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Anordnung zum Bewegen und Festspannen eines Meilielhalters an Hobelmaschinen
Die, Erfindung betrifft eine Anordnung zum Bewegen und Festspannen eines Meißelhalters
wie einer Meißelklappe gegenüber dem Support oder der Lyra bei Hobelmaschinen, die
mit Arbeits- und mit Leerhub arbeiten und bei denen der Meißel beim Leerhub vom
Werkstück entfernt werden muß. Bisher wurde beispielsweise die um einen Bolzen drehbar
am Support gelagerte Meißelklappe durch mechanische, elektrische oder hydraulische
Vorrichtungen um einen bestimmten Winkel geschwenkt und fiel vor dem Wiederanschnitt
am Beginn des Arbeitshubes durch ihr Eigengewicht in die Arbeitslage zurück.
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Diese und andere bisher bekanntgewordene ähnliche Anordnungen besitzen
jedoch den Nachteil, daß der Meißel in der Arbeitsstellung nicht starr eingespannt
ist, sondern erst durch den beim Anschnitt des Meißels am Werkstück auftretenden
und lediglich vom Werkstück herrührenden Schnittdruck in die endgültige Arbeitsstellung
gepreßt wird. Die Höhe des Schnittdruckes wechselt also mit dem Schneidwiderstand,
und die Anlage eines derartigen Meißelhalters am Support ist durch das Fehlen einer
starren Verspannung nicht zwangläufig gesichert, sondern der Meißel alter liegt
lediglich kraftschlüssig am Support an. Auf diese Weise können geringe Bewegungen
entstehen, die im allgemeinen nur Bruchteile von Millimetern betragen, die indessen
ausreichen, um Hartmetallwerkzeuge, wie sie heute üblich sind, schon nach kurzer
Benutzungszeit zu beschädigen, vorzeitig abstumpfen zu lassen oder sogar völlig
zu zerstören.
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Demgegenüber verfolgt die Erfindung den Zweck, den Meißelhalter in
seinem Support starr, d. h. weitestgehend schwingungsfrei zu verspannen. Gemäß der
Erfindung soll dies dadurch :erreicht werden, daß der Anlagedruck des Meißelhalters
gegenüber seinem Support bereits vor Beginn der Sahneidarbe@it einsetzt und vom
Antrieb des Meißelhalters ausgeübt wird. Hierbei soll dieser Druck größer gewählt
werden als die den Meißelhalter vom Support abhebende Kraft. Auf diese Weise wird
die von. der Erfindung erstrebte zuverlässig starre Verspannung in jedem Fall sichergestellt.
Diese Anordnung wird in weiterer Ausbildung der Erfindung zweckmäßigerweise durch
die Verwendung eines zwischen Support und Halter einge,scha,lteten Antriebes verwirklicht,
der einen Kurbeltrieb enthält, der in der verspannten Arbeitsstellung des Meißelha.lters
kurz vor der Tatpunktlage stehen soll. Durch diese Anwendung des Kurbeltriebes in
seiner Totpunktlage erhält man eine, hohe Verspannungskraft trotz Benutzen. einer
nur geringen Antriebskraft, z. B. eines nur schwachen Antriebsmotors, weil -iie
Totpunktlage, ein sehr günstiges übersetzungsverhältnis schafft.
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Des weiteren kann man im Antrieb einen selbstsperrenden Schneckentrieb
vorsehen, dessen Schnecke längs verschiebbar ausgebildet ist und als Antrieb für
den Kurbeltrieb: dient. Damit eine Bewegung des Kurbeltriebes, die lediglich eine
geringeAntriebskraft erfordert, überhaupt möglich wird, soll eine der Längsverschiebung
der Schnecke entgegenwirkende Druckfeder vorgesehen sein, welche die Schnecke in
ihrer Axiallage bei der sich durch die Bewegung des Meißelhal.ters ergebenden schwachen
Belastung hält. Die Schnecke wird dann in der Arbeitsstellung des Meißelhalters
durch den Antriebsmotor in ihrer Längsrichtung zusammengedrückt und soll so bemessen
sein, daß ihre Druckkraft ausreicht, um eine starre Verspannung des Meißelhalters
selbst bei höchster Schnittkraft herbeizuführen.
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Diese zweckmäßige Anordnung einer längs verschiebbaren Schnecke und
einer sie bei schwacher Belastung in ihrer Stellung haltenden Druckfeder hat den
weiteren Vorteil, daß die Längsbewegung der Schnecke zum Ausschalten für den Antriebsmotor
des Meißelhalters benutzt werden kann.
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Es ist bereits bekannt, einen Meißelhalter über eine Feder gegen eine
Anschlagfläche im Support anzulegen. Man hat diese Feder auch bereits durch einen
Schneckenantrieb zusammengedrückt, dessen Schnekkenrad auf einer gemeinsamen Welle
mit der Feder längs verschieblich angeordnet war und hat hierbei ebenfalls die Bewegung
des Schneckenrades beim Zusammendrücken der Feder benutzt, um den Antriebsmotor
auszuschalten.
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Indessen ist diese Anordnung bei einer Rückhobelmaschine benutzt worden,
bei welcher der Meißelhalter als doppelarmiger Hebel ausgebildet war, an
dessen
unterem Ende der Meißel befestigt ist, der in beiden Richtungen zu schneiden vermag,
während am oberen Ende der Antrieb zur Bewegung dieses Meißelhebel-, angriff. Da
infolge dieser besonderen Konstruktion der Meißelhebel in den beiden Arbeitsstellungen
sich in einer Lage befand, bei der er dann, wenn er sich selbst überlassen wäre,
in die Mittellage zurückfallen würde, war es hierbei notwendig, die Feder anzuordnen,
um ihn überhaupt in der Arbeitslage halten zu können. Eine starre Verspannung des
@leißels vor seinem Schnittbeginn war also mit dieser Anordnung weder beabsichtigt
noch war es möglich, die Federallein auf den Hebel einwirken zu lassen, um die erforderliche
Spannkraft zu einer schwinc,ung<freien Verspannung herbeizuführen. Hierzu bedarf
es vielmehr der vorstehend beschriebenen Anordnung eines Kurbeltriebes oder einer
ähnlichen hohen Übersetzung, die es möglich macht, die Druckkraft einer üblichen
Feder so zu steigern, daß die Verspannung zuverlässig starr wird.
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Die Anwendung eines Kurbeltriebes im Antrieb für den Meißelhalter
gibt nun die weitere Möglichkeit, den Meißelhalter als Meißelschlitten auszubilden,
d. h. geradlinig in entsprechenden am Support vorgesehenen Führungen zu verschieben,
wobei gemäß der Erfindung die Bewegung des Schlittens senkrecht zu der zu bearbeitenden
Ebene des Werkstückes erfolgen soll. Diese senkrechte Abhebung ist deshalb von Bedeutung,
weil sie die beste Ausnutzung der Hubbewegung des Meißelhalters darstellt, wobei
die Hubhöhe mit dem Bewegungsweg selbst übereinstimmt, während bei den bekannten
Meißelklappen die Entfernung der Meißelspitze vom Werkstück nur einen Bruchteil
des von ihr zurückgelegten Weges ausmacht. Man kann deshalb mit einem in dieser
Weise ausgebildeten Meißelschlitten vor allem tiefe 1Tuten in das Werkstück einstechen,
wie sie etwa bei der Bearbeitung von Ankernuten bei elektrischen Motoren und Generatoren
vorliegen, die bisher wegen der großen Tiefe derartiger Nuten und der schwingungsbehafteten
Meißeleinspannung nur im Fräsverfahren hergestellt werden konnten. Durch die Anwendung
des Hobelverfahrens wird einerseits die bearbeitete Oberfläche hochwertiger als
bei Herstellung im Fräsverfahren und zum anderen eine besonders günstige Ausnutzung
des Arbeitshubes möglich, da im Hinblick auf die Senkrechtabhebung der Überlauf
nur sehr geringfügig im Vergleich zur tatsächlichen Schnittlänge gewählt werden
kann.
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Es ist allerdings schon bekannt, Meißel in einen .geradlinig verschiebbaren
Meißelhalter einzuspannen, indessen wurde dieser Meißelhalter nicht gegenüber seiner
Bewegungsbahn starr verspannt und verlief die Be-,iegungsrichtung nicht senkrecht
zu der zu bearbeitenden Ebene. Die bekannte Anordnung von Meißelschlitten bezieht
sich vielmehr lediglich auf Stoßmaschinen, bei der eine starre Verspannung grundsätzlich
nicht möglich ist.
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Um die starre Verspannung des Meißelschlittens gegenüber dem Support
zu erreichen, kann man in weiterer Verbesserung der Erfindung eine keilförmig ausgebildete
Anschlagfläche am unteren Ende des Meißelschlittens und eine entsprechende Gegenfläche
i m Support vorsehen. Die Verspannung läßt sich weiterhin verbessern, wenn man nicht
nur an dieser unteren Anschlagfläche zwischen Meißelschlitten und Support eine derartige
Keilverspannung vorsieht, sondern nenn auch am oberen Teil des Meißelschlittens
eine entsprechende Gegenkeilfläche vorgesehen wird, welche die vorerwähnte Keilfläche
zu einer Schwalbenschnvanzform ergänzt, wobei eine entsprechende Gegenkeilfläche
auch an dem Teil des Antriebes vorgesehen werden muß, der mit dem Meißelschlitten
zusammenwirkt.
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Die Verwendung eines Kurbeltriebes mit Totpunktlage läßt es zweckmäßig
erscheinen, an den ein Spiel bedingenden Stellen eine Nachstellmöglichkeit vorzusehen;
diese soll gemäß der Erfindung durch die Verwendung eines selbsthemmenden und nachste:llbaren
Keiles geschaffen werden, der vorzugsweise an den Gelenken des Kurbeltriebes selbst
angeordnet ist und vorteilhaft selbsttätig nachgeschoben werden soll. Dieses selbsttätige
Nachstellen des Keiles kann durch Federdruck erfolgen.
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Schließlich kann noch zur Einstellung der Hubhöhe des Meißelschlittens
ein hierauf einstellbarer Ausschalter vorgesehen sein.
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In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele zum Erfindungsgedanken
dargestellt, und zwar zeigt Abb. 1 eine Ausführung unter Benutzung eines erfindungsgemäßen
Meißelschlittens im Längsschnitt gemäß Schnitt I-I der Abb. 2, Abb. 2 eine Ansicht
der Ausführung nach Abb. 1 in der Blickrichtung von links, Abb. 3 ein anderes Ausführungsbeispiel
unter Benutzung einer ausschwenkbaren Meißelklappe im Längsschnitt III-III gemäß
Abb. 4, Abb. 4 eine Darstellung von vorn gesehen der Ausführung nach Abb. 3, zum
Teil in Ansicht, zum Teil im Schnitt gemäß Linie IV-IV der Abb. 3, Abb.5 einen Schnitt
durch den oberen Teil des Supportes nach den Abb. 3 und 4.
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Auf dem (nicht dargestellten) Querträger einer Hobelmaschine ist ein.
(ebenfalls nicht dargestellter) Support längs verschiebbar. Abb. 1 zeigt eine auf
einem Zapfen 10 verschwenkbare und verspannbare Lyra 11, die ein bekannter Bestandteil
einer bekannten Supportanordnung an einer Hobelmaschine ist. Wie Abb. 2 erkennen
läßt, ist an diese Lyra 11 ein Motor 12 angeflanscht, :der über ein Stirnra.dpaar
13 eine Welle 14 in Drehung versetzt. Auf dieser ist eine Schnecke 15 gegen Drehung
gesichert, jedoch längs verschiebbar gelagert, die in ihrer Ausgangsstellung durch
ein Druckfederpaket 16 gehalten wird. Die Schnecke versetzt ihrerseits ein Schneckenrad
17 in Drehung, an dem eine Kurbelstange 18 angelenkt ist, deren anderes Ende über
einen Bolzen 19 an einem Gegenstück 20 gelenkig angreift, das in Abb. 1 besonders
deutlich zu erkennen ist. Dieses Gegenstück steht in Verbindung mit dem Meißelhalter
21, der als Meißelschlitten ausgebildet und in (nicht dargestellten) seitlichen
Führungen an der Lyra 11 von oben nach unten beweglich geführt ist. Am Meißelschlitten
21 ist der Meißel 22 in üblicher Weise durch Hammerkopfschrauben 23 verspannt.
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Das Druckfederpaket 16 ist erfindungsgemäß so stark bemessen, daß
bei Einwirken einer Kraft auf die Schnecke 15, die zur Bewegung des Meißelschlittens
genügt, das Federpaket nicht zusammengedrückt wird und infolgedessen die Schnecke
ihre Längsstellung beibehält. Sobald indessen eine Anschlagfläche 24 am unteren
Ende des Meißelschli:ttens gegen eine Gegenanschlagfläche 25 an der Lyra 11 zur
Anlage kommt, steigt die vom Motor 12 abgegebene Kraft an und verschiebt die Schnecke
15 in Abb, 2 nach rechts, da das Zahnrad 17 eine Drehbewegung wegen des Anschlages
des Meißelschlittens nicht mehr auszuführen vermag. Hierbei wird das Druckfederpaket
16 zusammengedrü ckt und ein Endausschalter 16' betätigt, so daß der Motor 12 abgeschaltet
wird. Da gemäß der
Erfindung die Schnecke 15 selbsthemmend ausgebildet
ist, behält sie ihre Stellung und steht unter dem vollen Druck des Druckfederpaketes,
der sich über die Schnecke auf das Zahnrad 17 und die Kurbelstange 18 überträgt.
Gemäß der Erfindung befindet sich diese in der geschilderten Anschlagstellung in
der Nähe der Totpunktlage und übt somit auf den Meißelschlitten 21 einen erheblichen
Anlagedruck aus, der durch entsprechend starke Bemessung des Federpaketes 16 so
eingestellt ist, daß er größer ist als die größte abhebende Kraft, die auf den Meißelschlitten
einwirkt.
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Dadurch, daß die Anschlagflächen 24, 25 als Keilflächen ausgebildet
sind, wird im unteren Teil der lleißelschlitten nicht nur über diese Anschlagfläche
vzrspannt, sondern gleichzeitig auch noch an die senkrechte Fläche der Lyra 11 angedrückt.
Entsprechend ist gemäß der Erfindung auch am oberen Ende des Meißelscblittens 21
eine Gegenkeilfläche 26 vorgesehen, die entgegengesetzt zur Keilfläche 24 gerichtet
ist. Dieser Gegenkeilfläche 26 am Meißelschlitten 21 entspricht eine Gegenkeilfläche
27 am Gegenstück 20, das seinerseits in der Lyra 11 ebenfalls in Längsführungen
so geführt ist, daß seine senkrechte Rückfläche 28 reichliches Spiel gegenüber der
senkrechten Fläche 29 der Lyra 11 aufweist.
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Um im Hinblick auf die Spielempfindlichkeit der Totpunktlage des Kurbeltriebes
Sicherheiten zu schaffen, ist zwischen das Gegenstück 20 und die Kurbelstange 18
ein in Abb.2 dargestellter Keil 20' eingeschaltet, der über eine Schraube 20" nachbestellt
werden kann.
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Die Ausführung gemäß den Abb. 3 bis 5 weist einen Support 11' auf,
der in bekannter und nicht dargestellter Weise mit einem Querträger einer Hobelmaschine
verbunden oder aber auch als Supportteil entsprechend der Lyra 11 gemäß Abb. 1 ausgebildet
sein kann. Auch hier ist wiederum ein Antriebsmotor 30 mit dem Support 11' verbunden,
der über ein Ritzel 31 und ein Zahnrad 32 eine Welle 33 antreibt. Auf dieser ist
längs verschiebbar eine Schnecke 34 angeordnet, die mit einem Schneckenrad 35 zusammenwirkt.
Die Schnecke 34 ist auf der Welle 33 längs verschiebbar und wird in ähnlicher Weise,
wie vorstehend beschrieben, durch ein Druckfederpaket 36 in ihrer Lage gehalten,
wobei das Druckfederpaket in gleicher Weise wirkt, wie dies vorstehend erläutert
wurde. Das Schneckenrad 35 ist, wie Abb. 4 zeigt, auf seiner Welle 37 fest verkeilt,
an deren Ende eine Kurbelstange 38 angreift. Diese trägt, wie sich aus Abb. 3 ergibt,
an ihrem Ende eine Rolle 39, die in einem Schlitz 40 in der Meißelklappe 41 gleitet.
Diese Meißelklappe ist über einen konischen. Bolzen 42 im Support gelagert und in
ihm verschwenkbar. Die Verschwenkung erfolgt dabei durch die vorbesc'hriebene Bewegungsvorrichtung
zwangläufig.
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Sobald die Schnecke 34 nach erfolgtem Anschlag der Meißelklappe 41
an Anschlagflächen 54 im Support in der Darstellung sich nach unten bewegt und das
Federpaket zusammendrückt, stößt sie oder ein mit ihr verbundenes Teil 43 (Abb.
4) auf einen Doppelhebel 44, der eine Steuerstange 45 bewegt, die ihrerseits einen
Ausschalter 46 betätigt. Hierdurch wird der Motor 30 stillgesetzt. Die, im Druckfederpaket
36 aufgespeicherte Kraft wird dabei über die selbsthemmende Schnecke 34 auf das
Schneckenrad 35 und den Kurbelarm 38 übertragen. Dieser wirkt über seine Rolle 39
auf den Schlitz und damit auf die Meißelklappe 41 ein, die an ihrem unteren Ende
eine Anschlagfläche 54 aufweist, mit der sie an einer entsprechenden Gegenfläche
zusammenarbeitet, die an einer Leiste 55 vorgesehen ist, die ihrerseits mit dem
Support 11' fest verbunden ist. Es entsteht auf diese Weise eine starre Verspannung
zwischen dem Schwenkbolzen 42, um den die Meißelklappe verschwenkbar ist, und den
beiden genannten Keilflächen, wobei die Verspannung unter der Wirkung des Federpaketes
36 steht.
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Um auch hier die Aushubbewegung und damit die Hubhöhe der Meißelklappe
zu beherrschen, ist in bekannter und nicht zur Erfindung gehörender Weise an der
Meißelklappe ein in Abb.3 gestrichelt dargestelltes Zahnsegment 47 vorgesehen.,
das konzentrisch zum Schwenkbolzen 42 liegt und ein Zahnritzel 48 bewegt. Abb. 4
läßt erkennen, daß dieses Zahnritzel 48 eine Welle 49 mitnimmt, die über ein weiteres
Zahnritzel 50 eine Zahnstange 51 verschiebt, an deren oberem Ende ein einstellbarer
Anschlag 52 vorgesehen ist. Dieser wirkt mit einem Doppelhebel 53 zusammen und betätigt
einen Ausschalter 56. Die jeweilige Hubhöhe ist an einem nach außen sichtbaren,
nicht gezeichneten Stift zu erkennen.