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Portal-Fräsmaschine
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u. dgl.spindeln gelagert sind, feststeht und der Arbeitstisch sich unterhalb dieses Trägers hin-und herbewegt, was insbesondere sich dann, wenn es sich um längere Werkstücke handelt, nachteilig auswirkt, weil viel zu grosse Massen bewegt werden müssen und ausserdem der Maschinentisch in der doppelten Länge des Werkstückes ausgeführt werden muss. Auch die Anordnung von waagrecht arbeitenden Planfräsem ist bei solchen zu bearbeitenden Flächen, die wellig sind, ungünstig, und ist nur dort vertretbar, wo man, wie in dem bekannten Beispiel, einen Motorblock bearbeitet, wo zwischen den einzelnen Zylinderbohrungen nur. verhältnismässig schmale Flächen zu bearbeiten sind.
Wenn man welliges Material, wie Metallplatinen od. dgl. mit starr und waagrecht arbeitenden Werkzeugen bearbeiten will, erhält man in den Oberflächen Absätze, die bei Weiterverarbeitung, insbesondere im kalten Zustand, zu Überlappungen führen der sich durch Kaltverformung gar nicht beseitigen lassen.
Demgegenüber bietet die erfindungsgemässe Portalfräsmaschine den Vorteil, dass während des Fräsens auf das Werkstück, z. B. eine Platine od. dgl., sei es durch die Druckrolle, sei es durch den Druckschuh, in irgendeiner Form ein hinreichend grosser Druck ausgeübt wird, so dass eine unebene Platine zumindest teilweise gerade gerichtet wird. Durch diesen Druck entsteht in dem Material eine gewisse Vorspannung, die ein ruhiges Fräsen sichert. Bei der erfindungsgemässen Maschine ist ferner der Vorteil gegeben, dass man für die Frässpindeln zwei Einstellmöglichkeiten hat, indem sich einerseits der Fräser, z. B. infolge der Zwischenschaltung einer kugeligen Lagerfläche, automatisch der Oberflächengestalt durch allseitiges Nachgeben anpassen und dass die Spindelachse selbst in jeder Richtung geneigt werden kann.
Durch die eine Verstellmöglichkeit, wird die Fräsereingriffebene immer eine tangierende Ebene zur Oberflächengestalt sein, während man mit der zweiten Möglichkeit, also mit dem Verschwenken der Fräsachse selbst, den Sturz und damit auch die Bahnbreite einstellen kann.
Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung von Ausfiihrungsbei- spielen in Verbindung mit der Zeichnung. Es zeigen, in schematischer Darstellung Fig. 1 das vordere Ende einer Schwinge einer Portalfräsmaschine mit zwei Reihen Frässpindeln, im Grundriss, Fig. 2 einen Querschnitt zu Fig. 1, wobei eine hydraulische Einrichtung zum Abheben der Fräser eingezeichnet ist Fig. 3 einen Axialschnitt, durch eine Frässpindel und Fig. 4 einen Aufriss mit einer Einrichtung zum Verstellen des Sturzes des Fräsers.
Oberhalb einer Platine 1 wird eine Schwinge 2 in Richtung der Längserstreckung der Platine 1 hinund herbewegt, wobei die Platine 1 auf einem langgestreckten Werktisch liegt und die Schwinge 2 gelenkig in einem fahrbaren Portal aufgehängt ist, welches den Tisch überbrückt und entlang demselben hin-und herfahrbar ist. An dem vorderen Ende der Schwinge 2 ist ein Träger 3 für die Frässpindeln angeordnet, während dahinter in der Schwinge 2 eine Druckwalze 4 drehbar eingesetzt ist, die auf der Platine 1 aufliegt und diese fest auf den Maschinentisch drückt. Der Träger 3 dient dazu, mehrere Frässpindeln zu einer Fräseinheit zu vereinen, wobei diese so angeordnet sein müssen, dass die ganze Breite der Platine 1 durch die Fräser überdeckt ist.
Es ist dabei vorteilhaft, mehrere Reihen von Fräsern hinterenander anzuordnen ; in Fig. 1 ist eine Mehrspindelfräseinheit dargestellt, die aus insgesamt sieben Frässpindeln besteht, die in zwei Reihen an dem Träger 3 befestigt sind, wobei diese Frässpindeln der beiden Reihen versetzt gegeneinander angeordnet sind, so dass sie derart auf Lücke stehen, dass die gesamte Breite der Platine von ihnen bearbeitet werden kann und sich die Bearbeitungsflächen der Fräser gegenseitig etwas überdecken. Der Antrieb der Frässpindeln kann auf verschiedene Art erfolgen, also z. B. derart, dass jede Frässpindel mit einem eigenen Antriebsmotor versehen ist, oder aber auch so, dass mehrere Frässpindeln von einem Motor aus angetrieben werden.
Bei dem in Fig. 1 dargestellten Beispiel sind jeweils drei Frässpindeln von einem Elektromotor 5 und die mittlere Frässpindel von einem weiteren Antriebsmotor 6 angetrieben. Die Motore sind in der Darstellung nur durch eine unterbrochene Kreislinie angedeutet.
Durch die Druckwalze 4 wird die Höhe des abzunehmenden Spans während der Fräsarbeit festgelegt.
Im übrigen kann der ganze Spindelträger 3 gegenüber der Schwinge 2 mittels Gewindespindeln 7 der Höhe nach verstellt werden. Dazu kommt, dass die Schwinge 2 hydraulisch angehoben werden kann, so dass sowohl die Druckwalze 4, als auch die Stirnfräser die Oberfläche der Platine 1 nicht mehr berühren.
Um den Anpressdruck der Druckwalze 4 zu erhöhen, kann man noch auf der Schwinge, etwa oberhalb der Druckwalze 4, einen Aufnahmeraum 8 vorsehen (s. Fig. 2), in den Ballastgewichte eingebracht werden können, der gegebenenfalls aber auch als Flüssigkeitsbehälter ausgebildet sein kann.
Die sieben Frässpindeln sind in dem dargestellten Beispiel in zwei Reihen an dem Träger 3 befestigt, u. zw. drei Frässpindeln 9 an der Vorderseite des Trägers 3 und vier weitere Frässpindeln 10 an der Rückseite des Trägers 3. Der Antrieb der Frässpindeln 9, 10 erfolgt über Zahnräder 11, die an ihrem oberen Ende angebracht sind. Die Frässpindel ist als Hohlwelle 12 mit einem Innenkonus 13 ausgebildet, in dem
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der Kegel 14 eines Stirnfräsers 15 aufgenommen wird. Der Stirnfräser 15 wird unter der Wirkung einer Feder 16, die mittels eines Einstellringes 17 verstellbar ist, auf die Oberfläche der Platine 1 gepresst.
Damit der Stirnfräser 15 bei Unebenheiten der Oberfläche der Platine 1 besser nachgiebig folgen kann, ist er an einer Gummimetallscheibe 18 befestigt, die an dem Ende des Kegels 14 angebracht ist. Durch Verdrehen des Einstellringes 17, was auch während des Arbeitsganges der Maschine erfolgen kann, kann man den Fräsdruck verstellen, wobei die Betätigung des Ringes 17 hydraulisch oder elektromotorisch erfolgen kann.
Die Spindel einschliesslich des Fräsers, kann sowohl im Stillstand, als auch während der Rotation dadurch angehoben werden, dass man an der Frässpindel 12 einen Hebel 19 angreifen lässt, der bei 20 drehbar gelagert ist und an dessen anderem Ende 21 die Kolbenstange 22 eines Hydraulikzylinders 23 angreift, der seinerseits am Maschinengestell. 24 gelenkig befestigt ist.
Durch die Höhenverstellbarkeit des Trägers 3 können die gesamten Frässpindeln gegenüber der Druckwalze 4 der Höhe nach verstellt werden, wodurch also die Frästiefe regulierbar ist. Die Fräser 15 können' gegenüber der Spindelachse in gewissem Masse eine gelenkige Verstellung einnehmen, indem man, wie in Fig. 3 dargestellt, eine Gummimetallscheibe zwischen dem Kegel 14 und dem Fräser 15 anordnet, oder indem man ein Kugelgelenk vorsieht.
Gegebenenfalls kann man den Fräser auf der Welle auch starr befestigen, doch man muss dann dafür sorgen, dass der Fräser bei der Arbeit unter einem gewissen Winkel zur Oberfläche der Platine 1 steht, dass er also eine gewisse Sturzneigung hat. Eine derartige Ausbildung ist in Fig. 4 dargestellt, wo an dem Träger 3, der Einfachheit halber, nur die vorderen drei Spindeln 9 dargestellt sind. Der Spindelträger 3 ist an einem Führungsteil 2a befestigt, und dieser ist um ein Gelenk 25 gegenüber dem Ende der Schwinge 2 schwenkbar, was z. B. durch eine Kolbenstange 26 eines hydraulischen Zylinders 27 erreicht werden kann, deren Ende über ein Gelenk 28 mit dem Führungsteil 2a verbunden ist, wogegen der Hydraulikzylinder selbst über ein Gelenk 29 an der Schwinge 2 befestigt ist.
Man hat also bei einer solchen Einrichtung die Möglichkeit, bei dem Hin- und Herfahren des Portals den Sturz laufend verändern zu können, so dass man auf alle Fälle bei der Vorwärtsbewegung mit einem positiven Sturzwinkel und bei der Rückwärtsbewegung mit einem negativen Sturzwinkel arbeiten wird. Mit Hilfe des Hydraulikzylinders 27 kann man in den Umkehrpunkten der Bewegung des Portals das Schwenken des Frässpindelträgers durch führen.
Unabhängig von diesen Schwenkbewegungen kann der Spindelträger 3, wie bereits dargelegt, der Hö- he nach verstellt werden, wobei die einzelnen Stirnfräser unter Wirkung der Feder 16 sich jeweils der Oberflächengestalt der Platinen anpassen. Darüber hinaus können auch noch die einzelnen Frässpindeln 12 angehoben bzw. gesenkt werden.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Portalfräsmaschine zum Säubern der Oberflächen von Metallblöcken, -platinen, -knüppel u. dgl. mit einem, in der Höhe verstellbaren waagrechten Träger, in dem mehrere mit Stirnfräsern versehene Frässpindeln, welche von Elektromotoren angetrieben sind, in vertikaler Richtung verstellbar gelagert sind, wobei sich die von den Stimfräsern bestrichenen Flächen des zu bearbeitenden Werkstückes mindestens berühren, vorteilhaft überschneiden, dadurch gekennzeichnet, dass der Träger an einer am verschiebbar gelagerten Portal aufgehängten Schwinge befestigt ist, welche mit einer Druckrolle oder mit einem Druckschuh versehen ist und deren Schwenkachse senkrecht zur Vorschubrichtung des Portals steht,
dass die Frässpindeln in Achsrichtung federnd gelagert sind und dass die Fräser gegenüber der Spindelachse allseitig verschwenkbar sind und/oder dass die Spindelachse selbst in einer Ebene, vorzugsweise in der Ebene des Vorschubs, mit der Senkrechten einen spitzen Winkel von vorzugsweise 5 bis 100 einschliesst.
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Portal milling machine
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u. Like spindles are stored, is fixed and the work table moves back and forth below this carrier, which is particularly disadvantageous when it comes to longer workpieces because much too large masses have to be moved and also the machine table doubles Length of the workpiece must be carried out. The arrangement of horizontally working face milling cutters is also unfavorable for surfaces to be machined that are wavy, and is only justifiable where, as in the known example, an engine block is machined, where only between the individual cylinder bores. relatively narrow surfaces are to be machined.
If you want to process wavy material, such as metal blanks or the like, with rigid and horizontal tools, you get paragraphs in the surfaces that lead to overlaps during further processing, especially in the cold state, which cannot be eliminated by cold forming.
In contrast, the portal milling machine according to the invention offers the advantage that during milling on the workpiece, eg. B. a circuit board or the like. Be it by the pressure roller, be it by the pressure shoe, a sufficiently large pressure is exerted in some form, so that an uneven plate is at least partially straightened. This pressure creates a certain pre-tension in the material, which ensures smooth milling. The machine according to the invention also has the advantage that there are two setting options for the milling spindles by, on the one hand, the milling cutter, e.g. B. as a result of the interposition of a spherical bearing surface, automatically adjust the surface shape by giving way on all sides and that the spindle axis itself can be inclined in any direction.
With one adjustment option, the milling cutter engagement plane will always be a tangential plane to the surface shape, while with the second option, i.e. by pivoting the milling axis itself, the camber and thus also the path width can be adjusted.
Further details of the invention emerge from the following description of exemplary embodiments in conjunction with the drawing. 1 shows the front end of a rocker arm of a portal milling machine with two rows of milling spindles, in plan, FIG. 2 shows a cross section to FIG. 1, with a hydraulic device for lifting the milling cutters being shown. FIG. 3 shows an axial section, FIG. through a milling spindle and FIG. 4 is an elevation with a device for adjusting the camber of the milling cutter.
Above a board 1, a rocker 2 is moved back and forth in the direction of the longitudinal extension of the board 1, the board 1 lying on an elongated work table and the rocker 2 is hinged in a mobile portal that bridges the table and can be moved back and forth along the same is. At the front end of the rocker 2, a carrier 3 for the milling spindles is arranged, while behind it a pressure roller 4 is rotatably inserted in the rocker 2, which rests on the plate 1 and presses it firmly onto the machine table. The carrier 3 is used to combine several milling spindles to form a milling unit, these having to be arranged in such a way that the entire width of the board 1 is covered by the milling cutter.
It is advantageous to arrange several rows of milling cutters one behind the other; In Fig. 1, a multi-spindle milling unit is shown, which consists of a total of seven milling spindles, which are attached in two rows on the carrier 3, these milling spindles of the two rows are offset from each other so that they are in such a way on gaps that the entire width the board can be processed by them and the processing surfaces of the milling cutters overlap somewhat. The milling spindles can be driven in different ways, e.g. B. in such a way that each milling spindle is provided with its own drive motor, or else so that several milling spindles are driven by one motor.
In the example shown in FIG. 1, three milling spindles are driven by an electric motor 5 and the middle milling spindle is driven by a further drive motor 6. The motors are only indicated by a broken circular line in the illustration.
The height of the chip to be removed is determined by the pressure roller 4 during the milling work.
In addition, the entire spindle carrier 3 can be adjusted in height relative to the rocker 2 by means of threaded spindles 7. In addition, the rocker 2 can be raised hydraulically so that both the pressure roller 4 and the end mill no longer touch the surface of the blank 1.
In order to increase the contact pressure of the pressure roller 4, a receiving space 8 can be provided on the rocker, for example above the pressure roller 4 (see Fig. 2), into which ballast weights can be introduced, which, however, can also be designed as a liquid container .
In the example shown, the seven milling spindles are attached to the carrier 3 in two rows, u. between three milling spindles 9 on the front of the carrier 3 and four further milling spindles 10 on the rear of the carrier 3. The milling spindles 9, 10 are driven by gearwheels 11 which are attached to their upper end. The milling spindle is designed as a hollow shaft 12 with an inner cone 13 in which
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the cone 14 of a face milling cutter 15 is received. The face milling cutter 15 is pressed onto the surface of the plate 1 under the action of a spring 16, which can be adjusted by means of an adjusting ring 17.
So that the end mill 15 can more flexibly follow unevenness of the surface of the board 1, it is fastened to a rubber-metal disk 18 which is attached to the end of the cone 14. By turning the setting ring 17, which can also be done while the machine is in operation, the milling pressure can be adjusted, the ring 17 being actuated hydraulically or by an electric motor.
The spindle, including the milling cutter, can be raised both at a standstill and during rotation by letting a lever 19 engage the milling spindle 12, which is rotatably mounted at 20 and at the other end 21 of which the piston rod 22 of a hydraulic cylinder 23 is engaged attacks, which in turn on the machine frame. 24 is articulated.
The height adjustability of the carrier 3 means that the entire milling spindles can be adjusted in height relative to the pressure roller 4, so that the milling depth can be regulated. The milling cutters 15 can 'assume an articulated adjustment to a certain extent in relation to the spindle axis by arranging a rubber-metal disk between the cone 14 and the milling cutter 15, as shown in FIG. 3, or by providing a ball joint.
If necessary, the milling cutter can also be rigidly attached to the shaft, but it must then be ensured that the milling cutter is at a certain angle to the surface of the board 1 during work, so that it has a certain tendency to fall. Such a design is shown in Fig. 4, where on the carrier 3, for the sake of simplicity, only the front three spindles 9 are shown. The spindle carrier 3 is attached to a guide part 2a, and this is pivotable about a joint 25 relative to the end of the rocker 2, which z. B. can be achieved by a piston rod 26 of a hydraulic cylinder 27, the end of which is connected to the guide part 2 a via a joint 28, whereas the hydraulic cylinder itself is attached to the rocker 2 via a joint 29.
With such a device, one has the option of being able to continuously change the camber when moving the portal back and forth, so that in any case one will work with a positive camber angle for the forward movement and a negative camber angle for the backward movement. With the aid of the hydraulic cylinder 27, the pivoting of the milling spindle carrier can be carried out at the reversal points of the movement of the portal.
As already explained, the height of the spindle carrier 3 can be adjusted independently of these pivoting movements, the individual face milling cutters adapting to the surface shape of the blanks under the action of the spring 16. In addition, the individual milling spindles 12 can also be raised or lowered.
PATENT CLAIMS:
1. Portal milling machine for cleaning the surfaces of metal blocks, plates, billets, etc. Like. With a height-adjustable horizontal carrier in which several milling spindles provided with face milling cutters, which are driven by electric motors, are mounted adjustable in the vertical direction, with the surfaces of the workpiece to be machined at least touching each other, advantageously overlapping , characterized in that the carrier is attached to a swing arm suspended on the slidably mounted portal, which is provided with a pressure roller or with a pressure shoe and whose pivot axis is perpendicular to the direction of advance of the portal,
that the milling spindles are resiliently mounted in the axial direction and that the milling cutters can be pivoted on all sides with respect to the spindle axis and / or that the spindle axis itself forms an acute angle of preferably 5 to 100 with the vertical in a plane, preferably in the plane of the feed.