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Nutenfräsmaschine für Spiralbohrer, Reibahlen und ähnliche Werkzeuge.
Die Erfindung betrifft eine Nutenfräsmaschine für Spiralbohrer, Reibahlen und ähnliche Werkzeuge, bei welcher das Werkstück während des Schneidens allmählich und bei Beendigung des Schneidens plötzlich vom Fräser wegbewegt wird.
Der Zweck der Erfindung ist, verbesserte Mittel zur Hervorbringung dieser relativen Bewegungen des Werkstückes und des Fräsers zu schaffen und ferner eine Einrichtung, durch welche die plötzliche Wegbewegung des Werkstückes vom Fräser durch denselben Mechanismus bewirkt wird, der den Fräser stillsetzt, und zwar etwas vor diesem Stillsetzen.
In der Zeichnung zeigt Fig. i die Maschine in Seitenansicht, wobei einzelne Teile abgebrochen sind und wobei sich die das Werkstück (einen Spiralbohrer) tragende Welle ungefähr am Ende ihres Vorwärtsganges befindet. Fig. 2 ist ein Grundriss, wobei ebenfalls Teile fortgelassen sind. Fig. 3 ist ein Längsschnitt, Fig. 4 und 5 sind Schnitte nach den Linien 4-4 und 5-5 der Fig. 3, und zwar in kleinerem Massstabe. Fig. 6 ist ein Schnitt nach der Linie 6-6 der Fig. 3.
Mit 1 ist die Maschinengrundplatte bezeichnet, welche die Form eines Kreissektors besitzt.
2 ist das auf die Grundplatte aufgesetzte Gestell, welches gegenüber der Grundplatte in wagrechter Ebene um einen lotrechten Zapfen 3 drehbar ist und durch eine Schraube 4 in der jeweiligen Lage gehalten wird, indem die Schraube 4 in eines der Löcher 5 eintritt, die im Kreisbogen an der Oberseite der Grundplatte 1 nahe an deren bogenförmigem Rand angeordnet sind. Am vorderen freien Ende des Gestelles 2 ragt ein Arm 6 empor ; am hinteren Ende trägt das Gestell Schrägflächen 7. Auf dem Gestell 2 sitzt ein Gestellaufsatz 8, welcher sich in der Längsrichtung des Gestelles 2 erstreckt und an einem Ende bei 9 am Arm 6 angelenkt ist, so dass er gegenüber dem Gestell 2 in lotrechter Ebene gedreht werden kann.
An seinem anderen Ende besitzt der Gestellaufsatz 8 durch einen Zwischenraum voneinander getrennte Führungsstücke 10, zwischen welche die Seiten des inneren Endes des Gestelles 2 eintreten, um den Gestellaufsatz bei seiner Drehung um den Zapfen 9 zu führen. Die Gestellteile 2 bis 8 schwingen somit in wagrechter Richtung gegenüber der Grundplatte 1 als Ganzes.
Das vordere Ende des Gestellaufsatzes 8 wird in der erforderlichen Lage gegenüber dem Gestell 2 durch einen Keil 11 gehalten, welcher auf den Schrägflächen 7 des Rahmens 2 ruht und sich mit seinem oberen Ende gegen einen Block 12 stützt, welcher an dem vorderen Endteil des Gestellaufsatzes 8 an dessen'Unterseite so angeordnet ist, dass er gegenüber dem Aufsatzstück 8 eine Längsbewegung auszuführen vermag. Der Block 12 gleitet in einander gegenüberliegenden Nuten 13, die auf der Unterseite des Gestellaufsatzes vorgesehen sind und diese Nuten sind etwas nach rückwärts geneigt, so dass eine Vorwärtsbewegung des Blockes 12 in den Nuten in genau wagrechter Lage eine geringe Senkung des vorderen Endteiles des Gestellaufsatzes 8 bewirkt.
Eine Stange 14 erstreckt sich von dem Keil 11 nach rückwärts und durchsetzt lose den Gestellarm 6 ; sie trägt an dem über den Arm 6 hinausragenden Ende eine Mutter 15, welche von dem Gestellarm für gewöhnlich durch einen wagrecht angeordneten Klinkenarm 16 getrennt ist, der auf der Aussenseite des Gestellarmes 6 bei 17 drehbar gelagert ist (vgl. Fig. 4) und über die Stange 14 hinausragt. Eine Schraubenfeder 18 verbindet die Stifte 19 und 20, von denen der eine an der Stange 14 und der andere an dem Gestell 2 sitzt. Diese Feder 18 übt ständig einen Zug nach vorwärts auf die Stange 14 aus, welcher sich auf den Keil 11 und die Einstellmutter 15 überträgt.
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Auf dem Gestellaufsatz 8 sitzt ein Schlitten 21, der in der Längsrichtung des Gestelles verstellt werden kann. In dem Schlitten 21 ist eine Büchse 22 mit in der Längsrichtung des Gestelles verlaufender Achse drehbar gelagert. Das vordere Ende der Büchse 22 besitzt bei 23 einen Ringflansch und dieser Flansch ist an einander diametral gegenüberliegenden Punkten mit einem Paar Einkerbungen 24 versehen, mit deren jeder eine Klinke 25 auf der Oberseite des Schlitzes 21 in Eingriff zu treten vermag, so dass eine Drehung der Büchse gegenüber dem Schlitten beim Eingreifen der Klinke 25 in eine Kerbe 24 verhindert wird.
Eine Leitspindel 26 erstreckt sich in der Längsrichtung des Gestellaufsatzes 8 durch die Büchse 22 hindurch und kann in der letzteren frei gedreht werden. Diese Spindel 26 ist an ihrem vorderen Ende mit geeigneten Halteorganen 27 für den Bohrer versehen und besitzt eine oder mehrere Schraubennuten 28 rings um ihr vorderes Ende. Zapfen 29 ragen von der Innenwand der Büchse 22 nach innen und greifen von entgegengesetzten Seiten in die Nuten 28 ein, was zur Folge hat, dass eine Drehung der Leitspindel 26 gegenüber der Büchse 22 die Welle axial verschiebt entsprechend der Steigung der Schraubennut und der Drehrichtung der Spindel.
Ein Schneckenrad 30 ist undrehbar auf die Leitspindel 26 an dem hinteren Ende des Schlittens 21
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Eine Welle 32 ist unterhalb des Schneckenrades 30 und quer zur Achsenrichtung deb letzteren gelagert, und zwar mit ihrem einen Ende in einem lotrecht schwingbaren Lager 33, welches an dem Gestellaufsatz 8 an dessen hinterem Ende sitzt, mit dem anderen Ende in einem
Lager, das in dem wagrecht vorspringenden Arm des gekröpften Hebels 34 vorgesehen ist. Dieser
Hebel 34 ist-bei 35 drehbar an einer Seite des hinteren Endteiles des Gestelles 8 vor der Welle 32 gelagert.
Der Hebel 34 wird mit seinem wagrecht vorspringenden Arm in gehobener Lage durch einen Klinkenarm 36 gehalten, welcher an einer Schwingwelle 37 sitzt und für gewöhnlich in
Eingriff mit dem nach aufwärts gerichteten Arm des Hebels steht, wie aus Fig. I ersichtlich ist.
Wenn der Klinkenarm 36 ausser Eingriff mit dem Hebel tritt, dann schwingt der die Welle tragende Arm des Hebels durch sein eigenes Gewicht nach abwärts und bringt die Schnecke 38 auf der Welle 32 ausser Eingriff mit dem Schneckenrad 30. Die Schwingwelle 37 verläuft in der
Längsrichtung des Gestelles und ruht in einem Lager 39 an einer Seite des Lagerstückes 31 des
Gestelles. Der Klinkenarm36 sitzt an dem vorderen Ende der Schwingwelle 37 und ein Schwing- arm 40 erstreckt sich von dem hinteren Ende der Schwingwelle nach der Leitspindel 26.
Auf der
Leitspindel 26 sitzt fest ein Rad 41 hinter dem Schneckenrad 30. Dieses Rad 41 besitzt in dem auf der Zeichnung dargestellten Fall zwei Zähne oder Vorsprünge, welche einander diametral gegenüber angeordnet sind. Dieses Rad kann axial mit der Leitspindel verschoben werden und wenn die Leitspindel um einen bestimmten Betrag vorgeschoben worden ist, dann tritt ein Zahn des Rades in Eingriff mit dem Schwingarm 40, bewirkt eine Abwärtsschwingung des letzteren und demzufolge eine Aufwärtsschwingung des Armes 36, wodurch dieser ausser Eingriff mit dem die Schnecke tragenden Hebel 34 gelangt, so dass der Hebel gesenkt werden kann. Infolgedessen tritt das Schneckenrad ausser Eingriff mit der Schnecke, so dass die Leitspindel stillgesetzt wird.
Ein Hebel 42 ist an dem hinteren Endteil der Welle 37 auf einer Seite des Schwingarmes 40 gelagert. Dieser besitzt einen gegen die Leitspindel vorspringenden Arm, welcher durch einen
Zahn auf dem Rad 41 erfasst werden kann. Gleichzeitig erfasst der Zahn den Arm 40 und bewirkt dadurch eine gleichzeitige Abwärtsbewegung des Armes 40 und des inneren Endes des Hebels 42.
Der äussere Arm des Hebels 42 ist durch eine Stange 43 mit dem äusseren oder freien Ende des Armes 16 verbunden, so dass eine Schwingung des Hebels 42 durch das Rad 41 ein Anheben des Armes 76 aus der Anschlagstellung mit der Stellmutter 75 zur Folge hat, so dass eine Vorwärts- bewegung der Stange 14 und des Keilstückes 11 unter dem Einfluss der Feder 18 und demzufolge eine Senkung des vorderen Endes des Gestellaufsatzes 8 eintreten kann.
Der Fräser 44 sitzt an einer Welle 45, welche quer zum Gestellaufsatz 8 in Lagern 46 auf der Grundplatte 1 gelagert ist. Die Welle 45 trägt eine Stufenscheibe 47 für den Antrieb der Maschine. Das äussere Ende der Welle 45 trägt eine Schnurscheibe 48, welche durch eine Schnur mit einer Schnurscheibe 49 in Verbindung steht, die auf einer Welle 50 sitzt, welche mit ihrem äusseren Ende in dem äusseren Lager 46 unter der Welle 45 gelagert ist. Die Welle 50 ist zwischen ihren Enden mit einem Universalgelenk versehen und an ihrem inneren Ende in einem wagrecht schwingenden Lager 51 gelagert. Eine Schnurscheibe 52 am inneren Ende der Welle 50 ist durch eine Schnur 53 o. dgL mit einer Schnurscheibe 54 gekuppelt, welche auf der Schneckenwelle. 32 sitzt.
Die Scheibe 52 ist so gelagert, dass sie eine Einstellung in wagrechter Richtung erfahren kann, um sie in genauer Gegenüberstellung zur Rolle 54 bei der Verstellung des Gestelles 2 bis 8 gegenüber der Grundplatte 1 zu halten.
Das Werkstück A wird gegenüber dem Fräser 44 durch ein Lager 55 am vorderen Ende des Gestellteiles 8 gehalten, das nicht nur dazu dient, das Werkstück zu unterstützen, sondern es auch gegen Bewegung in der Querrichtung zu sichern. Der Schlitten 12 auf der Unterseite des Gestelles 8 trägt eine Stange 56, die einstellbar mit einem Arm 57 verbunden ist, welcher lose
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Schlitten 12 zusammen vorwärts und rückwärts und der Schlitten 12 bewirkt beim Vorgange eine allmähliche leichte Senkung des vorderen Endteiles des Gestelles 8 und demgemäss ein Flacher- werden der Nut im Werkstück nach dem inneren Ende hin infolge der schrägen Führungsnuten 13, in welchen der Schlitten 12 läuft.
Wenn die Stange 56 bis zu einem gewissen Punkt bei einer
Rückwärtsdrehung der Leitspindel 26 zurückgezogen worden ist, dann legt sich ein Ring 58 auf der Stange gegen einen Arm 59, welcher an der Stange 14 sitzt und bewirkt eine hinreichende
Rückbewegung der letzteren entgegen der Spannung der Feder 18, um dem Klinkenarm 16 zu ermöglichen, in seine Anschlagstellung mit dem vorderen Ende der Mutter 45 herabzufallen.
Ein Ring 60 sitzt einstellbar auf der Leitspindel 26 vor der Büchse 22 und ist auf der Spindel so eingestellt, dass er in Reibungseingriff mit dem vorderen Ende der Büchse 22 tritt, wenn die
Leitspindel bis zu einer gewissen Stellung zurückgedreht worden ist und eine Drehung der Büchse 22 zusammen mit der Spindel verursacht. Der Teil der Klinke 25, welcher sich in die Aussparung 24 einlegt, ist in der Richtung der der Büchse aufgezwungenen Drehung abgeschrägt, so dass bei hinreichend starkem Drehmoment der Büchse die Klinke ausser Eingriff mit der Sperrklinke 24 tritt und auf dem Flansch 23 der Büchse gleitet, bis sie in die nächste Aussparung einfällt.
Wenn die Aussparung 24 auf der entgegengesetzten Seite der Büchse in die Kupplungsstellung gegen- über der Klinke 25 gedreht worden ist, dann fällt die Klinke in diese Aussparung ein und versucht, die weitere Drehung derLeitspindel zu verhindern. und zeigt dabei dem die Maschinen bedienenden
Arbeiter an, dass die Leitspindel und ihre Büchse eine halbe Umdrehung vollführt haben, so dass sich das Werkstück in der Lage zum Einschneiden der zweiten Nut befindet. Ein Handrad 61 sitzt an dem rückwärtigen Ende der Leitspindel, um eine Drehung der letzteren von Hand zu ermöglichen.
Es ist ersichtlich, dass, wenn ein Werkstück geradlinige Nuten erhalten soll, das Gestell 2 bis 8 in die in den Figuren dargestellte Lage zu bringen ist, wobei seine Längsachse rechtwinklig zur Achse des Fräsers 44 steht, während, wenn rechts-oder linksgängige Spiralnuten in das Werkstück eingeschnitten werden sollen, das Gestell 2 bis 8 in der einen oder in der anderen Richtung verdreht wird, je nach der Art der einzuschneidenden Nuten um einen Winkel, welcher der
Steigung der jeweilig einzuschneidenden Spiralnut entspricht. Nach der Einstellung des Gestelles wird die Schnurscheibe 52 so eingestellt, dass sie sich gerade in Gegenüberstellung mit der
Scheibe 54 befindet. Wenn die einzuschneidende Nut geradlinig ist, dann darf sich das Werkstück nicht zusammen mit der Leitspindel drehen, sondern muss lediglich einen Vorschub erfahren.
In diesem Falle wird das Werkstück durch die Leitspindel so gehalten, dass es sich gegenüber der Spindel frei zu drehen vermag.
Die Wirkungsweise der Maschine ist folgende : Nachdem das Gestell 2 bis 8 so eingestellt ist, wie es der in das Werkstück einzuschneidenden Nut entspricht, wird ein Werkstück A in den Halter am vorderen Ende der Leitspindel 26 eingesetzt, während sich die Leitspindel an dem rückwärtigen Ende ihres Arbeitshubes befindet. Nachdem das Werkstück in der Leitspindel festgestellt worden ist, wird der Hebel 34 gehoben, um die Schnecke 38 in Eingriff mit dem Schneckenrad 30 zu bringen und dem Sperrarm 36 zu ermöglichen, sich nach abwärts in Anschlagstellung zum oberen Ende des Hebels zu bewegen, um diesen in seiner Arbeitsstellung zu halten. Der Antrieb der Leitspindel hat einen Vorschub derselben zur Folge, da die Zapfen 29 auf der Büchse 22 in die Führungsnuten 28 der Welle eingreifen.
Das Arbeitsstück wird also in dem Lager 55 nach vorwärts verschoben, wobei es unter dem Fräser 44 hinweggeht, welcher dabei eine Nut einschneidet. Während das Arbeitsstück unter dem Fräser hinweggeht, bewegt sich der Schlitten 12 vorwärts in den geneigten Führungsnuten 13 und bewirkt eine allmähliche sehr schwache Senkung des Gestellteiles 8 und dadurch eine geringe Abflachung der Nut in dem Arbeitsstück von dem äusseren nach dem inneren Ende hin.
Wenn die Leitspindel sich um ein bestimmtes Stück vorgeschoben hat, dann tritt einer der Zähne des Klinkenrades 41 in Eingriff mit dem Schwingarm 40 und dem inneren Ende des Schalthebels 42 und veranlasst eine Abwärtsschwingung des letzteren und daher ein Ausheben des Klinkenarmes 16 aus der Anschlagstellung mit der Mutter 15 und ein Ausheben des Klinkenarmes. 36 aus der Anschlagstellung mit der den Hebel 34 tragenden Schneckenwelle. Sobald die Mutter 15 durch den Klinkenarm 16 freigegeben ist, wird der Keil 11 rasch um ein kurzes Stück entlang den Führungen 7 unter dem Einfluss der Feder 18 nach abwärts bewegt, wobei sich das vordere Ende des Gestellteiles 8 senkt und auch eine Senkung des Arbeitsstückes A gegenüber dem Fräser 44 herbeiführt.
Nach Freigabe des Hebels 34 tritt die Schnecke 38 durch Senkung ausser Eingriff mit dem Schneckenrad 30, so dass die Leitspindel 26 stillgesetzt wird. Der Zeitpunkt der Auslösung des Armes 16 aus der Anschlagstellung mit der Mutter 15 ist so bemessen, dass die Auslösung wenig vor der Entkupplung des Klinkenarmes 36 und des Hebels 34 eintritt, so dass der Keil 11 inzwischen vorwärtsbewegt ist und eine Senkung des vorderen Endes des Teiles 8 ermöglicht hat und demgemäss das Wegrücken des Werkstückes A vom Fräser 44 bewirkt, bevor der Vorschub der Leitspindel angehalten wird. um zu vermeiden,
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dass bei stillgesetzter Leitspindel der Fräser das Schneiden fortsetzt.
Beim Aufhören des Vorschubes der Leitspindel 26 wird die-Spindel von Hand zurückgedreht, bis der Ring 60 in Eingriff mit dem vorderen Ende der Büchse 22 tritt und dieser eine halbe Umdrehung erteilt, wobei eine Aussparung 24 ausser Eingriff mit dem Sperrhebel25 tritt und die nächste Aussparung der Sperr-
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Bewegung befindet, dann tritt der Ring 58 auf der Stange 56, welche sich zugleich mit der Leitspindel bewegt, in Eingriff mit dem Arm 59 und verursacht eine Zurückziehung der Stange 14, wodurch der Sperrarm 16 in Anschlagstellung mit der : Mutter 15 gelangt und wobei der Keil 11 auf die Schrägflächen aufläuft und in die Arbeitsstellung zum Einfräsen einer Nut gelangt.
Nunmehr wird der Hebel 34 gehoben, um erneut die Schnecke 38 in Eingriff mit dem Schneckenrad 30 zu bringen und der Leitspindel zwecks Einschneiden der nächsten Nut in das Arbeitsstück wieder eine Vorwärtsbewegung zu erteilen.
PATENT-ANSPRÜCHE :
I. Nutenfräsmaschine für Spiralbohrer, Reibahlen und ähnliche Werkzeuge, dadurch gekennzeichnet, dass der Werkstückträger in einem Rahmen mittels eines Keiles (11) gelagert ist, der auf Schrägflächen (7) gleitet und so gesteuert wird, dass bei Beendigung des Schneidens der Rahmen freigegeben wird und vermittelst des Keiles auf den Schrägflächen (7) herabgleitet, so dass das Werkstück und der Fräser plötzlich voneinander wegbewegt werden.