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Maschine zum Bearbeiten, insbesondere Schleifen und Polieren von unregelmässigen Werkstücken aus Holz, wie z. B. Stuhlbeinen
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ist trotz der Schablonensteuerung nicht möglich, eine der Profilform der Oberfläche in allen Profilteilen Rechnung tragende Bahngeschwindigkeit zu erreichen, die aus allen Relativbewegungen der Schleifscheiben und der Vorschubbewegung der Werkstücke resultiert.
Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, eine Maschine zu schaffen, welche die Bearbeitung, insbesondere das Schleifen und Polieren von Oberflächenteilstücken der im Querschnitt und/oder Längsschnitt unregelmässig profilierten hölzernen Werkstücke, beispielsweise von gekrümmten Stuhlbeinen individuell formgetreu an Hand einer besonders ausgebildeten Führungseinrichtung und einer Reihe verschiedener Schleifscheiben gewährleistet.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird eine eingangs angeführte Maschine benutzt, bei der auf einem Maschinenbett einerseits motorisch angetriebene, verschieden profilierte Schleifscheiben gelagert sind, anderseits ein Schlitten horizontal geführt ist, der einen Drehtisch trägt, welcher zum Halten des Werkstückes ausgebildet ist.
Die Erfindung besteht nun darin, dass bei einer solchen Maschine jede Schleifscheibe, deren Spindel senkrecht zur Schlittenführung verläuft, sich von der benachbarten, im Durchmesser, im Profil und gegebenenfalls auch in der Drehrichtung unterscheidet und einen eigenen Antriebsmotor besitzt und dass der Drehtisch einen vertikalen Ständer trägt, auf dem ein Schlitten geführt ist, in dem ein horizontaler Ausleger drehbar und axial verschiebbar gelagert ist, der an seinem den Schleifscheiben zugekehrten Ende eine an sichbekannte Einspannvorrichtung für das Werkstück bzw. die Werkstücke trägt, dessen bzw. deren Drehachse vorzugsweise im Abstand von der Drehachse des Auslegers verläuft.
Mit Hilfe dieses nach allen Richtungen beweglichen Auslegers kann ein von seiner Einspannvorrichtung festgehaltenes Werkstück im Raum beliebig bewegt und mit jeder der vorhandenen voneinander verschiedenen Schleifscheiben in Schleifberührung gebracht werden. Zur Steuerung des Auslegers und seiner ihn tragenden, führenden und bewegenden Führungselemente kann jede an sich bekannte vorzugsweise hydraulische Steuereinrichtung dienen, die z. B. zur Steuerung der Motoren der Führungselemente und der Einspannvorrichtung für die Werkstücke elektromagnetisch betätigte Ventile besitzt,
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Tischbeines und ihre Bearbeitungsweise, wie sie mittels der erfindungsgemäss ausgebildeten Maschine möglich sind, schematisch dargestellt.
Die Fig. 8 und 9 zeigen eine beispielsweise Ausführungsform der erfindungsgemässen Maschine in prinzipieller Darstellung im Grundriss und im Aufriss. In Fig. 10 ist eine Spanneinrichtung für ein Werkstück in Ansicht dargestellt, wogegen in Fig. 11 eine Spanneinrichtung für mehrere achsgleich ausgerichtete Werkstücke veranschaulicht ist. Fig. 12 zeigt eine Variante der Schleifscheibenanordnung im Grundriss.
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verschiebbar ist. Auf dem Schlitten --2-- ist um eine vertikale Achse --6-- ein Drehtisch --7-- mit einem eine aufrecht verlaufende Schlittenführung aufweisenden Ständer --8-- drehbar gelagert. Der Schlitten --2-- ermöglicht eine Hin- und Herbewegung in der Horizontalebene, wogegen der Drehtisch die Drehung des Ständers --8-- um eine vertikale Achse --6-- um 3600 erlaubt.
Der Drehtisch --7-wird mittels des Druckmittelmotors-9-über einen Triebling --10-- in Drehung versetzt. In der vertikalen Schlittenführung des Ständers --8-- ist ein Schlitten --11-- vertikal verschiebbar gelagert und mittels einer von einem Druckmittelmotor --12-- angetriebenen Gewindespindel--13-- höhen- verstellbar. In diesem Schlitten --11-- ist ein Ausleger --20-- horizontal in seiner Längsrichtung ver-
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16,17 bzw. 18, 19-- drehbar gelagert, deren Achsen senkrecht zum Bett-l-des Schlittens-2liegen. Der Ausleger --20-- ist nun in Richtung der Achsen dieser Schleifscheiben --14 bis 19-- zu diesen vorschiebbar in dem Ständer --8-- gelagert und besteht aus einer Pinole mit einer Zahnstangen- verzahnung-21--, in die ein Triebling --23-- eines am höhenverschiebbaren Schlitten --11-- angebrachten Druckmittelmotors-22-eingreift, um den Ausleger bzw. die Pinole --20-- in Richtung der Schleifscheibenachsen über die Schleifscheiben vorzuschieben bzw. von diesen zurückzuziehen.
In einer Längsbohrung der Pinole --20-- ist eine Spindel --24-- drehbar gelagert, die eine Längsnut- 26-- für einen Mitnehmerkeil (nicht dargestellt) des Rotors eines Druckmittelmotors --25-- besitzt, der am höhenverstellbaren Schlitten --11-- bzw. am hinteren Ende der Pinole --20-- angebracht ist. Diese Spindel --24-- ragt mindestens aus dem den Schleifscheiben --14 bis 19-- zugewendeten Ende des Auslegers --20-- heraus und trägt an diesem Spindelende eine Einspannvorrichtung --27-- für ein ein-
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ziges Werkstück (Fig. 10) oder für mehrere achsgleich eingespannte und gemeinsam gleichzeitig drehbare Werkstücke --5-- (Fig. 11).
Es kann somit jedes Werkstück --5-- samt seiner Einspannvorrichtung --27-- mit Hilfe mit Pinole --20-- und der Spindel --24-- in der jeweiligen Horizontalebene parallel zu sich geradlinig bewegt, aber auch um die Spindelachse in einer Vertikalebene verschwenkt werden, wobei das Werkstück --5-- in einer durch die Bügelschenkel der Einspannvorrichtung gegebenen Radialentfernung von der Spindelachse in einer Kreisbahn bewegbar ist.
Die vertikale Drehachse --6-- des Drehtisches --7-- und die horizontal gelagerte Spindel--24-der Pinole --20 -- geben der Einspannvorrichtung --27-- einerseits einen Schwenkbereich in der Horizontalebene zwischen einer über einem Magazin-58-- und einem Transportband --59-- befindlichen Aufnahmelage (strichpunktierte Linie --60--) und einer über einer Ablagestelle62-- befindlichen Abwurflage (strichpunktierte Linie --61--), anderseits einen Schwenkbereich in der Vertikalebene zum winkelrechten Einstellen des Werkstückes bzw. seiner jeweiligen Teilfläche zum Schleifscheibenumfang. Der höhenverschiebbare Schlitten --11-- erlaubt das Absenken und Anheben des Auslegers --20-bzw. des Werkstückes.
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achsgleich drehbar lagern und von denen der eine mittels eines Druckmittelmotors --30-- angetrieben wird.
Ausserdem steht jeder Mitnehmer --28, 29-- mit einem Spannkolben in starrer Verbindung, der in einem an die Druckleitung angeschlossenen Hydraulikzylinder bewegbar ist und mittels Drucköl in an sich bekannter Weise zum Einspannen eines Werkstückes --5-- in den Spannbügel --27-- bzw. zum
Lösen desselben aus dem Spannbügel in der einen oder andern Bewegungsrichtung betätigbar ist.
Durch die Anordnung des Druckmittelmotors --30-- am Spannbügel--27-- kann jedes Werkstück --5-- bzw. können alle axial eingespannten Werkstücke gleichzeitig um seine bzw. um ihre Längsachse der Mit- nehmer --28, 29-- gedreht und so in jede beliebige, der Querschnittsform des Werkstückes jeweils ent- sprechende Winkellage gebracht und so zur Schleifscheibe in die jeweils exakte Winkellage eingestellt werden.
Zur Schilderung der Arbeitsweise der erfindungsgemässen Maschine wird als Beispiel ein Tischbein mit mehreren sowohl im Querschnitt als auch im Längsschnitt verschieden geformten Teilflächen seiner
Oberfläche benutzt, und es werden die einzelnen Bearbeitungsschritte in den Fig. 1 bis 7 schematisch veranschaulicht. Das Tischbein ist gemäss Fig. 1 in drei Bereiche I, II und III eingeteilt, von denen jeder mit einer eigenen Schleifscheibe --d, e bzw. f-bei verschiedener Vorschubgeschwindigkeit des
Tischbeines bearbeitbar ist, die hinsichtlich der Profilform ihrer Oberfläche, der Umfangsgeschwindigkeit und Drehrichtung sowie hinsichtlich ihres Durchmessers verschieden ausgeführt sind.
Im Schleifbereich --1-- hat das Tischbein den in Fig. 3 dargestellten Querschnitt, der über einen
Umfangsbereich von zirka 2700 eine Kreisform und im übrigen Umfangsabschnitt eine Dreiecksform mit abgerundeter Kante aufweist. Dieser im Längsschnitt konkav geformte Oberflächenabschnitt --a-- wird mit einer in Fig. 2 dargestellten, im Profil dem Radius der Kreisform des Werkstückes angepassten und in Längsrichtung des Werkstückes rotierenden Schleifscheibe --d-- bearbeitet, die einen kleinen Durchmesser aufweist und in der Richtung des Uhrzeigers mit einer so grossen Umfangsgeschwindigkeit angetrieben wird, dass trotz der während des Schliffes der Fläche --a-- erfolgenden Drehung des Tischbeines um seine Längsachse ein Längsschliff erzielt wird.
Die Drehung des Tischbeines und die Rotation der Schleifscheibe werden so aufeinander abgestimmt, dass die Schleifriefen höchstens um einen Winkel von 1 40'von der Werkstücklängsachse abweichen. Fig. 3 zeigt auch, dass die in Verwendung kommende Schleifscheibe eine im Querschnitt konkave Schleiffläche besitzt, die sich gut an den Flächenabschnitt--a-- anschmiegt.
Der Schleifbereich-II-erstreckt sich nahezu über die ganze Länge des Tischbeines mit Ausnahme des Flächenabschnittes --a--. In diesem Bereich-n-sind vier zwar im Querschnitt gemäss Fig. 5 ebene Flächen --b-- zu schleifen, jedoch hat jede dieser vier Teilflächen-b-ein anders geformtes Längsprofil. Es wird zum Längsschleifen dieser vier Teilflächen-b-- gemäss den Fig. 4 und 5 eine Schleifscheibe mit ebenem Schleifprofil und einer entgegengesetzt zur Vorschubrichtung des in seiner Längsrichtung bewegten Tischbeines ausgerichteten Drehrichtung verwendet, die im Durchmesser grösser als die Schleifscheibe --d-- ist.
Der Schleifbereich-III-erstreckt sich nur über eine im Profil konkave Teilfläche --c-- des Tischbeines und wird mit einer in den Fig. 6 und 7 dargestellten Schleifscheibe --f-- bearbeitet, die entgegengesetzt dem Uhrzeiger rotiert und eine Schleiffläche mit konvexem Schleifprofil besitzt, so dass die Schleifscheibe dem Profil der Teilfläche --c-- des Tischbeines entspricht, welches zur Bear-
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beitung dieser Teilfläche --c-- im Sinne des Pfeiles-g-in Fig. 6 beim Schleifgang über die Schleifscheibe --f-- bewegt wird.
Bei dieser individuellen Bearbeitung der Tei1f1 chen --a, bund c-- des dargestellten Tischbeines rotieren die Schleifscheiben in ortsfesten Lagern, wogegen das Tischbein mittels des Auslegers und seiner von der Spindel --24-- getragenen Spanneinrichtung zu den jeweiligen Schleifscheiben-d, e, f-formgetreu mit konstanter Bahngeschwindigkeit bewegt wird.
Für die Anordnung der Schleifscheiben sind zwei Lösungen vorgesehen. Gemäss Fig. 8 sind zwei
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Uhrzeiger angetrieben wird. Die Schleifscheiben --14 und 15 bzw. 16 und 17 bzw. 18 und 19-- sind dabei gleichgestaltet. Durch Hin- und Herbewegen des Schlittens --2-- kann das Werkstück --5-- ent- weder von einer der Schleifscheiben --14, 16. 18-- oder einer der Schleifscheiben --15, 17, 19-- bearbeitet werden.
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