Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Sacklöchern Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Ver fahren zur Herstellung von Sacklöchern in Gegenständen aus nachgiebigem Material, wie Schaumstoffe, und eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.
Um empfindliche Erzeugnisse vor mechanischen Be anspruchungen, beispielsweise bei ihrem Transport, zu schützen, werden die Erzeugnisse unter Mithilfe geeig neter Kunstschaumstoffe verpackt. Es werden dabei Schaumstoffplatten mit Aussparungen verwendet, in die die Erzeugnisse eingesetzt werden. Mit den bisher be kannten Werkzeugmaschinen lassen sich die in Form von Sacklöchern mit mehr oder weniger ebener Boden fläche auszubildenden Aussparungen, insbesondere wenn weiche, nachgiebige Schaumstoffe verwendet werden, nicht ohne weiteres herstellen.
Bisher war es notwendig; als Ausgangsmaterial zwei Kunstschaumstoffplatten zu nehmen, wobei in die eine Platte durchgehende Löcher gebohrt und danach die beiden Platten aneinanderge- klebt wurden. Ein solches Vorgehen ist jedoch um ständlich, und die vorliegende Erfindung will ein Ver fahren und eine Vorrichtung schaffen, um in Gegen ständen aus Kunstschaumstoff Aussparungen beliebiger Grösse in einem Arbeitsgang herstellen zu können.
Hierzu besteht das Verfahren darin, dass das zur Bildung eines Sackloches zu entfernende Material längs der Umfangsbegrenzung des zu bildenden Sackloches und innerhalb der Umfangsbegrenzung längs einer Wendelfläche oder längs mindestens einer zur Vor schubrichtung angenähert senkrecht stehenden Ebene längs der Umfangsbegrenzung umlaufend ausgeschnitten wird.
Die Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens besteht darin, dass sie einen um eine Achse rotierend angetriebenen Werkzeughalter aufweist, an welchem mindestens eine längs einer die Werkzeughalterachse umschliessenden und zu derselben parallel verlaufenden Mantelfläche wirkende Schneide und mindestens eine jeweils in einer zur Werkzeughalterachse mindestens angenähert senkrecht stehenden Ebene wirkende und um eine zur Werkzeughalterachse parallelen Achse ro tierend angetriebene Schneide angebracht sind.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand der Zeich nung beispielsweise näher erläutert. Es zeigt: Fig. 1 einen Ausschnitt einer Ansicht der erfindungs gemässen Vorrichtung teilweise im Schnitt und Fig. 2 eine Draufsicht des in Fig. 1 dargestellten Ausschnittes der Vorrichtung.
Die dargestellte Vorrichtung weist einen Bohrkopf 1 auf, der am freien Ende eines Armes 2 angeordnet ist. Der Arm 2 ist an einem nicht dargestellten, auf einer Unterlage aufliegenden Ständer abgestützt und an dem selben in bei Bohrmaschinen an sich bekannten Art in einer Führung verschiebbar gelagert und über einen Handgriff in Richtung der Bohrkopfachse bewegbar.
Der Bohrkopf 1 besitzt einen am Arm 2 ange schweissten, hohlzylindrischen Gehäuseteil 3, in welchem ein zylindrischer Werkzeughalter 4 mittels Axialkugel- lagern 6, 7 drehbar eingesetzt ist. Die Axialkugellager 6, 7 sind in den Stirnseiten des Gehäuseteiles 3 einge setzt, und der Werkzeughalter 4 weist eine beidseitig gegenüber dem Gehäuseteil 3 vorstehende, gleichmässige Hülse 5 auf, die mit den aussenliegenden Ringen 8, 9 der Axiallager 6, 7 verbunden ist. Beidseitig der Hülse 5 ist jeweils eine mit der Hülse verbundene, abgesetzte Scheibe 10, 11 angebracht, die gegen die Ringe 8, 9 der Axiallager anliegt und teilweise in die Hülse hinein ragt.
Der die Hülse 5 überragende Teil der oberen Scheibe 10 besitzt eine grössere Dicke und einen grösse ren Durchmesser als der entsprechende Teil der unteren Scheibe 11 und ist mit einer ringförmigen Keilnut 14 versehen, in die ein mit dem nicht dargestellten Antriebs aggregat antriebsverbundener Keilriemen 15 eingesetzt ist. Beide Scheiben 10, 11 besitzen je eine in Achsrich tung des Werkzeughalters durchgehende und zu einer vertikalen Mittelebene symmetrische Aussparung 12, 13. Die beiden Aussparungen 12, 13 decken einander und erstrecken sich in radialer Richtung bis in den Bereich der Hülse 5.
Durch die beiden Aussparungen 12, 13 der Scheiben 10, 11 erstreckt sich parallel zur Werkzeughalterachse eine Spindel 16 nach unten, die an ihrem unteren Ende ein senkrecht zur Spindelachse stehendes tellerartiges Schneidwerkzeug 17 trägt, dessen Rand als in sich geschlossene Schneide ausgebildet ist. An ihrem oberen Ende trägt die Spindel 16 eine mit einer ringförmigen Keilnut versehene Antriebsscheibe 24, die über einem Keilriemen 25 mit dem nicht dar gestellten Antriebsaggregat antriebsverbunden ist.
Die Spindel 16 ist mittels Pendelkugellagern 18, 19 in an der Aussenseite jeder Scheibe angeordneten Gleit- schuhen 20, 21 gelagert. Jeder Gleitschuh ist in einer schwalbenschwanzförmigen Führungsbahn 22, 23 ver schiebbar eingesetzt und in derselben in jeder Ver schiebelage durch nicht dargestellte Mittel feststellbar. Die Führungsbahnen 22, 23 decken einander und ver laufen parallel zu einer vertikalen Mittelebene, so dass die Spindelachse in jeder Verschiebelage in der genann ten vertikalen Mittelebene liegt.
Am unteren Gleitschuh 21 ist ein parallel zur Werk zeugträgerachse sich nach unten erstreckender Schaft 26, der an seinem unteren Ende eine vertikale Schneide 27 trägt, in einer nicht näher dargestellten Führung versetzbar gehalten. Die Schneide 27 steht gegenüber dem tellerartigen Schneidwerkzeug 17 unten etwas vor.
Das Herstellen einer Aussparung in einem Gegen stand aus Kunstschaumstoff geht wie folgt vor sich. Der Kunstschaumstoff wird auf dem nicht darge stellten, unter dem Bohrkopf 1 liegenden Tisch aufgelegt und darauf auf geeignete Art gehalten. Dann wird die Vorrichtung in Betrieb gesetzt und der Bohrkopf nach unten verschoben und langsam in den Gegenstand aus Kunstschaumstoff bis zur gewünschten Tiefe vorge schoben.
Die Vertikalschneide 27 dreht sich um die Bohrkopf achse und läuft somit längs einer kreiszylindrischen Mantelfläche, deren Achse die Bohrkopfachse ist. Dabei schneidet die Schneide 27 einen zylindrischen Zapfen aus dem zu bearbeitenden Gegenstand und bildet so die seitliche Begrenzung der herzustellenden Aussparung. In Fig. 2 ist mit 28 die Bahn der Vertikalschneide 27 mit strichpunktierter Linie dargestellt. Das tellerartige Schneidwerkzeug 17 dreht sich um die eigene Achse und gleichzeitig um die Bohrlochachse und arbeitet damit beim Verschieben des Bohrkopfes nach unten längs einer wendelförmigen Fläche.
In Fig. 2 ist mit 29 die Bahn des Mittelpunktes der Tellerschneide 17 mit strichpunktierter Linie dargestellt. Der Abstand der Spindelachse von der Bohrkopfachse wird derart ge wählt, dass der Umfangsrand des tellerartigen Schneid- werkzeuges 17 die Kreisbahn der Vertikalschneide 27 berührt. Damit schneidet oder schält also das Schneid werkzeug 17 das innerhalb der Wirkungsfläche der Schneide 27 liegende Material allmählich heraus, wobei die fertige Aussparung unten durch einen ebenen Boden begrenzt ist. Vorzugsweise wird dabei das Material an der Umfangsbegrenzung in der Tiefe vorgeschnitten.
Falls Aussparungen anderer Abmessungen herge stellt werden müssen, so werden die beiden Werkzeuge 17, 27 in bezug auf die Bohrlochachse um den ge wünschten Betrag verstellt.
Vorzugsweise wird das Werkzeug 17 entsprechend seiner im Durchmesser gegenüber der Scheibe 10 kleine ren Antriebsscheibe 22 mit grösserer Drehzahl um seine eigene Achse als um die Bohrkopfachse rotierend ange trieben.
Damit das normalerweise in Horizontalebenen arbei tende Schneidwerkzeug 17 besser in das zu schneidende Material eindringt, kann durch entsprechende Verschie bung des einen der Gleitschuhe die Spindel leicht schräg gestellt und somit das Schneidwerkzeug gegenüber der Horizontalen leicht geneigt werden.
Ferner kann es unter Umständen von Vorteil sein, in kleinem Abstand unterhalb des tellerartigen Schneid- werkzeuges 17 ein zweites gleiches oder ähnliches Werk zeug anzuordnen, das bezüglich dem anderen gegen läufig angetrieben wird.
Auch könnte anstelle einer getrennt am uneren Gleitschuh angebrachten Vertikalschneide, eine oder mehrere Vertikalschneiden direkt am Schneidwerkzeug 17 angebracht werden. Das Schneidwerkzeug 17 könnte auch an seinem Umfang mit sägeartigen Zähnen ver sehen sein, wobei die Zähne gegebenenfalls aus inein- andergehenden Vertikal- und Horizontalschneiden be stehen könnten.
Beim dargestellten Ausführungsbeispiel werden alle Bewegungen von den Werkzeugen 17 und 27 ausgeführt und das zu bearbeitende Material steht still. Unter Um ständen könnte man aber das Material selber gewisse Bewegungen durchführen lassen. Als zu bearbeitendes Material kommen insbesondere Kunst- oder Natur schaumstoffe, z. B. aus Polyäthylen oder Latex, in Frage.
Method and device for producing blind holes The present invention relates to a method for producing blind holes in objects made of flexible material, such as foams, and a device for carrying out the method.
In order to protect sensitive products from mechanical stress, for example during transport, the products are packaged with the help of suitable synthetic foams. Foam sheets with recesses into which the products are inserted are used. With the previously known machine tools, the recesses to be formed in the form of blind holes with a more or less flat bottom surface, especially when soft, flexible foams are used, cannot be easily produced.
So far it was necessary; Take two synthetic foam panels as the starting material, with through-holes drilled into one panel and then the two panels glued together. However, such an approach is understandable, and the present invention wants to drive a Ver and create a device to be able to produce recesses of any size in one operation in objects made of synthetic foam.
For this purpose, the method consists in that the material to be removed to form a blind hole is cut out circumferentially along the circumference of the blind hole to be formed and within the circumference along a helical surface or along at least one plane that is approximately perpendicular to the advance direction along the circumference.
The device for carrying out the method consists in that it has a tool holder that is driven to rotate about an axis, on which at least one cutting edge acting along a circumferential surface surrounding the tool holder axis and running parallel to it, and at least one in each case in a plane at least approximately perpendicular to the tool holder axis acting and rotating about an axis parallel to the tool holder axis are mounted.
The invention is explained in more detail with reference to the drawing voltage, for example. 1 shows a detail of a view of the device according to the invention, partially in section, and FIG. 2 shows a plan view of the detail of the device shown in FIG. 1.
The device shown has a drill head 1 which is arranged at the free end of an arm 2. The arm 2 is supported on a stand, not shown, resting on a base and mounted on the same in a manner known per se in a guide so as to be displaceable and can be moved in the direction of the drill head axis via a handle.
The drill head 1 has a hollow cylindrical housing part 3 which is welded to the arm 2 and in which a cylindrical tool holder 4 is rotatably inserted by means of axial ball bearings 6, 7. The axial ball bearings 6, 7 are set in the end faces of the housing part 3, and the tool holder 4 has a uniform sleeve 5 protruding on both sides opposite the housing part 3, which is connected to the outer rings 8, 9 of the axial bearings 6, 7. On both sides of the sleeve 5, a stepped disc 10, 11 connected to the sleeve is attached, which rests against the rings 8, 9 of the axial bearings and partially protrudes into the sleeve.
The sleeve 5 projecting part of the upper disc 10 has a greater thickness and a larger diameter than the corresponding part of the lower disc 11 and is provided with an annular keyway 14 into which a drive unit, not shown, drive-connected V-belt 15 is inserted . Both disks 10, 11 each have a recess 12, 13 that is continuous in the axial direction of the tool holder and is symmetrical to a vertical center plane. The two recesses 12, 13 cover one another and extend in the radial direction into the area of the sleeve 5.
A spindle 16 extends downward through the two recesses 12, 13 of the disks 10, 11 parallel to the tool holder axis, which at its lower end carries a plate-like cutting tool 17 which is perpendicular to the spindle axis and whose edge is designed as a self-contained cutting edge. At its upper end, the spindle 16 carries a drive pulley 24 which is provided with an annular keyway and which is drivingly connected via a V-belt 25 to the drive unit which is not provided.
The spindle 16 is supported by self-aligning ball bearings 18, 19 in slide shoes 20, 21 arranged on the outside of each disk. Each sliding shoe is inserted in a dovetail-shaped guide track 22, 23 ver slidably and in the same in each Ver sliding position can be determined by means not shown. The guideways 22, 23 cover each other and run parallel to a vertical central plane, so that the spindle axis lies in each displacement position in the named vertical central plane.
At the lower shoe 21 is a parallel to the work tool carrier axis extending downward shaft 26, which carries a vertical cutting edge 27 at its lower end, held displaceable in a guide, not shown. The cutting edge 27 protrudes slightly from the plate-like cutting tool 17 at the bottom.
The production of a recess in an object was made of synthetic foam as follows. The synthetic foam is placed on the not presented Darge, lying under the drill head 1 and held on it in a suitable manner. Then the device is put into operation and the drill head is moved down and slowly pushed into the object made of synthetic foam to the desired depth.
The vertical cutting edge 27 rotates around the drill head axis and thus runs along a circular cylindrical surface, the axis of which is the drill head axis. The cutting edge 27 cuts a cylindrical peg out of the object to be processed and thus forms the lateral boundary of the recess to be produced. In Fig. 2 with 28 the path of the vertical cutting edge 27 is shown with a dash-dotted line. The plate-like cutting tool 17 rotates around its own axis and at the same time around the borehole axis and thus works when the drill head is moved downward along a helical surface.
In Fig. 2 with 29 the path of the center point of the plate blade 17 is shown with a dash-dotted line. The distance between the spindle axis and the drill head axis is selected in such a way that the peripheral edge of the plate-like cutting tool 17 touches the circular path of the vertical cutting edge 27. Thus, the cutting tool 17 gradually cuts or peels out the material lying within the effective surface of the cutting edge 27, the finished recess being delimited at the bottom by a flat bottom. The material is preferably pre-cut in depth at the circumferential delimitation.
If recesses of other dimensions must be Herge, the two tools 17, 27 are adjusted with respect to the borehole axis by the ge desired amount.
Preferably, the tool 17 is driven according to its diameter compared to the disc 10 small Ren drive disc 22 at a greater speed about its own axis than rotating about the Bohrkopfachsse.
So that the cutting tool 17 normally working in horizontal planes penetrates better into the material to be cut, the spindle can be slightly inclined by moving one of the sliding blocks accordingly and thus the cutting tool is slightly inclined relative to the horizontal.
Furthermore, under certain circumstances it can be advantageous to arrange a second, identical or similar tool at a small distance below the plate-like cutting tool 17, which is driven in opposite directions with respect to the other.
Instead of a vertical cutting edge attached separately to the lower slide shoe, one or more vertical cutting edges could also be attached directly to the cutting tool 17. The cutting tool 17 could also be seen on its circumference with saw-like teeth, the teeth possibly being made up of vertical and horizontal cutting edges that go into one another.
In the illustrated embodiment, all movements are carried out by the tools 17 and 27 and the material to be processed stands still. Under certain circumstances, however, you could let the material itself perform certain movements. As the material to be processed, in particular synthetic or natural foams such. B. made of polyethylene or latex, in question.