Aenderungen in der Neigung der Schneiden gegen die Bohrerachse erforderlich, so ist dies durch Aenderung des Winkels, welchen die Schwingungsachse y mit der Ebene des Schleifringes einschlieſst, möglich. Die Grundplatte O (Fig. 6) des Lagers f ist auf dem Maschinengestelle um den Bolzen h drehbar und wird durch die Schraube k in den gewünschten Lagen festgestellt. Damit keine Rinnen in den Schleifring eingearbeitet werden, sondern alle Theile desselben der Reihe nach zur Benutzung kommen, ist die Einrichtung getroffen, daſs der Schleifring in seiner Drehebene nach Belieben des Arbeiters in Schwingungen versetzt werden kann. Der kastenförmig entwickelte Lagerstuhl P ist mittels eines lagerartigen Angusses auf die Welle n aufgeschoben und wird um dieselbe gedreht, wenn der mit derselben verbundene, in eine Nase des Armes e an dem Hauptgestelle eingreifende Winkelhebel b bethätigt wird. Andererseits kann der Schleifstein sammt dem Gestelle P auch parallel zu seiner Achse verschoben werden, wenn derselbe dem zu schleifenden Bohrer genähert oder von demselben entfernt werden muſs. Diese Einstellung wird vor Beginn des Schleifens ausgeführt und während desselben durchaus nicht geändert. Die Welle n ruht in zwei Lagern, wovon das eine verlängert und mit Schraubengewinde versehen ist. Das Handrad t ist mit verlängerter Nabe in dieses Lager eingeschraubt und das Ende des Nabenstummels liegt immer an dem Ende der Welle n an, da diese durch den Zug des auf einen Winkelhebel wirkenden Gewichtes u nach vorn gedrängt wird. Das Gestelle P des Schleifsteines ist nun in oben erwähnter Weise mit der Welle n verbunden und wird deren Bewegung mitmachen. Dreht man daher das Handrad t nach links, so daſs seine Nabe aus dem Lager sich herausschraubt, so wird die Welle n und alle mit derselben verbundenen Theile auch nach vorn gezogen; dreht man dagegen das Handrad nach rechts, so wird die Welle n zurückgedrängt. Es wird daher das Andrücken des Schleifringes gegen den Bohrer durch das Gewicht u mit ganz bestimmter Pressung erfolgen.

Während des Schleifens wird dem Steine fortwährend Wasser durch ein endloses Band zugeführt. Das Band ist um eine mittels zweier Mitnehmer |195| von der Welle des Schleifsteines aus betriebene Rolle m und um eine in der als Wasserbehälter dienenden kastenförmigen Erweiterung des Lagergehäuses P befindliche Rolle geschlungen. Diese Vorrichtung ist von einer Haube umgeben, welche auch den Schleifring allseitig eng umschlieſst und so gestaltet ist, daſs dieselbe das vom Bande emporgerissene Wasser direkt auf die Schleifstelle leitet.

Der Antrieb der Welle des Schleifringes erfolgt durch einen Riemen von der Scheibe r (Fig. 6) aus, welche auf der Spindel n drehbar ist und auf ihrer verlängerten Nabe eine kleine, von der Transmission aus bewegte Riemenscheibe trägt. Neben letzterer ist dann noch eine Losscheibe ebenfalls um die Spindel n drehbar vorhanden, um den Antriebsriemen beim Leergange aufzunehmen.

Hiernach dürfte diese Vorrichtung ihren Zweck völlig erfüllen und bei einiger Sorgfalt durchaus brauchbare Schneiden liefern, bei welchen allerdings der Schnittwinkel von der Spitze bis zum Umfange nicht überall genau derselbe ist, was jedoch für die Praxis ohne Bedeutung erscheint. Dagegen sind die Hauptbedingungen, gleich lange und unter gleichem Winkel gegen die Achse liegende Schneiden zu liefern, bei diesem Apparate in voller Strenge erfüllt.

Eine gewisse Aehnlichkeit mit dem soeben beschriebenen zeigt ein Apparat von Smith und Coventry in Manchester, welcher nach Engineering, 1883 Bd. 36 S. 570 nachstehend skizzirt ist; doch erscheint bei diesem das Prinzip, nach welchem die Schneidenbildung erfolgt, nicht so klar ausgesprochen. Da zudem das Schleifen hier auf einem gewöhnlichen Steine erfolgen soll, so sind verschiedene Stellvorrichtungen nöthig, welche der Willkür des Arbeiters nur noch mehr freies Spiel lassen, so daſs die Brauchbarkeit eines mit dieser Vorrichtung nachgeschliffenen Bohrers keineswegs so unabhängig von der Geschicklichkeit des Arbeiters sein kann als bei dem vorher beschriebenen Apparate.

Fig. 4., Bd. 253, S. 195

Wie aus Textfig. 4 hervorgeht, wird die ganze Einspannvorrichtung des Bohrers durch den an das Schleifsteingestell angeschraubten Arm J getragen, welcher mit schwalbenschwanzförmigen Führungen versehen ist, auf denen mittels Schraube und Handrad F ein wagerechter Arm K auf- und abbewegt werden kann. Dieser Arm bildet die |196| Führung für den Schlitten L, auf welchem sich das Lager für die Achse des eigentlichen Bohrerträger befindet. Auf demselben sind zwei Klemmköpfe C und A angebracht. In den vorderen C wird mittels der Schraube D der Bohrer B immer so festgespannt, daſs seine Schneide parallel zur Achse des Schleifsteines zu liegen kommt; der hintere Kopf A hält den Schaft des Bohrers. Alsdann wird der ganze Bohrerträger mittels des Handgriffes H schwingend auf- und abbewegt und der Bohrer durch entsprechendes Drehen des Handrades F mit dem Steine in Berührung gebracht, zugleich aber durch den Handgriff M der Bohrerträger mit dem Bohrer an der ganzen Breite des Steines hingeführt. Wird der Bohrer hierbei so eingespannt, daſs die Drehungsachse des Bohrerträgers die Schneide in einem kleinen Abstande nach oberhalb kreuzt, so wird in der That eine brauchbare Schneide entstehen.

Nachdem die eine Schneide fertig geschliffen ist, wird die Schraube D gelöst, der Bohrer sammt der Einspannvorrichtung des Kopfes A mittels des Handgriffes E um 180° gedreht und die Schraube D wieder angezogen, wobei der Arbeiter darauf zu achten hat, daſs er die zweite Schneide genau in derselben Stellung festklemmt wie die erste, da sonst eine vollkommene Gleichheit beider Schneiden auch bei unveränderter Lage des Armes K gar nicht zu erzielen ist.

Fig. 7 bis 12 Taf. 15 stellen nach Armengand's Publication industrielle, 1883 S. 315 die Maschine von Heilmann-Ducommun und Steinlen in Mülhausen dar. Hier werden dem Bohrer während des Schleifens gleichzeitig zwei Drehbewegungen ertheilt, die eine um seine geometrische Achse, die andere um eine zu dieser senkrechten, durch die Spitze des Bohrers gehenden Achse. Hierdurch wird der Bohrer so geführt, daſs eine vollkommene Schneide entsteht. Auch kann das Verdrehen des Bohrers nach Fertigstellung einer Schneide ausgeführt werden, ohne daſs derselbe losgespannt werden müſste, wodurch eine volle Sicherheit gegeben ist, daſs beide Schneiden genau gleich lang werden und unter demselben Winkel zur Achse stehen.

Wie aus den Abbildungen zu ersehen, ist die schalenförmige Schleifscheibe A in ein Gehäuse derart eingeschlossen, daſs nur eine kleine Stelle frei bleibt. Vor demselben befindet sich auf der um einen Bolzen a drehbaren Platte H1 die Spannvorrichtung H, in welche der Bohrer eingespannt und in richtiger Weise gegen die Schleifscheibe geführt wird.

In Fig. 11 ist ein wagerechter Schnitt durch die Spannvorrichtung und die Schleifscheibe geführt und daraus zu ersehen, daſs in H zunächst eine Büchse d drehbar eingesetzt ist, auf welcher eine Scheibe e festsitzt. In der Büchse d verschiebt sich eine zweite Hülse d1, in welche vorn ein aufgespaltenes kegelförmiges Futter n zum Festhalten des Bohrers eingeschraubt ist. Das Festklemmen des letzteren geschieht dadurch, daſs die Hülse d1 mittels eines an ihrem hinteren Ende eingeschnittenen Gewindes und der Mutter d2 in die Büchse d hineingezogen |197| und so das auſsen kegelförmige Futter n entsprechend zusammengepreſst wird. Durch Auswechseln des Futters n läſst sich die Einspannvorrichtung für Bohrer verschiedener Stärke passend machen.

Die oben erwähnte doppelte Drehbewegung wird dem Bohrer in folgender Weise mitgetheilt. In dem allseitig geschlossenen Fuſsgehäuse (vgl. Fig. 10) ist eine Welle K gelagert, welche durch einen Riemen mittels Fest- und Losscheibe Antrieb erhält. Eine auf die Welle K aufgekeilte Schraube ohne Ende p versetzt ein Schneckenrad N in Drehung, dessen Achse in eine kleine Kurbel M endet, wie dies am besten aus der in Fig. 9 dargestellten Unteransicht der im Fuſsgehäuse befindlichen Bewegungstheile zu entnehmen ist. Von dieser Kurbel M wird alsdann durch Vermittelung einer kurzen, an dem in das Gehäuseinnere hinabreichenden Bolzen g (Fig. 12) angreifenden Schubstange o die hin- und hergehende Bewegung der Fuſsplatte H1 und des Bohrerträgers abgeleitet.

Auf den Bolzen g ist das kleine Stirnrad J und das halbe Kegelrad R aufgekeilt und das Ganze mittels der verlängerten Nabe von R in einer in die Fuſsplatte H1 eingetriebenen Büchse drehbar gelagert. Damit diese Drehung ausgeführt werden kann, ist die Schubstange o an eine auf dem Bolzen g drehbare Schelle angelenkt. Beim Hin- und Hergange des Bohrerhalters wälzt sich nun das kleine Getriebe J auf einem am Gestelle verschraubten Zahnbogen J1 ab und veranlaſst so eine schwingende Bewegung des Bolzens g und des Halbrades R, welche sodann auf den mit letzterem in Eingriff stehenden, gleichfalls halbverzahnten Ring R1 übertragen wird. Dieser Ring ist auf dem Bohrerträger H drehbar und kann durch den Stift q mit der Scheibe e gekuppelt werden, so daſs dann letztere und somit auch die den Bohrer haltende Hülse d an der schwingenden Drehbewegung theilnimmt.

Es ist nun leicht einzusehen, wie durch diese doppelte, dem Bohrer mitgetheilte Bewegung eine ähnliche Schneide entstehen muſs, wie bei dem Johnson'schen Apparate, vorausgesetzt, daſs der Bohrer von Anfang an richtig eingespannt wurde. Um dies leicht bewirken zu können, ist an dem Bohrerträger ein Zeiger angebracht. Ist die eine Schneide angeschliffen, so wird, ohne den Bohrer loszuspannen, der Stift q gehoben und die Hülse d mit dem Bohrer um 180° gedreht, in welcher Lage der Stift q in ein anderes Grübchen der Scheibe e einfällt und so letztere wieder mit dem Ringe R1 kuppelt. Um den Bohrer mit der Schleifschale in Berührung zu bringen, ist letztere mit ihrem Lager C in einer Schwalbenschwanzführung des Theiles D mittels der Schraube k achsial verschiebbar, wobei eine Stellschraube k1 für beide Schneiden einen gleichen Vorschub der Schleifscheibe sichert, Auſserdem wird aber die Schleifschale während der Arbeit noch rechtwinklig zu ihrer Achse selbstthätig hin- und hergeschoben, um ein gleichmäſsiges Abarbeiten derselben zu erzielen und die Schleiffläche stets eben zu erhalten. Zu diesem Zwecke ist auf der Welle K eine zweite Schnecke m1 |198| aufgebracht, welche in das Schraubenrad m eingreift. Die Nabe des letzteren enthält eine schiefe Ringnuth, in welche ein Gleitstück l des Hebels L so eingreift, daſs dieser bei der Drehung des Rades m und der Nabe hin- und herschwingt. Das Ende des Hebels L umfaſst die Mutter der Supportschraube D1, mittels welcher die Platte D auf der Prismenführung E normal zur Schleifschalenachse auch von Hand verstellt werden kann. Es wird daher während der Arbeit die Supportplatte D nebst der Schleifscheibe fortwährend langsam hin- und hergeschoben. Der beim Schleifen auftretende Staub wird selbstthätig abgesaugt, da auf dem Umfange der Schleifscheibe kleine Leisten angebracht sind, welche wie die Flügel eines Gebläses wirken und den Schleifstaub von der Arbeitstelle weg in das die Schleifscheibe umgebende Gehäuse hineinsaugen und dann durch das Rohr t (Fig. 7 und 8) wegtreiben.

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