Zinkenfräsmaschine. Den Gegenstand der Erfindung bildet eine Zinkenfräsmaschine, bei der mit einem Frä ser in zwei quer aneinandergestossenen, ruhen den Werkstücken aus- bzw. abgerundete, voll kommen ineinanderpassende Zinken eingefräst werden können. Die in dieser Weise arbeiten den, bisher bekanntgewordenen Maschinen be nötigen durchwegs eine die Zinke darstellende Schablone, nach welcher der in zwei zueinan der senkrechten Führungen gleitend gelagerte Fräser geführt wird. Es ist klar, dass man daher für jede gewünschte Teilung und Länge der Zinken eigene Schablonen vorrätig haben muss, was die Herstellungskosten und das Ar beiten mit solchen Maschinen sehr verteuert.
Es sind auch Zinkenfräsen mit einer Vielzahl von Fräsern bekanntgeworden, bei denen das Werkstück durch eine je mach der gewünschten Tiefe und Teilung der Zinken ausgebildete, auswechselbare, drehbare Kurventrommel die erforderliche periodische Quer- und Längs bewegung erhält. Auch hier handelt es sich um nichts anderes als ebenfalls um eine Scha blone, die je nach der Zinkenform ausgewech selt werden muss.
Es sind schliesslich bereits Zinkenfräs- maschinen bekanntgeworden, bei denen ohne Schablone gearbeitet wird, indem einerseits der Fräser eine periodische Auf- und Abbewe gung entsprechend der Zinkenlänge erhält und anderseits das Werkstück gleichzeitig um die Zinkenteilung automatisch geradlinig ver schoben wird, sowie solche, bei denen beide ge- nannten Bewegungen dem Werkstück oder auch beide dem Fräser aufgezwungen werden.
Dabei handelt es sich aber stets nur um ge radlinige Hin- und Herbewegungen und daher ist es nicht möglich, in einem Arbeitsgang zwei vollkommen ineinander passende Verzinkun- gen herzustellen, weil den durch den rotieren den Fräser entstehenden Abrundugen am in- nern Ende der Ausfräsungen zwischen den Zinken auch Abrundungen der Zinken des an dern Werkstückes am äussern Ende entspre chen müssen, was nur bei einer bogenförmigen Führung des Fräsers relativ zum Werkstück erreichbar ist.
Die Zinkenfräsmaschine nach der Erfin dung ermöglicht die Herstellung vollkommen ineinander passender Verzinkligen zweier Werkstücke, wobei dies durch blosse Summa tion geradliniger und kreisförmiger BewegLm- gen des Werkzeuges mittels den üblichen Ma schinenelementen, wie Kurbel, Zahnrad und Zahnstange erreicht sein kann.
Erfindiungis- gemäss ist der Fräser mit einer Zahnstange verbunden, die durch eine gleichförmig zu dre hende Kurbel quer zu ihrer Längsrichtung periodisch geradlinig hin- und herbewegt wer den kann, wobei sie vom Ende der rückläu figen bis zum Anfang der nächsten vorwärts gerichteten dieser geradlinigen Bewegungen je eine kreisbogenförmige Bewegung ausführt,
die durch die Kombination einer durch die Kurbel bewirkten weiteren Hin- und Herquer- bewegn ug und einer durch ein Zahnrad ge- steuerten Längsbewegung der Zahntange er zeugt ward, wobei diese Bewegungen an nähernd sinusförmigen Geschwindigkeitsver lauf aufweisen.
In der beiliegenden Zeichnung ist ein Aus führungsbeispiel der Erfindung schematisch dargestellt und an Hand der Zeichnung in der nachfolgenden Beschreibung erläutert.
Fig.1 zeigt perspektivisch einen Fräser beim vertikal abwärts Verzinken zweier senk recht aneinandergestossenen Werkstücke und Fig. 2 veranschaulicht die Kinematik des da für erforderlichen Fräserweges, Fig.3 und 4 sind schematische Aufrisse von Teilen der Ma schine, Fig. 5, 6 und 7 zeigen die Steuervor richtung für die kreisbogenförmige Fräser bewegung in verschiedenen Arbeitsstellungen und in Fig. 8 und 9 sind in Auf- bzw. Grund russ die Getriebeelemente für die Fräserbewe gung in einer bestimmten relativen Lage zu einander dargestellt.
Der Fräserweg, Fig. 2 (Gerade-Halb kreisbogen-Gerade) wird fortlaufend je durch zwei Horizontal- und eine Vertikalbewe gung erzeugt, wobei die gerade Fräserbahn von den Horizontalbewegungen allein, der Halbkreisbogen aber durch das Zusammenwir ken beider Bewegungen erzwungen wird, wo bei diese in strenger Abhängigkeit voneinander wirksam sind. Die Erzeugtmg dar Halbkreis bogenbewegung stützt sich auf das technische Grundgesetz: Bewegt sich ein Punkt mit gleichförmiger Geschwindigkeit v auf einer Kreisbahn, dann ist der Momentanwert c der Geschwindigkeitskomponente dieses Punktes bezogen auf eine in der Kreisebene liegende Gerade gegeben durch die Gleichung ei = v sin ss (Sinusversusbewegung).
Hierin bedeutet ss jenen Momentanwinkel, den die Polare des sich bewegenden Punktes mit der betreffenden Geraden einschliesst.
Weiter ist die Tatsache verwertet, dass zwei aufeinander senkrecht stehende, nach der Be ziehung c = v sin ss wirksame Bewegangen, wenn sie unter 90 phasenverschoben schwin gen, als resultierende Bewegung eine Kreis bewegung ergeben. Die geradlinige Bewegung des Pleuelauges eines Kurbeltriebes gilt praktisch als Sinus- versusbewegung, wenn, wie beim Ausfüh rungsbeispiel, das Verhältnis Kurbelradius zur Pleuellänge sehr klein ist. Damit ist eine an nähernd sinusförmige Horizontalbewegung eines die Zahnstange tragenden Horizontal schlittens gegeben.
Eine zu dieser Schwingung uun 90 phasenverschobene vertikale, aber intermittierend wirksame Sinusschwingung der Zahnstange wird durch einen Klinken- und Nockenmechanismus mit, wie nachstehend beschrieben, gestalteten Laufbahnen, über ein mit der Zahnstange kämmendes Zahnrad er zeugt. Der Fräserweg kommt nun auf fol gende Weise zustande. Bewegt sich die um eine Welle drehbare Kurbel 8 durch gleich förmiges Drehen von A3 nach A, dann zieht die i den Fräser F um die Strecke a von rechts nach links, der Fräser hat den geraden Fräserweg nach B zurückgelegt.
Ist die Kurbel im Punkt A angelangt, schaltet sich durch weiter umten erläuterte Mittel ein mit der mit dem Fräser sich bewegenden Zahnstange 2 kämmendes Zahnrad 10 ein (Fig.4, 8, 9), das bei der Weiterbewegung der Kurbel bis zum Punkt A1 sich mit an nähernd sinusförmig zunehmender Winkel- geschwindigkeit dreht und die sich dabei ab wärts bewegende Zahnstange mit synchron zu nehmender Geschwindigkeit abwärts steuert;
dabei wird die horizontale Geschwindigkeit des Fräsers und der Zahnstange annähernd sinusförmig kleiner und schliesslich im Punkt B1 wo die Kurbel den Punkt A, erreicht hat, Null, die der Vertikalbewegung aber ein Maxi- mum. Der Fräser hat dabei den Viertelkrcis- bogen B bis B, beschrieben. Bei der Weiter bewegung der Kurbel bis zum Punkt A.,
ist die Winkelgeschwindigkeit des Zahnrades 10 nach demselben Gesetz riickläufig und wird beirm. Erreichen des Punktes A., durch die Kurbel wieder Null, die Ilorizontalbewegung des Fräsens ist. entsprechend wieder zuneh mend.
Der Präser hat den Halbkreisbogen vollendet, der daran anschliessende gerade Fräserm-eg B_ bis<I>B.</I> wird allein durch die Kurbelwirkung längs dem Kurbelbogen<B><U>A.,</U></B> bis A3 hervorgerufen. Diese Beweglangen wie derholen sieh fortwährend, wodurch laufend Zinkenzapfen und Zinkennuten gefräst wer den können.
Der gesamte Horizontalweg des Fräsers ist a + b = dem doppelten Kurbelradius, und wenn die herzustellende Verzinkung bündig sein soll, ist a + b = 2 mal Brettstärke des stirnseitig zu verzinkenden Brettes W (vgl. Fig. 1). Weiteres isst c = 2b = Teilung T der Verzinkung.
Eine grössere Zinkenlänge bei grösserer Brettstärke erfordert einen grösseren Kurbel radius infolge eines grösseren Fräserweges B, B1, B2, R3, eine grössere Zinkenteilung ein grösseres b, was durch ein entsprechend grö sseres in die Zahnstange eingreifendes Zahn rad erreicht wird. Es lassen sich somit ver schieden grosse Fräserwege erzeugen, wenn dass Zahnrad entsprechend gewählt und die Kurbellänge entsprechend verändert. werden Um restlos ineinander passende, ab- bzw. ausgerundete Zinken zu erzeugen, wird ein konischer Fräser F verwendet, dessen Zu stellung bezüglich des an der Seite mit den Zinkennuten zu versehenden Brettes W' (Fig.l) so gewählt ist, dass die Profile von Zinkenzapfen und Zinkennuten - es sind gleichschenklige Trapeze - zügig passen.
Man kann durch Wahl eines Fräsers mit entspre chend längerem Fräserkegel statt der gezeig ten verdeckten auch offene Verzinkung her stellen. Die beiden Werkstücke werden mittels nicht gezeichneter Mittel so in die Maschine eingespannt, dass die Stirnfläche des Brettes W, (las die stirnseitigen Zapfen erhält, mit der dem Fräser zugekehrten Seite des anderm Brettes W', in das die seitliehen Nuten ge fräst werden, bündig ist. Man kann Verzin- kungen für rechtwinklige Bretterverbindun gen, wie gezeichnet, und auch für vom rechten Winkel abweichende Holzverbindungen frä sen; die entsprechend: Formgebung der Stirn seiten der Bretter und ihre Einspannung, so dass sie unter dem betreffenden Winkel an einanderstossen, ist jedoch Bedingung.
,Das Triebwerk der Maschine für die Frä- erbewegung längs dem beschriebenen Fräs- weg besteht aus Elementen, die am Maschinen sländer 5 gelagert sind und solchen, die an einem horizontal verschiebbaren Schlitten 3 vier Maschine sitzen.
Fig. 3 zeigt die Triebwerkelemente ein Ständer der Maschine schematisch, Fig. 4 in gleicher Weise die Elemente am Horizontal schlitten 3.
Die Zahnstange 2 (Fig. 4) ist mit ihrem untern Ende auf einem vertikal verschieb baren Schlitten 1 angeordnet, der den Fräs- kopf mit dem Fräser F trägt. Der in der Zeich nung nicht ersichtlich gemachte Antrieb des Fräsers erfolgt durch einen hochtourigen Mo tor, der auf einer am Fuss des Maschinenstän ders 5 gelagerten Wippe ruht. Sein Dreh moment wird durch Riemenzug auf die Frä serwelle übertragen, die durch die Steuerung erzwungene Fräserbewegung wird dadurch nicht beeinflusst.
Der Schlitten 7 ist im Schlitten 3 vertikal geführt, der selbst wieder durch die Führun gen 4 horizontal gleitbar iin ;Maschinenständer 5 gelagert ist. Am Schlitten 3 ,sitzt das Zahn radgetriebe, das über das Zahnrad 10 mit. der Zahnstange 2 gekuppelt ist und dessen Auf gabe es ist, der Zahnstange die gesetzmässige periodische Vertikalbewegung zu erteilen. Die Steuerung der Zahnräder erfolgt durch den drehbar gelagerten Balken 22, der die beiden diametral bezüglich seiner Drehachse gelege nen Steuerrollen 23, 23' trägt.
Der Balken 22 sitzt mit dem Zahnrad 20 auf gleicher Welle, das Zwischenzahnrad 19 reift in (las Zahn rad 20 und das Zahnrad' 1R ein, mit diesem auf gleicher Welle sitzt Zahnrad 10, das mit der Zahnstange 2 kämmt. Die Vertikalbewe gung der Zahnstange 2 wird durch Drehung des Balkens 22 ermöglicht, ihre Horizontal- bewegung erfolgt, wie oben erläutert, mit dein Horizontalschub des Schlittens 3 durch die Pleuelstange 7.
Unter dem Einfluss der Schwerkraft des Vertikalschlittens 1 samt Zahnstange 2 erhält der Balken 22 ein Dreh moment, das in Fig. 4 positiv dreht.
Wie oben erläutert, lässt sich durch Ände rung der Grösse des in die Zahnstange eingrei fenden Zahnrades die Zinkenteilung verän- lern. Aus praktischen Gründen ist aber nicht das Zahnrad 10, sondern Zahnrad 20 das Wechselrad.
In der Wand 14, die am Maschinenständer z. B. angeschraubt ist, sind das Kurbelzahnrad 11 mit Kurbel 8 mit veränderlichem Kurbel radius und das gleich grosse Steuerzahnrad 15 drehbar gelagert und stehen miteinander in Eingriff. Das Kurbelzahnrad 11 kann mittels der Handkurbel 13 über das mit ihm käm mende Zahnrad 12 angetrieben werden. Die Pleuelstange 7 stellt die Verbindung der Kur bel 8 mit dem Schlitten 3 her, und zwar ist das Verbindungsglied zwischen Pleuelstange 7 und Schlitten 3 eine kleine Kulisse mit hori zontal verstellbarer Bahn für das Pleuelstan genende (Fig.8 und 9).
An der Maschinenwand 14 (Fig.3) sind innen die in den Fig.5 bis 7 dargestellten Steuerungselemente angebracht, die dazu die nen, den Balken 22 zu steuern und damit über das Zahnrad 10 der Abwärtsbewegung der Zahnstange 2 mit dem Fräser F den erwähn ten Geschwindigkeitsverlauf in vertikaler Richtung zu erteilen. Auf der Innenseite der Maschinenwand 14 sitzen die Nocken 24 und 25 von diese Abwärtsbewegung bewirkender Form auf den Wellen der Zahnräder 11 bzw. 15, die mit den Klinken 26 und 27 zusammen arbeiten.
Ferner ist eine feste Parallelführung 28 für die Rollen 23 Lind 23' an der Innenseite der Wand 14 vorgesehen, weiter die Bohran gen 29 und 30 in der Wand 14 (Fug. 8 und 9), die Bohrung 32 im Steuerrad 15 und die Boh rung 33 im Zentrum der Balkenwelle.
Die Wirkungsweise der Steuermittel ist folgende Das Gewicht des Vertikalschlittens samt Zahnstange erzeugt über die Zahnräder 10, 18, 19 und 20 am Balken 22, wie erwähnt, ein Drehmoment im Sinne des Uhrzeiger in Fig.4, im Gegensinne in den Ansichten von innen darstellenden Fig. 5 bis 7. Beim gleich förmigen Drehender Handkurbel wird durch die Wirkung der Kurbel 8 vorerst der Schlit ten 3 horizontal hin und her bewegt, wobei der Fräser eine Seite einer Zinke im Brett W und eine Nut im Brett W' fräst. Während dieser reinen Querbewegungen der Zahnstange läuft die Rolle 23 in der Geradführung 28 und sperrt eine Drehung des Balkens 22 (Stellung der Nocken 24, 25, der Klinken 26, 27 und des Balkens 22 in Fig. 5).
Ist am Ende des gera den Rücklaufweges die Kurbel 8 im Punkt A (Fug. 2) angelangt, so setzt das Wechselzahn rad 20 und mit ihm das mit der Zahnstange 2 kämmende Zahnrad 10 mit annähernd sinus- förmig anwachsender Drehgeschwindigkeit ein, da nun die Ralle 23 aus der Führung 28 auf die Klinke 27 gelangt ist; der Balken 22 macht eine durch die Nocke 25 und Klinke 27 ge steuerte Drehbewegung und das Rad 10 er reicht die grösste Winkelgeschwindigkeit bei der linken Totlage der Kurbel im Punkt Al. Hat die Kurbel damit den Winkel a durcheilt (Fug. 2), so hat sich das Zahnrad 20 um 90 gedreht. Die Stellung der Klinken 26, 27, der Nocken 24, 25 und des Balkens 22 zu diesem Zeitpunkt ist aus der Fig.6 ersichtlich.
Bei der Weiterbewegung der Kurbel um einen weiteren Winkel a bis Punkt A2 (Fug. 2) dreht sich das Zahnrad um weitere 90 , aber diesmal mit entsprechend abnehmender Drehgeschwin digkeit. Die Stellung der Klinken 26, 27, der Nocken 24, 25 und des Balkens 22 bei Errei chen des Punktes A2 zeigt Fig. 7. Die Bewe gung der Kurbel und die Drehung des Zahn rades sind ständig in mechanischer Abhängig keit.
Die Zahnstange bewegt sieh dabei mit bis zu null ab- und dann wieder anschwellender Geschwindigkeit um die Strecke b horizontal zurück und vorwärts und mit von N1-11 an und dann wieder abschwellender GescUwindig- keit um die Strecke 2b abwärts.
Der Fräser legt demgemäss den Kreisbogenweg von B über B1 nach B_ zurück, wobei der Durehmesser 2b des Kreisbogens der gewünschten Zinkentei- lung entspricht. Bei der Weiterdrehung der Kurbel 8 bis zuni Punkt. A, bzw.
A ist nun die Rolle 23' in der Führung 28 geführt und wird der Schlitten 3 zuerst um die Streeke a hori zontal nach rechts und anschliessend wieder im gleichen Ausmasse zurückgeführt, was dem zweimaligen. durchlaufen der Strecke B2 bis B3 durch den Fräser hin und zurück ent spricht. Die Strecke a + b entspricht der Ge samtlänge der Zinke und der Zinkennut. Vom Punkt A bzw.
B2 an wiederholt sieh der ge schilderte Vorgang von neuem.
Bei Teilungen verschiedener Grösse weisen die Fräserkreisbahnen aus geometrischen Gründen den Teilungen entsprechende Durch messer auf. Bei verschiedenen Teilungen ist der relative Weg der Steuerrollen 23, 23' am Schlitten 3 immer gleich, es ist immer derselbe Kreisbogen. Der absolute Weg der Rollen än dert sieh jedoch mit der Änderung der Tei lung, und zwar entsprechend der Schwin gungsweite b = T/2 am Ende bzw. vor Beginn der geraden Wegstrecke (Fug. 2 und 6, 7). Steht der Fräser bei Teilungen verschiedener Grösse auf seinem Kreisbogenweg unter dem gleiehen Zentrierwinkel zur horizontalen Sym metrieebene, dann liegen die Steuerrollen 23 uncl 23' auf den gleichen horizontalen Gera den. Daher sind die Klinken 26, 27 mit hori zontaler Steuerrollen-Führungsfläehe ausge führt, deren Steuerbewegung in vertikaler Richtung, parallel zu sieh selbst, erfolgt.
Aus diesem Grunde eignet sich diese Steuerung für alle praktischen Teillungen, von der kleinsten bis zur grössten. Durch blossen Austausch des Wechselrades 20 und bei anderer Stärke des Brettes W entsprechender Einstellung der Kurbellänge kann eine andere Teilung und Zinkenlänge gefräst werden. Klinkenkonstruk tionen mit parallel geführter Führungsfläche sind kostspielig, daher ist nur Klinke 26 par allel geführt, weil sie die Rollen 23, 23' stoss frei in die Geradführung 28 überleiten muss. Klinke 27 ist schwingend angeordnet, und ihr Drehpunkt so gewählt, dar die Führungs fläche für die Steuerrollen nur ganz leicht konvex wird und in der Steuerwirkung daher einer parallel geführten Klinke gleichkommt.
Die Nocken 24, 25 sind so gestaltet, dass sie dem Balken 22 die sich annähernd sinusför- mig ändernde Winkelgeschwindigkeit erteilen.
Bei allen Teilungen beginnt die Schwin gung der Rollen bei der gleichen Stellung des Balkens 22, nämlich dann, wenn die Rolle 23 bzw. 23' auf die Klinke 27 übertritt (Fug. 5). Dabei steht die Kurbel immer unter dem Win kel a (Fug. 2). Diese Stellung der Steuerungs elemente zueinander ist in den Fig. 8 und 9 dargestellt. Um diese Stellung rasch und ein deutig herstellen zu können, werden die oben erwähnten Bohrungen 32 und 33 mit den Bohrungen 30 bzw. 29 im Sinne der Fig. 8 und 9 in Korrespondenz gebracht und in die Bohrungen Einstellstifte 34, 35 eingeführt. Man erhält dadurch eine Stellung der Steue rungselemente, die als einzige Stellung bei allen Teilungsgrössen und Zinkenlängen iden tisch ist und daher eignet sich diese Stellung vorzüglich für die Umstellung auf eine andere Teilung und Zinkenlänge.
Man braucht dann nur die Mutter des Pleuelbolzens, der in der Kulisse 31 geführt ist, Fig. 8 und 9, zu lösen und den Kurbelradius auf die geänderte Brett stärke einzustellen; dabei verschiebt sich der Pneu elbolzen in der Kulisse 31 bis er in die richtige Lage kommt. Nach Festschrauben desselben, Herausziehen der Einstellstifte und Einbau des der gewünschten Teilung entspre chenden Wechselrades ist die Maschine mit geänderter Einstellung fräsbereit.
Dovetail milling machine. The subject of the invention is a dovetail milling machine, in which with a milling ser in two transversely abutted, rest the workpieces from or rounded, fully intermeshing prongs can be milled. The work in this way, the previously known machines be consistently required a template representing the prong, according to which the cutter slidably mounted in two zueinan the vertical guides is performed. It is clear that you therefore have to have your own templates in stock for each desired pitch and length of the prongs, which makes the manufacturing costs and work with such machines very expensive.
There are also tine milling cutters with a variety of milling cutters become known in which the workpiece receives the required periodic transverse and longitudinal movement through an interchangeable, rotatable cam drum formed depending on the desired depth and pitch of the tines. Again, it is nothing more than a template that must be replaced depending on the shape of the tines.
Finally, dovetail milling machines have already become known in which work is carried out without a template, in that on the one hand the milling cutter receives a periodic up and down movement according to the length of the prongs and on the other hand the workpiece is automatically shifted in a straight line around the prong pitch, as well as those in which both mentioned movements are imposed on the workpiece or both on the milling cutter.
However, this is always only a straight back and forth movements and therefore it is not possible to produce two completely fitting galvanizations in one work step, because the rounded edges at the inner end of the milled cutouts created by the rotating cutter the prongs also have to round off the prongs of the other workpiece at the outer end, which can only be achieved with an arcuate guide of the cutter relative to the workpiece.
The dovetail milling machine according to the invention enables two workpieces to be completely fitted into one another, whereby this can be achieved by simply adding up straight and circular movements of the tool by means of the usual machine elements such as crank, toothed wheel and rack.
According to the invention, the milling cutter is connected to a toothed rack that can periodically be moved back and forth in a straight line transversely to its longitudinal direction by a uniformly rotating crank, from the end of the backward to the beginning of the next forward of these straight movements each performs a circular arc movement,
which was generated by the combination of a further back and forth transverse movement caused by the crank and a longitudinal movement of the rack gear controlled by a toothed wheel, these movements having an approximately sinusoidal speed profile.
In the accompanying drawing, an exemplary embodiment of the invention is shown schematically and explained with reference to the drawing in the following description.
1 shows a perspective view of a milling cutter when two vertically butted workpieces are galvanized vertically downwards, and FIG. 2 illustrates the kinematics of the milling path required for this, FIGS. 3 and 4 are schematic elevations of parts of the machine, FIGS. 5, 6 and 7 show the Steuervor direction for the circular arc milling cutter movement in different working positions and in Fig. 8 and 9 are shown in Auf- or Grund Russ the transmission elements for the Fräserbewe movement in a certain position relative to each other.
The milling path, Fig. 2 (straight-semicircular-straight) is continuously generated by two horizontal and one vertical movement, the straight milling path from the horizontal movements alone, but the semicircular arc is forced by the interaction of both movements, where at these are effective in strict dependence on one another. The generation of the semicircular arc movement is based on the basic technical law: If a point moves with uniform speed v on a circular path, then the instantaneous value c of the speed component of this point in relation to a straight line lying in the circular plane is given by the equation ei = v sin ss (Sinus Versus Movement).
Here, ss means the instantaneous angle that the polar of the moving point includes with the straight line in question.
Furthermore, the fact is used that two mutually perpendicular movements, effective according to the relationship c = v sin ss, if they oscillate below 90 out of phase, result in a circular movement as the resulting movement. The rectilinear movement of the connecting rod eye of a crank drive is practically a sine versus movement if, as in the exemplary embodiment, the ratio of the crank radius to the connecting rod length is very small. This gives an approximately sinusoidal horizontal movement of a horizontal slide carrying the rack.
A vertical but intermittently effective sinusoidal oscillation of the rack that is out of phase with this oscillation is generated by a ratchet and cam mechanism with raceways designed as described below via a gear wheel meshing with the rack. The cutter path now comes about in the following way. If the crank 8, which can be rotated around a shaft, moves from A3 to A by turning it uniformly, then the i pulls the cutter F by the distance a from right to left, the cutter has covered the straight cutter path to B.
Once the crank has reached point A, a gear 10 meshing with the rack 2 moving with the milling cutter is switched on by means of further explained means (FIGS. 4, 8, 9), which is switched on as the crank continues to move to point A1 rotates with an angular speed that increases almost sinusoidally and controls the rack, which is moving downwards, downwards at a synchronously increasing speed;
The horizontal speed of the milling cutter and the toothed rack becomes approximately sinusoidally smaller and finally at point B1 where the crank has reached point A, zero, while that of the vertical movement is a maximum. The milling cutter described the quarter arc B to B. When moving the crank to point A.,
the angular speed of the gear wheel 10 is declining according to the same law and is beirm. Reaching point A., by turning the crank back to zero, the horizontal movement of milling is. accordingly increasing again.
The pre-cutter has completed the semicircular arc, the following straight milling cutter B_ to <I> B. </I> is created along the crank arc <B> <U> A., </U> </B> solely by the crank action up to A3. Repeat these movements continuously, which means that tine pins and tine grooves can be milled continuously.
The entire horizontal path of the milling cutter is a + b = twice the crank radius, and if the galvanizing to be produced is to be flush, a + b = 2 times the board thickness of the board W to be galvanized at the end (cf. Fig. 1). Another eats c = 2b = pitch T of the galvanization.
A larger tooth length with a larger board thickness requires a larger crank radius due to a larger cutter path B, B1, B2, R3, a larger prong pitch a larger b, which is achieved by a correspondingly larger toothed wheel engaging the rack. It can thus produce ver differently large cutter paths if the gear is selected accordingly and the crank length is changed accordingly. In order to produce completely fitting, rounded or rounded prongs, a conical milling cutter F is used, the position of which is selected with respect to the board W '(Fig.l) to be provided on the side with the prong grooves so that the profiles of tine pins and tine grooves - they are isosceles trapezoids - fit quickly.
By choosing a milling cutter with a correspondingly longer milling cone, instead of the concealed one shown, you can also produce open galvanizing. The two workpieces are clamped into the machine by means not shown in such a way that the front surface of the board W (read receives the frontal tenons, with the side of the other board W 'facing the milling cutter, into which the lateral grooves are milled, flush You can mill galvanizing for right-angled board connections, as shown, and also for wood connections deviating from right angles; accordingly: shaping the front sides of the boards and their clamping so that they meet at the relevant angle however condition.
The drive mechanism of the machine for the milling movement along the milling path described consists of elements that are mounted on the machine sländer 5 and elements that sit on a horizontally displaceable carriage 3 four machines.
FIG. 3 shows the engine elements of a stand of the machine schematically, FIG. 4 shows the elements on the horizontal slide 3 in the same way.
The rack 2 (FIG. 4) is arranged with its lower end on a vertically displaceable slide 1, which carries the milling head with the milling cutter F. The drive of the milling cutter, which is not shown in the drawing, is carried out by a high-speed motor that rests on a rocker mounted at the foot of the machine stand 5. Its torque is transmitted to the milling shaft by a belt tension, which does not affect the milling movement forced by the control.
The carriage 7 is guided vertically in the carriage 3, which is itself again supported by the guides 4 so that it can slide horizontally in the machine frame 5. On the carriage 3, the gear sits wheel transmission, which is on the gear 10 with. the rack 2 is coupled and its task is to give the rack the regular periodic vertical movement. The gears are controlled by the rotatably mounted bar 22 which carries the two diametrically positioned control rollers 23, 23 'with respect to its axis of rotation.
The bar 22 sits on the same shaft as the gear 20, the intermediate gear 19 matures in (read gear 20 and the gear '1R, with this on the same shaft sits gear 10, which meshes with the rack 2. The vertical movement of the rack 2 is made possible by rotating the beam 22; its horizontal movement takes place, as explained above, with the horizontal thrust of the slide 3 by the connecting rod 7.
Under the influence of the force of gravity of the vertical slide 1 together with the rack 2, the bar 22 receives a torque that rotates positively in FIG. 4.
As explained above, the pitch of the teeth can be changed by changing the size of the gear wheel engaging the rack. For practical reasons, however, the change gear is not gear 10, but gear 20.
In the wall 14, the z. B. is screwed, the crank gear 11 with crank 8 with variable crank radius and the same size control gear 15 are rotatably mounted and are in engagement with each other. The crank gear 11 can be driven by means of the hand crank 13 via the gear 12 käm with it. The connecting rod 7 establishes the connection of the cure bel 8 with the slide 3, namely the connecting link between the connecting rod 7 and slide 3 is a small backdrop with hori zontal adjustable path for the connecting rod genende (Fig.8 and 9).
On the inside of the machine wall 14 (FIG. 3) the control elements shown in FIGS. 5 to 7 are attached, which are used to control the bar 22 and thus the downward movement of the rack 2 with the milling cutter F via the gear 10 th speed curve in the vertical direction. On the inside of the machine wall 14, the cams 24 and 25 sit on the shafts of the gear wheels 11 and 15, which work with the pawls 26 and 27, in a shape causing this downward movement.
Furthermore, a fixed parallel guide 28 for the rollers 23 and 23 'is provided on the inside of the wall 14, further the Bohran gene 29 and 30 in the wall 14 (Fug. 8 and 9), the bore 32 in the steering wheel 15 and the Boh tion 33 in the center of the bar shaft.
The mode of operation of the control means is as follows: The weight of the vertical slide including the rack generates a torque in the sense of the clock in Fig. 4 via the gears 10, 18, 19 and 20 on the beam 22, as mentioned, and in the opposite direction in the views from the inside 5 to 7. When the hand crank is turned in the same way, the action of the crank 8 initially moves the slide 3 back and forth horizontally, the milling cutter milling one side of a prong in the board W and a groove in the board W '. During these pure transverse movements of the rack, the roller 23 runs in the straight guide 28 and blocks rotation of the beam 22 (position of the cams 24, 25, the pawls 26, 27 and the beam 22 in FIG. 5).
If the crank 8 has reached point A (Fig. 2) at the end of the straight return path, the change gear 20 and with it the gear 10 meshing with the rack 2 starts at an approximately sinusoidally increasing rotational speed, since the claw is now 23 has passed from the guide 28 onto the pawl 27; the bar 22 makes a rotational movement controlled by the cam 25 and pawl 27 and the wheel 10 he reaches the greatest angular speed at the left dead center of the crank at point Al. If the crank has thus rushed through the angle a (Fig. 2), the gear 20 has rotated 90. The position of the pawls 26, 27, the cams 24, 25 and the beam 22 at this point in time can be seen from FIG.
If you move the crank a further angle a to point A2 (Fig. 2), the gear wheel rotates another 90, but this time with a correspondingly decreasing speed. The position of the pawls 26, 27, the cams 24, 25 and the bar 22 when reaching the point A2 is shown in FIG. 7. The movement of the crank and the rotation of the gear wheel are constantly in mechanical dependency.
The rack moves horizontally backwards and forwards by distance b at a speed that decreases and then increases again, and with speed that decreases from N1-11 and then decreases again by distance 2b.
The milling cutter accordingly covers the circular arc path from B via B1 to B_, with the diameter 2b of the circular arc corresponding to the desired tine pitch. As you continue to turn the crank 8 to the point. A, or
A, the roller 23 'is now guided in the guide 28 and the carriage 3 is first guided back to the right by the line a hori zontal and then back to the same extent, which is the double. run through the distance B2 to B3 through the cutter back and forth ent speaks. The distance a + b corresponds to the total length of the tine and the tine groove. From point A resp.
B2 repeats the process described again.
In the case of divisions of different sizes, the cutter circles have diameters corresponding to the divisions for geometric reasons. With different divisions, the relative path of the control rollers 23, 23 'on the carriage 3 is always the same, it is always the same arc. The absolute path of the roles changes, however, with the change in the pitch, according to the oscillation width b = T / 2 at the end or before the start of the straight path (Fug. 2 and 6, 7). If the milling cutter is at divisions of different sizes on its circular arc path at the same centering angle to the horizontal plane of symmetry, then the control rollers 23 and 23 'are on the same horizontal straight lines. Therefore, the pawls 26, 27 with hori zontal control roller guide surface leads out, the control movement in the vertical direction, parallel to see itself takes place.
For this reason, this control is suitable for all practical divisions, from the smallest to the largest. By simply exchanging the change wheel 20 and, given a different thickness of the board W, by setting the crank length accordingly, a different pitch and tine length can be milled. Klinkenkonstruk functions with a parallel guided guide surface are expensive, therefore only the pawl 26 is guided in parallel, because it must transfer the rollers 23, 23 'to the straight guide 28 butt free. The pawl 27 is arranged to swing, and its pivot point is chosen so that the guide surface for the control rollers is only very slightly convex and therefore has the same control effect as a pawl guided in parallel.
The cams 24, 25 are designed in such a way that they give the beam 22 the angular velocity which changes approximately in a sinusoidal manner.
In all divisions, the oscillation of the rollers begins with the same position of the beam 22, namely when the roller 23 or 23 'passes over the pawl 27 (Fig. 5). The crank is always under the angle a (Fug. 2). This position of the control elements to one another is shown in FIGS. In order to be able to produce this position quickly and clearly, the above-mentioned bores 32 and 33 are brought into correspondence with the bores 30 and 29 in the sense of FIGS. 8 and 9, and setting pins 34, 35 are inserted into the bores. This results in a position of the control elements that is the only position identical for all pitch sizes and tine lengths and therefore this position is ideally suited for changing over to a different pitch and tine length.
You then only need the nut of the connecting rod, which is guided in the link 31, Fig. 8 and 9, to solve and adjust the crank radius to the changed board strength; the Pneu elbolzen shifts in the setting 31 until it comes into the correct position. After screwing it down, pulling out the setting pins and installing the change gear corresponding to the desired pitch, the machine is ready for milling with the changed setting.