AT206172B

AT206172B - Kopierfräsmaschine zur Bearbeitung umlaufender, unregelmäßig geformter und unrunder Werkstücke, insbesondere aus Holz

Info

Publication number: AT206172B
Application number: AT200255A
Authority: AT
Inventors: Rolf Geiger
Original assignee: Rolf Geiger
Priority date: 1954-05-08
Filing date: 1955-04-05
Publication date: 1959-11-10

Description

Kopierfräsmaschine zur Bearbeitung umlaufender, unregelmässig geformter und unrunder Werkstücke, insbesondere aus Holz
EMI1.1

DasÜberlagert sich jedoch die Pendelbewegung der Vorschubbewegung, so dass unvermeidHche Schleifkorn- markierungen derart verwischt werden, dass sie als wahrnehmbare Markierung nicht mehr in Erscheinung treten. Die Pendelbewegung des Schleifbandes kann auf verschiedene Weise erzic. lt werden und es besteht zudem die Möglichkeit, der Pendelbewegung des Schleifbandes durch eine dem Wertstück gegenüber oszillierende Anordnung der Kontaktrolle bzw. Führungsrolle des Schleifbandes noch mindestens eine weitere Pendelbewegung zu überlagern.

So kann die Leitvorrichtung aus einer Rolle bestehen, die auf einem Kurbelarm gelagert ist, die zu seiner parallel zu den Achsen der KoI1t. lkt- bzw. Führungsrollen verlaufenden Achse schräg angeordnet ist, ebenso kann auch die Mittelebene der in an sich bekannter Weise schräg zum Werkstück angeordneten Kontaktrollen schräg zu deren Drehachse angeordnet sein.

Es kann ferner die Kontaktrolle bzw. die Führungsrolle schwenkbar gelagert und hin- und herschwenkend angetrieben sein, ebenso könnte verfahren werden hinsichtlich der Anordnung der Achse der Kontaktrolle bzw. der Achse der Führungsrolle. Ferner kann das Schleifband bzw. dessen Kontakt- und Führungsrolle während der Vorschubbewegung dem Werkstück gegenüber beispielsweise durch einen besonderen Antrieb in eine rasche Hin- und Herbewegung in Längsrichtung des Werkstückes versetzt werden. Die Kontaktrolle könnte zusammen mit der Führungsrolle auf einem Arm gelagert sein, der seinerseits parallel zum Werkstück hin und her verschiebbar oder schwenkbar angeordnet und angetrieben ist. Die Antriebsgestänge dieser Vorrichtung könnten mit ihrem Kurbeltrieb so verbunden sein, dass dessen Arbeitshub beliebig angestellt werden kann.

Hiedurch wäre man in der Lage, die Pendelausschläge des Schleifbandes beliebig zu wählen. Handelt es sich um Bearbeitung von Werkstücken, die im Längsschnitt starke Krümmungen aufweisen, ist erfindungsgemäss eine in der Folge beschriebene besondere Ausbildung möglich.

Es können bei einer Kopierfräsmaschine od. dgl. die Drehachsen der Kopierrollen der Schleifeinrichtung und der Kontakt- bzw. Führungsrollen des Schleifbandes schwenk bar angeordnet und eine Steuereinrichtung vorgesehen sein, deren zusätzliche Tastrolle mit einem ebenfalls zusätzlichen Modellstück derart zusammenarbeitet, dass die Kopierrolle der Schleifeinrichtung und die Kontaktrolle jeweils radial zum Krümmungsverlauf in Längsrichtung des Fräs-bzw. Schleifmodellstückes und des Werkstückes eingestellt werden.

Man ist so in der Lage, auch Werkstücke mit aussergewöhnlich starkem Kunenverlauf der Oberfläche so einwandfrei auf der Maschine in einem Arbeitsgang fertigzustellen, dass sich jegliche Nacharbeit von Hand auch in diesen Sonderfällen erübrigt. Da sich die Schleifeinrichtun'gegenüber der üblichen Fräseinrichtung also vor den Werkstücken befindet, können erfindungsgemäss. JmtUche Schleifwerkzeuge in einem am Support angeordneten gemeinsamen, vorzugsweise als Arm ausgebildeten Werkzeugträger angeordnet sein, der von den Werkstücken weg- und hochgeschwenkt werden l ann.

Schliesslich könnte auch mindestens die den Werkstücken zugekehrte Kontaktrolle jedss Schleifbandes in an sich bekannter Weise ballig ausgeführt sein, wobei jedoch die seitlichen Teile dieser Rolle aus einem dem mittleren Teil gegenüber weicheren Werkstoff hergestellt sind.

In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand in schematischer Darstellung beispielsweise veranschaulicht. Es zeigen Fig. l eine Seitenansicht der Kopierfräsmaschine in Arbeitsstellung, Fig. 2 eine Seitenansicht mit hochgeschwenkter Schleifvorrichtung, Fig. 3 eine Seitenansicht der Anordnung eines einzelnen Schleifbandes, Fig. 4 eine Draufsicht auf ein Schleifband mit Darstellung der Führungsrolle im Schnitt, Fig. 5 und 6 die beiden Endstellungen der Leitvorrichtung, Fig. 7 die Schräganordnung der Schleif- bzw. vorderen Führungsrolle zu ihren Längsachsen und die Parallelverschiebbarkeit der Gesamtschleifeinrichtung zur Werkstückachse, Fig. 8 die Parallelverschiebbarkeit der Schleif- bzw. vorderen Führungsrolle allein, Fig. 9 die schwenkbare Anordnung der vorderen Führungsrolle, Fig.

10 die schwenkbare Anordnung der hinteren Führungsrolle des Schleifbandes, Fig. 11 einen teilweisen Schnitt durch ein verkürzt dargestelltes Schleifband, Fig. 12 die Anordnung einer zusätzlichen Steuerung zur Verschwenkung der Schleif- und Kopierrolle in Abhängigkeit vom Oberflächenverlauf des WerJ\S1ückes in dessen Längsrichtung.

Nach Fig. 1 ist der Bettschlitten 1 einer mehrspindeligen Kopierfräsmaschine auf dem Maschinenbett 2 längsverschiebbar geführt. Quer zur Maschinenachse verschiebbar ist auf diesem Bettschlitten der Frässupport 3 angeordnet, der von einem Modellstück 4 aus über eine Kopierrolle 4a hin- und herbewegt wird. Am Frässupport sitzen in bekannter Weise mehrere umlaufende Fräser 5 zur Bearbeitung einer entsprechenden Anzahl von Werkstücken 6. Um die vorgefrästen Werkstücke auf der Maschine fein bearbeiten zu können, ist in einer Führung 7 des Bettschlittens ein Schleifsupport angeordnet, der im wesentlichen aus einem in der Führung 7 gelagerten Arm 8 und einem an ihm um die Achse 8a schwenkbaren Arm 8b besteht.

Dieser Arm 8b trägt eine der Zahl der Werkstücke entsprechende Anzahl von endlosen, auf

Kontakt- bzw. Führungsrollen 10,11 geführten Schleifbändern 9. Der Antrieb der Schleifbänder erfolgt von einem Motor 12 aus. Mit Vorteil sind die vorderen Kontaktrollen 10 in Führungen 13 nachstellbar gelagert. Erfindungsgemäss sind die Kontaktrollen 10 bzw. die entsprechenden Schleifkörper so bemessen, dass sie in ihrem Umfang nicht grösser sind als der Umfang des Flugkreises der Fräswerkzeuge 5. Es wird so unter allen Umständen ein genaues Schleifen der gefrästen Werkstücke 6 gesichert. Die Steuerung des Schleifsupportes erfolgt von dem Modellstück 4 aus über eine an dem Arm 8 angeordnete Kopierrolle 14.

Sollen die Werkstücke 6 gewechselt werden, kann der Arm 8b um die Achse 8a hochgeschwenkt und durch einen Arretierungsstift 15, der in ein entsprechendes Loch 15a eingreift, gehalten werden.

Um die Bildung von Schleifrillen zu verhindern, erhalten die Schleifbänder erfindungsgemäss, z. B. durch eine Leitvorrichtung, eine in Längsrichtung der Werkstücke 6 verlaufende Pendelbewegung. Nach Fig. 4 besteht die Leitvorrichtung aus einer Rolle 16, die auf einem Kurbelarm 17 einer Achse 18 gelagert ist, wobei der Kurbelarm 17 schräg zu der Achse 18 steht. Die Achse 18 ist mit einem weiteren Kurbelarm mit einem Gestänge 19 (Fig. 1 und 3) verbunden, das seinerseits mit einem Kurbeltrieb 20 in Verbindung steht. Der Kurbeltrieb empfängt seinen Antrieb z. B. über einen Schneckentrieb vom Antrieb der Schleifwerkzeuge 9,10, 11.

Bei der hin-und hergehenden Verdrehung der Achse 18 nimmt die Führungsrolle 16 nach den Fig. 5 und 6 dem Schleifband 9 gegenüber eine wechselnde Schrägstellung ein und versetzt das Schleifband in eine Pendelbewegung auf der Kontaktrolle 10. Die Seitenteile 10a, lOb dieser Kontaktrolle sind mit Vorteil aus einem weicheren Werkstoff als der mittlere Teil hergestellt.

Um die Feinheit des Schliffes der Werkstückoberfläche noch zu verbessern, kann der erwähnten Pendelbewegung des Schleifwerkzeuges bzw. des Schleifbandes 9 eine weitere Pendelbewegung überlagert werden. Hiezu bestehen verschiedene Möglichkeiten. Nach Fig. 7 können die Kontakt- bzw.

Führungsrollen 10,11 des Schleifbandes 9 in einem Arm 22 gelagert sein. Der Antrieb der Schleifeinrichtung erfolgt über die Riemenscheibe 23. Die vordere Kontaktrolle 10 kann dabei mit ihrer Mittelebene schräg auf der Achse 24 befestigt sein, so dass sie beim Umlauf eine Taumelbewegung ausführt. Ebenso kann aber auch der Arm 22 mit einem weiteren Kurbeltrieb 25,26, der von einer beliebigen Stelle aus oder durch einen besonderen Motor angetrieben wird, in Längsrichtung der Werkzeuge, also quer zur Mittelebene der Schleifeinrichtung hin-und herbewegt werden, wobei er in Führungen 27, die ihrerseits im Arm 8b angeordnet sind, gleitet. Fig. 8 zeigt eine Anordnung, bei welcher nur die vordere Kontaktrolle 10 in dem dann feststehenden Arm 22 durch den Kurbeltrieb 25,26 hin-und herbewegt wird.

Nach Fig. 9 könnte auch so vorgegangen werden, dass die vordere Kontaktrolle 10 des Schleifbandes 9 entweder selbst auf ihrer Achse hin-und hergeschwenkt wird oder dass die Achse 24 selbst um den Punkt 28 mittels des Kurbeltriebes 25,26 geschwenkt wird. In diesem Fall kann dann die hintere Führungsrolle 11 zur Einstellung des Schleifbandes mittels der Spannvorrichtung 29 eingestellt werden und zur Regulierung des Bandlaufes auch um den Punkt 30 entsprechend geschwenkt und festgestellt werden. Selbstverständlich besteht auch die Möglichkeit, die Achse 24 der Fig. 9 im Arm 22 fest zu lagern und dann diesen Arm mittels des Kurbeltriebes um beispielsweise den Punkt 28 hin-und herzuschwenken. Gleichfalls besteht die Möglichkeit, nach Fig. 10 die hintere Führungsrolle 11 mittels des Kurbeltriebes während des Bandlaufes hin- und herzuschwenken,.

Im ein Pendeln des Bandes herbeizuführen.

Alle Schwenk-oder Schiebeanordnungen, die an Hand der Fig. 7 - 10 behandelt sind, können jeweils einzeln oder auch, um überlagerte Pendelbewegungen zu erzielen, gleichzeitig zur Anwendung gelangen.

Die Kontaktrollen können beliebigen Querschnitt haben in Abhängigkeit von der Form des zu bearbeitenden Werkstückes. Vorteilhaft ist insbesondere eine ballige Ausführung, wobei dann das Schleifband 9 nach Fig. 11 im Querschnitt bogenförmig so ausgebildet sein kann, dass die Seitenkanten 9a des Bandes eine geringere Umfangslänge besitzen als die Bandmittellinie. In die Seitenkanten 9a können zugelastische Glieder 9b eingearbeitet sein.

In Fig. 12 ist in einer schematischen Draufsicht die Anordnung des Schleifsupportes 8 mit der an dem Modellstück laufenden Kopierrolle 14 und den Kontakt-bzw. Führungsrollen 10, 11 des Schleifwerkzeuges wiedergegeben. Das zu bearbeitende Werkstück ist mit 6 bezeichnet. Nach Fig. 12 ist sowohl die Kopierrolle 14 als auch der die Kontakt- bzw. Führungsrollen 10,11 des Schleifwerkzeuges (nicht dargestellt) tragende Arm 22 um die Punkte 31,32 schwenkbar. Erfindungsgemäss kann ausser dem Modellstück 4, das in üblicher Weise den Frässupport (nicht dargestellt) und den Schleifsupport 8 steuert, noch ein weiteres zusätzliches Modellstück angeordnet sein. Dieses Modellstück wird im Verlauf der seitlichen Verschiebung des Schleifsupportes 8 durch eine zusätzliche Tastrolle 34 od. dgl. abgetastet.

Dieses Modellstück 33 muss nicht dieselbe Form wie das Modellstück 4, das den Fräs- und Schleifsupport steuert, haben. Es ist vielmehr derart ausgebildet, dass es über die in dem Lager 35 schwenkbare Tastrolle 34 und die in der teil-

weise hohlen Achse 36 verschiebbare Welle 37 über einen Zahnstangentrieb 38,39 die Kopierrolle 14 und die Kontaktrolle 10 bzw. den Arm 22 beeinflusst. Im Verlauf der Seitwärtsbewegung des Supportes 8 und der Tastrolle 34 werden die Kopierrolle 14 und die Kontaktrolle 10 in Abhängigkeit von dem Modellstück 33 so um die Punkte 31,32 geschwenkt, dass die Mittelebene der Rollen 14 und 10 immer radial zu der Krümmung 40 des Modellstückes 4 bzw. des Werkstückes 6 stehen.

Durch diese Einrichtung wird eine besonders einwandfreie Bearbeitung auch bei Werkstücken mit ungewöhnlich stark gekrümmter Oberfläche gewährleistet.

Selbstverständlich ist die Anordnung dieser Tasteinrichtung nicht auf die Anwendung bei einem Schleifsupport beschränkt. Sie könnte mit gleichem Erfolg zur Steuerung der Fräswerkzeuge Anwendung finden.

PATENTANSPRÜCHE :
1. Kopierfräsmaschine zur Bearbeitung umlaufender, unregelmässig geformter und unrunder Werkstücke, insbesondere aus Holz, mit gegenüber dem Frässupport in einem zweiten, ebenfalls durch ein Modellstück über eine eigene Tastrolle gesteuerten Support gelagerten, in einer senkrecht zur Werkstückachse liegenden Ebene umlaufenden endlosen Schleifband, dadurch gekennzeichnet, dass in dem von dem Modellstück (4) über die besondere Kopierrolle (14) gesteuerten Schleifsupport (8) eine der Zahl der Werkstücke (6) entsprechende Anzahl von Schleifbändern (9) derart angeordnet ist, dass die Achsen der den Werkstücken (6) zugekehrten Kontaktrollen (10) in Höhe der Achsen der zugehörigen Werkstücke (6) liegen, wobei diese Rollen vorzugsweise in ihrem Umfange höchstens dem Flugkreis der Fräser (5) entsprechen, mit welchen die Werkstücke (6)

vorgefräst werden.

Claims

2. Kopierfräsmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das rasch umlaufende Schleifband (9) durch eine mit einem Antrieb (19, 20) in Verbindung stehende Leit'.'Orrichtung (16) od. dg !. in Längsrichtung des umlaufenden Werkstückes (6) in eine Pendelbewegung versetzt wird.

3. Kopierfräsmaschine nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Pendelbewegung des Schleifbandes (9) durch eine dem Werkstück (6) gegenüber oszillierende Anordnung der Kontaktrolle (10) bzw. der Führungsrolle (11) des Schleifbandes noch mindestens eine weitere Pendelbewegung überlagert wird.

4. Kopierfräsmaschine nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Leitvorrichtung aus einer Rolle (16) besteht, die auf einem Kurbelarm (17) gelagert der zu seiner parallel zu den Achsen der Kontakt- bzw. Führungsrolle (10,11) verlaufenden Achse ( ! C) schräg angeurdnet ist.

5. Kopierfräsmaschine nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittelebene der in an sich bekannter Weise schräg zum Werkstück angeordneten Kontaktrollen schräg zu deren Drehachse (24) angeordnet ist.

6. Kopierfräsmaschine nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktrolle (10) bzw. die Führungsrolle (11) schwenkbar gelagert und während dieses Umlauiens beispielsweise über einen Kurbeltrieb (25,26) hin-und hergeschwenkt wird.

7. Kopierfräsmaschine nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Achse (24) der Kontaktrolle (10) bzw. die Achse der Führungsrolle (11) schwenkbar gelageit und während des Umlaufens der Kontaktrolle (10) z. B. durch einen Kurbeltrieb (25,26) hin- und hergeschwenkt wird.

8. Kopierfräsmaschine nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Schleifband (9) bzw. die Rollen (10, 11) während der Vorschubbewegung dem Werkstück (6) gegenüber beispielsweise durch einen besonderen Antrieb (25,26) in eine rasche Hin- und Herbewegung in Längsrichtung des Werkstückes versetzt wird.

9. Kopierfräsmaschine nach den Ansprüchen 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktrolle (10) zusammen mit der Führungsrolle (11) auf einem Arm (22) gelagert ist, der seinerseits parallel zum Werkstück hin- und herverschiebbar ist und während des Umlaufen der Kontakt- bzw. Führungsrolle (10,11) z. B. durch einen Kurbeltrieb (25,26) hin-und hergeschoben oder hin- und hergeschwenkt wird.

10. Kopierfräsmaschine nach den Ansprüchen 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die die Schwenkbzw. oszillierende Bewegung den Rollen (10,11, 16) mitteilenden Gestänge (19, 26) mit einem in seinem Arbeitshub verstellbaren Kurbeltrieb (20,25) verbunden sind.

11. Kopierfräsmaschine nach den Ansprüchen 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehachsen der Kopierrollen (14) der Schleifeinrichtung und der Kontakt- bzw. Führungsrollen (10,11) des Schleifbandes (9) schwenkbar angeordnet sind und dass eine Steuereinrichtung (37,38, 39) vorgesehen ist, deren zusätzliche Tastrolle (34) mit einem ebenfalls zusätzlichen Modellstück (33) derart zusammenarbeitet, <Desc/Clms Page number 5> dass die Kopierrolle (14) der Schleifeinrichtung und die Kontaktrolle (10) jeweils radial zum Krümmungverlauf in Längsrichtung des Fräs- bzw. Schleifmodellstückes (4) und des Werkstückes (6) eingestellt werden.

12. Kopierfräsmaschine nach den Ansprüchen 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass sämtliche Schleifwerkzeuge in einem am Support (8) angeordneten gemeinsamen, vorzugsweise als Arm (8b) ausgebildeten Werkzeugträger angeordnet sind, der von den Werkstücken (6) weg-und hochgeschwenkt werden kann ; 13. Kopierfräsmaschine nach den Ansprüchen 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens die den Werkstücken (6) zugekehrte Kontaktrolle (10) jedes Schleifbandes (9) in an sich bekannter Weise ballig ausgeführt ist, wobei jedoch die seitlichen Teile (10a, lOb) dieser Rolle aus einem dem mittleren Teil (10) gegenüber weicheren Werkstoff hergestellt sind.