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Vorrichtung zum Herstellen von Nuten od. dgl. in vorzugsweise metallischen Körpern
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Drehen, Fräsen, Schneiden oder Schleifen von Nuten od. dgl. in verschiedenen, insbesondere metallischen Körpern, insbesondere in den Kalibern von Kaliberwalzen. Solche Kaliberwalzen mit"negativen Rippenprofilen"werden beispielsweise beim Walzen von oberflächenprofilierten Rundstäben benötigt, welche z. B. zur Erhöhung ihrer Haftfähigkeit als Bewehrungsstahl im Beton an ihrer Oberfläche eine Vielzahl verschiedenartig verlaufender Rippen oder Riegel aufweisen.
Die Erfindung setzt sich zum Ziel, die Herstellung von Nuten in den Körpern besonders rationell, mit geringstmöglichem Aufwand an Zeit und Werkzeugen durchzuführen, und bedient sich hiezu eines be-
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teilt wird.
Selbstverständlich sollen unter den obgenannten Bewegungen des Werkzeuges bzw. Werkstückes immer Relativbewegungen im weitesten Sinne verstanden werden, d. h. es ist ohne Bedeutung, ob das Werkstück in Ruhe bleibt und das Werkzeug sich bewegt oder umgekehrt.
Besondere Probleme ergeben sich des weiteren, wenn es sich in Einzelfällen darum handelt, nach einem regelmässigen Muster verlaufende Nuten zu erzeugen, z. B. bei der Herstellung von Walzenkaliber für die eingangs erwähnten profilierten Bewehrungsstähle. Solche Kaliberwalzen weisen ein etwa halb- kreisförmigesKaliber auf, in dessen Mantelfläche die Rippenprofile im Negativ (als Nut) nach einem vorbestimmten Muster hergestellt werden müssen. In diesem Falle ist es also notwendig, dem Werkzeug eine periodische, hin- und hergehende Bewegung zu erteilen, die quer zur Vorschubrichtung abläuft.
Die erfindungsgemässe Vorrichtung weist eine Lagerung für den in einer im wesentlichen quer zur Vorschubrichtung des Werkstückes liegenden Ebene periodisch hin-und herbewegbaren, z. B. schwenkbaren Halter für das Werkzeug zum Erzeugen der Nut auf und ein oder mehrere Haltelager für das zum Zwecke der Erzeugung der Vorschubbewegung gegenüber dem Werkzeug sich drehende Werkstück.
Bei ursprünglich glatter Oberfläche des zu bearbeitenden Werkstückes kann die Führung des Werkzeuges auch geradlinig sein ; ansonsten muss das Werkzeug eine der jeweiligen Oberfläche des Werkstückes entsprechende, kompliziertere Bewegung ausführen.
In manchen Fällen, insbesondere bei Ausbildung des Werkzeuges als Dreh- oder Schneidmesser, ist das Messer nach einem weiteren Merkmal der Erfindung samt seinem Halter um seine Längsachse verdrehbar und damit immer in die augenblickliche Schneidrichtung (Richtung der zu schneidenden Nut) einstellbar.
Um also in diesem Falle immer einen richtig wirksamen Angriff der Messerschneide bei jedwedem Verlauf der zu schneidenden Nut zu gewährleisten, wird die jeweilige Stellung des Messers durch die Art und Geschwindigkeit der Querbewegung des Messers in bezug auf die Vorschubbewegung des Werkstückes gesteuert.
Weitere Merkmale der Erfindung, insbesondere die Steuerung und Betätigung eines drehbaren und in der Ebene der Drehachse auch schwenkbaren Messers, sind nachfolgend an Hand der Zeichnungen erläutert, in welchen zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt sind. Es zeigen Fig. 1 und 2 in schematischer Draufsicht bzw. in Seitenansicht eine Maschine, die dazu bestimmt ist, in eine zur Herstellung vonBetonarmierungsstäben mit Oberflächenrippen bestimmte Kaliberwalze die nötigen negativen Rippen-
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profile in die Mantelfläche des Kalibers einzuschneiden, die Fig. 3a-d den Ablauf des Schneidvorganges, in den einzelnen Phasen skizziert, die Fig. 4 und 5 eine ähnliche Maschine in Seitenansicht bzw.
Draufsicht, bei welcher jedoch das Schneidmesser durch einen Fingerfräser ersetzt ist.
In Fig. 1 ist das zu bearbeitende Werkstück, eine Profilwalze l, mit dem relativ zur übrigen Darstellung stark vergrösserten Kaliber 2 dargestellt, welch letzteres-da die Profilwalze zur Herstellung von Rundstählen bestimmt ist-etwa halbkreisförmigen Querschnitt aufweist. Das in die Mantelfläche des Kalibers einzuschneidende Rippenprofil 3 verläuft - wie angedeutet - in Form einer Sinuslinie. Die Profilwalze 1 ist in nicht gezeigten Haltelagern drehbar gelagert. Über eine ebenfalls nicht gezeigte Einrichtung wird die Walze 1 während ihrer Bearbeitung in Drehung versetzt.
Zum Schneiden dieses negativen Rippenprofiles (d. h. zum Schneiden der Nut, die beim Walzen mit dem Kaliber das Rippenprofil am Stab ergibt) dient das Messer 4, das in einem sowohl axial drehbar als auch (in der Zeichenebene von Fig. l) schwenkbar gelagerten Halter 5 steckt. Mit 11 ist ein schwenkbarer Bügel bezeichnet, in dem der Halter 5 drehbar gelagert ist. Der Bügel 11 ist mit seinen beiden Enden in den Lagern 12 gelagert, wobei die durch diese Lager 12 bestimmte Schwenkachse 6 durch den Mittelpunkt des Kreises, welcher den Querschnitt des etwa halbkreisförmigen Kalibers 2 bestimmt, hindurchgeht, so dass das mit seinem Halter 5 um diese Schwenkachse 6 schwenkbare Messer-4 die Mantelfläche dieses Kalibers 2 einwandfrei bearbeiten kann.
Verschwenkt wird der Halter 5 bzw. der Bügel 11, in dem der Halter gelagert ist, um die Schwenkachse 6 von einer am Gelenk 7" angteifenden Kurbelstange 7. Verdreht wird der Halter 5 und damit das Messer 4 bzw. dessen Schneidkante, wie Fig. 2 erkennen lässt, von einer ändern Kurbelstange 8, die über einen mit dem drehbar gelagerten Halter starr verbundenen, in einer zur Messerachse senkrechten Ebene beweglichen Lenker 9.
Die beiden obenerwähntenKurbelstangen 7 und 8 sind an die Kurbelscheibe 10 in den Lagern 7'bzw.
8'angelenkt ; diese Lager sind in Langlöchem der Scheibe verstellbar. Es ist also eine einzige vom Ritzel 10'angetriebene Kurbelscheibe 10 vorgesehen, welche über die Kurbelstangen 7, 8 sowohl die axiale Bewegung als auch die Schwenkbewegung des Messers 4 bewirkt. Selbstverständlich muss die Drehbewegung des Werkstückes mit der der Scheibe 10 synchronisiert sein.
Wie der Fig. 1 zu entnehmen ist, muss der Anlenkpunkt 8'jener Kurbelstange 8, die die Drehbewegung des Messers 4 bewirkt, an der Scheibe 10 in deren Drehrichtung um 900 nacheilend gegenüber dem Anlenkpunkt 7'der Kurbelstange 7, die die Schwenkbewegung des Messers bewirkt, angeordnet sein.
Die Fig. 3a - d schliesslich veranschaulichen die einzelnen Phasen der Bearbeitung, wie sie mit der in den Fig. 1 und 2 gezeigten Vorrichtung durchgeführt werden kann. Die Fig. 3a stellt jenes Stadium dar, bei dem das Messer gewissermassen in Nullstellung steht, d. h. unverschwenkt ist und auf einen Wendepunkt der Sinuslinie der zu schneidenden Nut zeigt ; die Messerkante ist nach links gedreht, da in diesem Wendepunkt der Schnitt nach links weiterführen muss. Nach Fig. 3b ist das Messer in einem (in der Zeichnung) linksseitigen Scheitelpunkt der Sinuskurve angelangt und die Messerkante muss demnach gerade gedreht sein ; die Linksverschwenkung des Messers hat ihr Maximum erreicht. In Fig. 3c ist der' nächste Wendepunkt erreicht, wobei die Verschwenkung wieder gleich Null ist, die Messerkante aber weitestgehend nach rechts gedreht sein muss.
Die Fig. 3d schliesslich zeigt jene Stellung, bei der das Messer mit seiner Schneide wieder gerade steht und die Verschwenkung den rechten Scheitelpunkt der Sinuskurve erreicht hat.
Die Fig. 4 und 5 betreffen ein Ausführungsbeispiel von wesentlich vereinfachtem Aufbau, bei dem als Werkzeug ein Fingerfräser 4'Verwendung findet, der, in einem Halter 5'drehbar gelagert, in einer die Längsachse des zu bearbeitenden Werkstückes 1 enthaltenden Ebene verschwenkbar ist. Die Verschwenkung des Bügels 11, an dem der Halter 5'befestigt ist, wird wie beim vorbeschriebenen Ausführungsbeispiel bewerkstelligt. Die Enden des Bügels 11 ruhen in Lagern 12, die durch diese Lager 12 gehende Achse tangiert wieder die Aussenfläche der Walze 1 und geht damit durch den Mittelpunkt des Kreises, dessen eine Hälfte den Querschnitt des Kalibers 2 bildet.
Das Triebwerk 13 zum Antrieb des Fingerfräsers 4', z. B. ein Elektromotor, ruht ebenfalls auf dem Bügel 11 und ist mit diesem gemeinsam mittels der Kurbelstange 7, die bei 7"angreift, verschwenkbar.
Zur Übertragung der Antriebskraft auf den Fingerfräser 4 :' können Zahn- oder Riemenscheiben 14, 16 bzw. eine Kette, ein Seil oder ein Riemen 15 dienen ; der Antrieb des Fingerfräsers 4'könnte aber auch mittels einer flexiblen Welle od. dgl. durchgeführt werden.
Die Wirkungsweise dieser Einrichtung ist im wesentlichen gleich jener der früher Beschriebenen und davon nur insofern abweichend, als eine Verstellung des Werkzeuges um seine Längsachse (Verdrehen) in verschiedene Drehstellungen naturgemäss überflüssig wird. An Stelle des Fingerfräsers kann auch ein rotierender Schleifstift od. dgl. vorgesehen sein.
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Selbstverständlich ist die Erfindung keineswegs auf die dargestellten Ausführungsbeispiele beschränkt.
Sie ist auch nicht nur zur Anwendung bei der Metallbearbeitung geeignet, sondern auch zu mannigfachen andern Zwecken, bei denen es sich darum handelt, einem Werkstück automatisch gesteuert eine be- stimmte Kontur einzuschneiden, einzufräsen oder aufzuzeichnen. Die Form dieser Kontur ist im Rahmen der Erfindung völlig frei wählbar, da sich das bewegliche Werkzeug durch beliebige, an sich bekannte
Mittel der Maschinenbautechnik leicht so steuern lässt, dass auch Nuten verschiedener Länge und Tiefe oder unregelmässige Figuren damit hergestellt werden können.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Vorrichtung zum Herstellen von Nuten od. dgl. in vorzugsweise metallischen Körpern, insbeson- dere in Kalibern von Kaliberwalzen zum Erzeugen von Stäben mit Rippenprofilen an der Oberfläche, gekennzeichnet durch eine Lagerung für den in einer im wesentlichen quer zur Vorschubrichtung des Werk- stückes (1) liegenden Ebene periodisch hin-und herbewegbaren, z. B. schwenkbaren Halter (5) für das.
Werkzeug (4) zum Erzeugen der Nut und ein oder mehrere Haltelager für das zum Zwecke der Erzeugung der Vorschubbewegung gegenüber dem Werkzeug sich drehende Werkstück (1).