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Maschine zum Einfräsen von Verzierungen in Knopfwerkstücke.
Es sind schon Maschinen zum Einfräsen von Verzierungen in Knöpfe aus leicht formbaren Material, wie Galalith, Horn u. dgl., bekannt, bei denen der Werkstückhalter gegen einen Fräser bewegt wird und eine Drehschaltung erfährt.
Die Erfindung bezweckt eine Vereinfachung der Bauart und der Wirkungsweise solcher Maschinen.
Mittels der Maschine nach der Erfindung können gradlinige Verzierungen in beliebigen Winkeln zueinander und von beliebiger Tiefe durch Einfräsen hergestellt werden. Ebenso kann aber die Maschine auch zum Bohren oder zu andern Arbeiten bei der Fertigstellung von Knöpfen benutzt werden.
Das Hauptmerkmal der Maschine besteht darin, dass an der das Werkzeug-oder Spindelgehäuse tragenden drehbaren Welle Kopierscheiben angeordnet sind, durch die mittels von ihnen beeinflusster Gleitschienen und Hebel die axiale Bewegung des Werkstückhalters und damit die Schnittiefe geregelt wird.
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in Draufsicht, teils im Schnitt nach der Linie E-F in Fig. 5 und Fig. 7 den Spannmechanismus im Schnitt.
Sämtliche Maschinenteile werden von einem Gestell 1 getragen. Die Welle 2 der Maschine ist in den nach oben ragenden Armen des Gestells drehbar und verschiebbar gelagert. Zwischen den beiden Lagerarmen ist auf der Welle 2 ein Spindelgehäuse 3 fest angebracht ; das Antriebsorgan 4 für die Werkzeuge ist lose drehbar auf die Welle 2 aufgesetzt. Das Verschieben des Organs 4 ist durch einen auf der Welle 2 befestigten Stellring 5 verhindert. Im Spindelgehäuse 3 sind in bestimmten Abständen voneinander Wellen 6 und 11 (Fig. 2 und 3) gelagert. Diese Wellen werden durch das als Zahnrad ausgebildete Ende 4"des Antriebsorgans 4 und durch auf ihnen sitzende Zahnräder 7, 12 angetrieben. Die Wellen 6 tragen ausserhalb des Gehäuses je ein Werkzeug 8, beispielsweise einen Fräser.
Wie die Fig. 3 zeigt, kann das eine Werkzeug auch aus einem Bohrer bestehen. Die Bohrvorrichtung weist einen Teil 9, welcher im Gehäuse 3 festgehalten ist, und den Deckelteil. M auf. Das der Bohrspindel 13 zugewendete Ende der Welle 11 trägt ein Schraubenrad 14, welches ein Schraubenrad 14A, das mit der Bohrspindel 13 verbunden ist, antreibt (Fig. 3). Das Spindelgehäuse 3 kann, wenn erforderlich, in einer bestimmten Lage durch einen Anschlag 15 festgehalten werden. Dieser Anschlag kann durch den Hebel 54 in der dargestellten Lage gehalten oder vom Hebel freigegeben werden. Mit dem Organ 4 ist eine Antriebsscheibe 4'verbunden, mittels welcher die heb-und senkbare Spannvorrichtung 29, 31, 32 für das Werkstück und die auf ihr sitzende Schaltscheibe 20 einer Schaltvorrichtung in Drehung versetzt werden kann.
Die Schaltvorrichtung bewirkt, dass die Spannvorrichtung sich nur um einen bestimmten Winkel drehen kann und in der verdrehten Lage festgehalten wird. Die Schaltvorrichtung ist nicht Gegenstand der Erfindung. Die Sehaltseheibe 20 kann aber gegebenenfalls auch durch einen besonderen Antrieb. z. B. einen Elektromotor, angetrieben werden. Von der Antriebsscheibe 4'geht ein Rundriemen über die im Gestell 1 eingebauten Zwischenscheiben 16 zur Scheibe 17 eines an der Aussenseite des Maschinengestells 1 angebrachten Zwischenantriebes und von der Scheibe 18 dieses Antriebes ein Riemen zu der auf der Spannvorrichtung sitzenden Scheibe 19.
Die Schaltscheibe 20 wird durch die Scheibe 18 nur dann mitgenommen, wenn sie eine Drehbewegung ausführen soll ; sonst aber gleitet die Welle der Scheibe 17
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beschriebenen Anordnung folgt, dass das Antriebsorgan 4 die Werkzeuge in ständige Drehung versetzt, die Schaltscheibe 20 dabei aber, wie soeben erläutert, nur dann gedreht wird, wenn sie freigegeben wird.
Die mit dem Spindelgehäuse 3 verbundene Welle 2 trägt eine Nabe 39 mit Armen 39', mittels welcher die Welle 2 von Hand aus gedreht werden kann.
Die Welle 2 ist verschiebbar gelagert und in axialer Richtung einstellbar, damit die Werkzeuge in die richtige Lage gegenüber dem Werkstück gebracht werden können. Zu diesem Zweck ist eine Anschlagvorrichtung vorgesehen. Diese Anschlagvorrichtung besteht im wesentlichen aus einer am abgesetzten Ende der'Welle 2 angeordneten und von der Mutter 23 festgehaltenen Anschlagscheibe 2, 2. wobei die rechte Fläche der Scheibennabe, an der Aussenwand des Lagers anliegend, den Grundanschlae : bildet. In der Scheibe 22 sind eine oder mehrere Schrauben 24 angeordnet, die mit einer am Gestell 1
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Schnitt dargestellt.
Sie besitzt zwei schief ansteigende Flächen und eine zur Wellenaehse senkrechte Anschlagfläche. Eine in einer Bohrung der Welle 2 befindliche Druekfeder 26 stützt sich an der im Lager 27 angebrachten Regulierschraube 28 ab und drÜckt die Welle 2 mit der Scheibe 22 nach rechts.
Wird die Welle 2 gedreht, so wird sie sich axial nicht verschieben, wenn das Ende der Schraube 24 nicht hervorragt. Steht aber das Schraubenende hervor, dann wird beim Auflaufen der Schraube 24 auf die Platte 25 die Anschlagscheibe 22 und damit die Welle 2 nach links verschoben. Gleitet die Schraube : 24 von der Anschlagfläche der Platte 25 herab, so wird sich die Welle 2 wieder nach rechts verschieben.
Durch Verstellen der Schraube 24 kann die axiale Verschiebung der Welle 2 geregelt werden, so dass der Fräser 8 in die richtige Stellung mit Bezug auf das Werkstück dz gebracht und die Bohrspindel 13 entsprechend der Entfernung der Löcher vom Mittelpunkt des Werkstückes eingestellt werden kann.
Die zum Einspannen des Werkstückes dienende Vorrichtung ist in Fig. 7 dargestellt. Sie weist einen zylindrischen Mantelkörper 29 auf, welcher mit seinem oberen Teil im Gestell 1 drehbar und ver- schiebbar gelagert und von einem Ring 80 zum Schutz gegen das Eindringen von Schmutz und Staub umgeben ist. Der untere Teil der Einspannvorrichtung sitzt in der die Scheibe 19 mit der Schaltscheibe 2n verbindenden Nabe, die mit der Einspannvorrichtung mittels eines Gleitkeils verbunden und im Ma- schinengestell drehbar gelagert ist. Der Mantelkörper 29 nimmt in seiner oberen Ausbohrnng die
Spannzange 31 auf, die in der verengten Bohrung des Mantelkörpers verschiebbar ist.
Die erweiterte untere Ausbohrung des Mantelkorpers nimmt einen durchbohrten Zugbolzen 32, der unten mit einem
Flansch versehen ist, auf. Um den Bolzen 32 ist eine Druckfeder 33 angeordnet. Der Bolzen 32 und die Spannzange 31 sind durch eine Schraube 34 zusammengehalten.
Der aus einem Stück hergestellte Gabelhebel 35 greift mit Zapfen 35'in eine Eindrehung des
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ist der mit einem Gewicht belastete Hebel 37 befestigt (s. auch Fig. 1). Die Bewegung des Hohlbolzen 32 und der mit diesem verbundenen Spannzange 31 nach unten wird durch eine Querleiste.'38 begrenzt. was zum Entspannen der Zange 31 notwendig ist. Wird durch Hinunterdrücken des Hebels 3 ? der Mantel-
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gewechselt werden. Soll nun das zu bearbeitende eingespannte Stück an das arbeitende Werkzeug 8 herangebracht werden, so geschieht dies ebenfalls durch Betätigung des Hebels 37, aber durch Anziehen nach oben, wobei durch die Zapfen 35'die Spannvorrichtung gehoben wird.
Wird das Werkstück in der beschriebenen Weise gegen das rotierende Werkzeug 8, beispielsweise eine Frässeheibe, gebracht und die Welle 2 mittels der Arme 39'gedreht, so würde das Werkzeug in das Werkstück einen bogenförmigen, in der Mitte tiefen Schnitt hineinfräsen, wobei die Länge des Schnittes lediglich von der Tiefe des Einschnittes der Frässcheibe abhängig wäre. Es ist aber bei der Herstellung von Knopfverzierungen weder ein tiefer Schnitt noch ein solcher Schnitt, dessen Länge von dem Eindringen des Schneideorgans abhängig ist, erwünscht. Es sollen vielmehr bei der Herstellung von Verzierungen feine, gleichmässige Einfräsungen möglich sein.
Dies wird nun erfindungsgemäss dadurch erreicht) dass ein Hebelsystem vorgesehen ist, welches dem beschriebenen Hebelsystem 37, : J5 entgegenwirkt und gleichzeitig mit diesem betätigt wird.
Auf dem rechten Ende der Welle 2 ist, wie schon erwähnt, eine Nabe 39 mit den Handgriffen 39' befestigt. Diese Teile dienen nicht nur zum Verdrehen des Spindelgehäuses von Hand aus, sondern
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in gleicher Höhe liegen wie die Werkzeuge 8. Während des Verdrehens der Nabe 39 wirkt die jeweils aufgesetzte Kopierscheibe auf eine Gleitschiene 41 oder 42 ein. Die oberen Enden der Gleitschienen dienen als Kopierlineale, welche der gewünschten Schnittform entsprechend ausgebildet sind. Die Gleitschienen sind nach aufwärts und abwärts verschiebbar und werden an der rechten Stirnseite des Gestells 1 durch eine Deckplatte 43 gehalten. Zwischen den Gleitschienen 41, 42 und der Spannvorrichtung 29,
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einer in den Lagern 45 und 45'gelagerten Welle 46 befestigt sind.
Zapfen 46"der Hebel 46'greifen unmittelbar an dem Hohlbolzen 32 der Spannvorrichtung an. Zwischen den Deckhebeln 47 und 47' sind die beiden Stellhebel 48 und 49 auf der Welle 46 drehbar gelagert. Der in Bohrungen der Hebel 41 und 47'angeordnete Querbolzen 50 dient zur Abstützung der an den freien Enden gegabelten Hebel 48 und 49, welche zu diesem Zweck Stellschrauben 51 tragen (Fig. 5 und 1),
Wird nun (s. Fig. 4 und 5) das in der Spannvorrichtung 2. 9, 31, 32 eingespannte Arbeitsstück durch einen am Hebel 37 bewirkten Zug dem Fräser 8 zugeführt, so werden auch die Hebel 46'mittels der Zapfen 46"durch den Teil 32 nach oben bewegt.
Mithin werden aber auch die Hebel 47, 47'und die Gabeln 48, 49 und durch die an diesen Gabeln angebrachten Zapfen 53 die Gleitschienen 41 und 42 nach oben bewegt. Zu Beginn des Vorganges soll z. B. die Gleitschiene 41 die zugehörige Kopierscheibe 40 in einem Zeitpunkt erreichen, wo das Werkzeug 8 mit dem Werkstück A noch nicht in Berührung steht.
Der der Kopierscheibe 40 genau gegenüberliegende Fräser soll also beispielsweise die Lage gemäss Fig. 5
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werden. Bei einer weiteren Verdrehung des Gehäuses 3 bzw. Weiterbewegung des Fräsers 8 muss aber die Spannvorrichtung wieder gesenkt werden, damit der Fräser nicht tiefer schneidet. Dies bewirkt die Kopierscheibe 40 mittels der Gleitschiene 41 und durch Vermittlung des Anschlages 53. der Hebel 48, 49,47, 47'und 46'und der Zapfen 46". Hat der Fräser 8 seine tiefste Lage erreicht, dann muss das Einspanngerät wieder von Hand gehoben werden. Es wird also mit der einen Hand der Hebel 37 angehoben, während mit der andern Hand der Handgriff 39'bewegt und dadurch die Bewegung des Spanngerätes reguliert wird.
Die Schnittiefe kann dabei jeweils durch die Stellschrauben 51 geregelt werden, da durch die Verstellung der Hebel 48 und 49 auch die Gleitschienen 41 und 42 höher oder tiefer gestellt werden.
Die Arbeitsfläche der Gleitschienen kann auch ansteigend oder abfallend, konvex oder konkav oder anders gestaltet sein, so dass verschiedene Einschnitte bzw. Einschnitte, die verschieden tief im Knopf verlaufen, erhalten werden können. Auch können zwei oder mehrere Kopierseheiben mit einer Gleitschiene nacheinander in Berührung gelangen.
Da bei dem beschriebenen Vorgang der Spannmechanismus nach aufwärts bewegt wird und die Kopierscheibe 40 die zugehörige Schiene 41 nach unten drückt, also zwei Kräfte einander entgegenwirken, wird jeder tote Gang vermieden. Die Maschine gemäss der Erfindung ermöglicht die Herstellung von in beliebigen Winkeln zueinander verlaufenden Verzierungslinien beliebiger Tiefe in sehr handlicher Weise.
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Machine for milling decorations into button workpieces.
There are already machines for milling decorations in buttons made of easily malleable material, such as Galalith, Horn and the like. Like., Known, in which the workpiece holder is moved against a milling cutter and experiences a rotary switch.
The invention aims to simplify the design and operation of such machines.
By means of the machine according to the invention, straight-line decorations can be produced by milling at any angles to one another and at any depth. But the machine can also be used for drilling or other work in the manufacture of buttons.
The main feature of the machine is that copy disks are arranged on the rotatable shaft carrying the tool or spindle housing, through which the axial movement of the workpiece holder and thus the depth of cut are regulated by means of slide rails and levers influenced by them.
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in plan view, partly in section along the line E-F in Fig. 5 and Fig. 7, the clamping mechanism in section.
All machine parts are carried by a frame 1. The shaft 2 of the machine is rotatably and slidably mounted in the upwardly projecting arms of the frame. A spindle housing 3 is firmly attached to the shaft 2 between the two bearing arms; the drive element 4 for the tools is loosely rotatably mounted on the shaft 2. The movement of the organ 4 is prevented by an adjusting ring 5 fastened on the shaft 2. In the spindle housing 3 shafts 6 and 11 (FIGS. 2 and 3) are mounted at certain distances from one another. These shafts are driven by the end 4 ″ of the drive member 4, designed as a gear, and by gearwheels 7, 12 seated on them. Outside the housing, the shafts 6 each carry a tool 8, for example a milling cutter.
As FIG. 3 shows, one tool can also consist of a drill. The drilling device has a part 9, which is held in the housing 3, and the cover part. M on. The end of the shaft 11 facing the drilling spindle 13 carries a helical wheel 14 which drives a helical wheel 14A which is connected to the drilling spindle 13 (FIG. 3). The spindle housing 3 can, if necessary, be held in a certain position by a stop 15. This stop can be held in the position shown by the lever 54 or released by the lever. A drive disk 4 ′ is connected to the element 4, by means of which the raisable and lowerable clamping device 29, 31, 32 for the workpiece and the switching disk 20 of a switching device seated on it can be set in rotation.
The switching device has the effect that the clamping device can only rotate through a certain angle and is held in the rotated position. The switching device is not the subject of the invention. The Sehaltseibe 20 can but optionally also by a special drive. z. B. an electric motor are driven. A round belt goes from the drive pulley 4 'via the intermediate pulleys 16 built into the frame 1 to the pulley 17 of an intermediate drive attached to the outside of the machine frame 1, and from the pulley 18 of this drive a belt goes to the pulley 19 sitting on the tensioning device.
The switching disk 20 is only taken along by the disk 18 when it is to perform a rotary movement; otherwise the shaft of the disk 17 slides
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The arrangement described follows that the drive member 4 sets the tools in constant rotation, but the indexing disk 20, as just explained, is only rotated when it is released.
The shaft 2 connected to the spindle housing 3 carries a hub 39 with arms 39 ', by means of which the shaft 2 can be rotated by hand.
The shaft 2 is slidably mounted and adjustable in the axial direction so that the tools can be brought into the correct position relative to the workpiece. A stop device is provided for this purpose. This stop device consists essentially of a stop disk 2, 2 arranged at the remote end of the shaft 2 and held in place by the nut 23, the right surface of the disk hub, lying against the outer wall of the bearing, forming the base stop. One or more screws 24 are arranged in the disk 22, which are fastened to one on the frame 1
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Section shown.
It has two sloping surfaces and a stop surface perpendicular to the shaft axis. A compression spring 26 located in a bore in the shaft 2 is supported on the regulating screw 28 mounted in the bearing 27 and pushes the shaft 2 with the disk 22 to the right.
If the shaft 2 is rotated, it will not move axially if the end of the screw 24 does not protrude. But if the end of the screw protrudes, then when the screw 24 runs onto the plate 25, the stop disk 22 and thus the shaft 2 is shifted to the left. If the screw: 24 slides down from the stop surface of the plate 25, the shaft 2 will move to the right again.
By adjusting the screw 24, the axial displacement of the shaft 2 can be regulated so that the milling cutter 8 can be brought into the correct position with respect to the workpiece dz and the drill spindle 13 can be adjusted according to the distance of the holes from the center of the workpiece.
The device used to clamp the workpiece is shown in FIG. It has a cylindrical casing body 29, which is rotatably and displaceably mounted with its upper part in the frame 1 and is surrounded by a ring 80 for protection against the ingress of dirt and dust. The lower part of the clamping device sits in the hub connecting the disk 19 to the switching disk 2n, which hub is connected to the clamping device by means of a sliding wedge and is rotatably mounted in the machine frame. The jacket body 29 takes in its upper Ausbohrnng
Collet 31, which is displaceable in the narrowed bore of the casing body.
The enlarged lower bore of the Mantelkorpers takes a pierced tension bolt 32, which is below with a
Flange is provided on. A compression spring 33 is arranged around the bolt 32. The bolt 32 and the collet 31 are held together by a screw 34.
The fork lever 35 made from one piece engages with a pin 35 ′ in a recess of the
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the lever 37 loaded with a weight is attached (see also FIG. 1). The downward movement of the hollow bolt 32 and the collet 31 connected to it is limited by a transverse bar 38. what is necessary to relax the pliers 31. Does lever 3? the coat-
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change. If the clamped piece to be processed is now to be brought up to the working tool 8, this is also done by actuating the lever 37, but by tightening it upwards, the clamping device being lifted by the pin 35 '.
If the workpiece is brought against the rotating tool 8, for example a milling disk, in the manner described, and the shaft 2 is rotated by means of the arms 39 ', the tool would mill an arcuate cut deep in the middle into the workpiece, the length of the Cut would only depend on the depth of the incision of the milling disc. In the production of button decorations, however, neither a deep cut nor such a cut, the length of which depends on the penetration of the cutting element, is desired. Rather, fine, uniform millings should be possible in the production of decorations.
This is now achieved according to the invention in that a lever system is provided which counteracts the described lever system 37, J5 and is actuated simultaneously with it.
As already mentioned, a hub 39 with the handles 39 'is attached to the right end of the shaft 2. These parts are not only used to rotate the spindle housing by hand, but
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lie at the same height as the tools 8. During the rotation of the hub 39, the copying disk placed in each case acts on a slide rail 41 or 42. The upper ends of the slide rails serve as copying rulers, which are designed according to the desired cut shape. The slide rails can be moved upwards and downwards and are held on the right-hand front side of the frame 1 by a cover plate 43. Between the slide rails 41, 42 and the clamping device 29,
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a shaft 46 supported in bearings 45 and 45 ′.
Pins 46 ″ of levers 46 ′ engage the hollow bolt 32 of the clamping device directly. Between the cover levers 47 and 47 ′, the two adjusting levers 48 and 49 are rotatably mounted on the shaft 46. The transverse bolt 50 arranged in bores in the levers 41 and 47 ′ serves to support the levers 48 and 49 forked at the free ends, which carry adjusting screws 51 for this purpose (Fig. 5 and 1),
If now (see FIGS. 4 and 5) the work piece clamped in the clamping device 2, 9, 31, 32 is fed to the milling cutter 8 by a pull caused on the lever 37, the levers 46 ′ are also passed through the Part 32 moved up.
As a result, however, the levers 47, 47 'and the forks 48, 49 and the slide rails 41 and 42 are moved upwards by the pins 53 attached to these forks. At the beginning of the process z. B. the slide rail 41 reach the associated copy disk 40 at a time when the tool 8 is not yet in contact with the workpiece A.
The milling cutter exactly opposite the copying disk 40 should therefore, for example, have the position according to FIG. 5
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will. In the event of a further rotation of the housing 3 or further movement of the cutter 8, however, the clamping device must be lowered again so that the cutter does not cut any deeper. This is brought about by the copying disk 40 by means of the slide rail 41 and, through the intermediary of the stop 53, the levers 48, 49, 47, 47 'and 46' and the pin 46 ". When the milling cutter 8 has reached its lowest position, the clamping device has to move off again The lever 37 is thus raised with one hand, while the handle 39 ′ is moved with the other hand and the movement of the tensioning device is thereby regulated.
The depth of cut can be regulated by means of the adjusting screws 51, since the adjustment of the levers 48 and 49 also causes the slide rails 41 and 42 to be set higher or lower.
The working surface of the slide rails can also rise or fall, convex or concave or be designed differently, so that different incisions or incisions that run at different depths in the button can be obtained. Two or more copier disks can also come into contact with a slide rail one after the other.
Since in the process described the tensioning mechanism is moved upwards and the copying disk 40 presses the associated rail 41 downwards, that is to say two forces counteract one another, any dead gear is avoided. The machine according to the invention enables the production of decorative lines of any depth that run at any angle to one another in a very handy manner.
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