DE1171311B - Vorrichtung zum Einschneiden eines Musters in laengliche Werkstuecke, insbesondere in Gewehrschaefte - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT Internat. Kl.: B 44 b

Nummer: Aktenzeichen: Anmeldetag: Auslegetag:

Deutsche Kl.: 75 a - 3

1171311
O6079Ib/75a
25. März 1958
27. Mai 1964

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Einschneiden eines Musters aus ganz oder teilweise sich kreuzenden Wendeln folgenden Nuten in längliche Werkstücke, insbesondere in die Griffflächen von Gewehrschäften, wobei zwei Schneidwerkzeuge mit je einem Nutenschneidwerkzeug gegenüber dem drehbar gelagerten Werkstück in Richtung der Drehachse und in Abhängigkeit von der Werkstückdrehung vorschiebbar angeordnet sind.

Bei einer bekannten Vorrichtung dieser Art ist jeder der beiden Schneidwerkzeuge an einem feststehenden Haltearm der Vorrichtung befestigt, wobei das Werkstück an den Schneidwerkzeugköpfen vorbeigeführt wird. Hierbei kann das Werkstück aber nur während der Vorschubbewegung bearbeitet werden, nicht aber auch während des Rückschubes.

Die Erfindung beseitigt diese Nachteile bei einer Vorrichtung eingangs erwähnter Art dadurch, daß die beiden Schneidwerkzeuge in bezug auf die Werkstückdrehachse gegenüberliegend in mit der Nutensteigung übereinstimmenden Schnittebenen in einem in Achsrichtung hin- und hergeführten Vorschubschlitten angeordnet und je nach Vorschubrichtung im Wechsel betätigbar sind. Mit dieser Vorrichtung können auch mehrere in einer Reihe hintereinander angeordnete Werkstücke bearbeitet werden.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung sind den Grenzstellungen des Vorschubschlittens Endschalter für das wechselweise Ein- und Ausrücken der Schneidköpfe in die oder aus der Arbeitsstellung zugeordnet. Hierbei kann eine an sich bekannte, von der Werkstückumdrehung abhängige Nockensteuerung für das Abheben der Schneidwerkzeuge von der Werkstückoberfläche benutzt werden.

Vorzugsweise ist zur Begrenzung der Eindringtiefe jedes Schneidwerkzeuges in -das Werkstück am Schneidkopf ein in Arbeitsstellung an dem Werkstück kraftschlüssig anliegendes Stützelement vorgesehen. Die Verwendung von Stützelementen zur Begrenzung der Eindringtiefe eines Werkzeuges ist an sich bekannt.

Die Erfindung wird an Hand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 eine perspektivische Ansicht einer Vorrichtung zum Einschneiden eines Musters in Gewehrschäfte,

F i g. 2 eine Draufsicht auf die Vorrichtung nach Fig. 1, wobei jedoch einige Teile fortgelassen worden sind,

Vorrichtung zum Einschneiden eines
Musters in längliche Werkstücke, insbesondere
in Gewehrschäfte

Anmelder:

Olin Mathieson Chemical Corporation,

New York, N.Y. (V. StA.)

Vertreter:

Dr. W. Kühl, Patentanwalt,
Hamburg 36, Esplanade 36a

Als Erfinder benannt:

Gordon J. Voelz, New Haven, Conn. (V. St. A.)

Beanspruchte Priorität:

V. St. ν. Amerika vom 27. März 1957 (648 923)

F i g. 3 eine vergrößerte Ansicht eines Teiles der F i g. 1 (von der Rückseite gesehen) zur Darstellung des Prinzips der Anordnung der Schneidköpfe in dem Schlitten,

F i g. 4 ein Schaltbild der zur Erregung der verschiedenen Motore und der Start-Stopp-Relais benutzten Wechselstromschaltung,

F i g. 5 ein Schaltbild der zur Nockensteuerung verwendeten Gleichstromschaltung und

F i g. 6 eine Draufsicht ähnlich der F i g. 2 zur schematischen Darstellung der Anordnung der verschiedenen Motoren, Hubmagnete und Schalter der F i g. 4 und 5.

Die Vorrichtung nach F i g. 1 weist eine Grundplatte 10 auf, die ein Paar gegenüberstehender Ständerteile 11 und 12 trägt, an denen jeweils entsprechende Getriebekästen oder -gehäuse 13, 14 angeordnet · sind. Ein Hauptmotor MX, der auf der Platte 10 angeordnet ist, ist durch Keilriemen mit der Vorschubspindel 31 verbunden, die in Lagern 32-32 läuft. Die Spindel 31 steht in Getriebeverbindung mit der Nockenwelle 16, die in den Ständern 11 und 12 gelagert ist.

Die Welle 16 trägt zwei Paar Nockenschablonen, die allgemein mit 17 und 18 bezeichnet sind. Diese Schablonen befinden sich auf geschlitzten Zylindern, die abnehmbar auf der Welle 16 angeordnet sind. Jedes Paar besteht aus zwei, um 180° auf der Welle 16 versetzten Schablonenplatten 19 bzw. 21, welche

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das Muster aufweisen, das in einen Gewehrschaft eingeschnitten werden soll. Obgleich jeweils nur eine der Schablonen 19 und 21 gezeigt sind, ist es verständlich, daß jeweils zwei dieser Schablonen vorhanden sind. Die anderen Schablonen sind nämlich auf der entgegengesetzten Seite der Welle 16 angeordnet und haben dieselbe Gestalt wie die in F i g. 1 sichtbaren Schablonen.

Die Nockenschablonen 17 werden in Zusammenarbeit mit einem Nockenstößel in Form eines Mikroschalters benutzt, um die Erzeugung der links ansteigenden Nuten durch einen oberen Schneidkopf zu steuern, während die Nocken 18 in Zusammenarbeit mit einem entsprechenden Nockenstößel benutzt werden, um die Erzeugung der rechtsgängigen Nuten durch einen unteren Schneidkopf in einer Weise zu steuern, die später beschrieben wird.

Am oberen Ende der Getriebekästen 13 und 14 ist eine Welle 22 gelagert, die zur Aufnahme des Gewehrschaftes W eingerichtet ist, der im folgenden auch als Werkstück bezeichnet wird. Das Werkstück W ist in geeigneter Weise auf der Welle 22 befestigt; es ist erkennbar, daß eine Platte 23, die von dem Wellenstutzen 20 abgestützt und angetrieben wird, mit Schlitzen 24 versehen ist, die mit Klemmschrauben 26 zusammenarbeiten, welche durch die Nabe 27 geführt sind, um zu ermöglichen, daß das rechte Ende der Welle 22 radial im Hinblick zur Welle 20 eingestellt werden kann.

Der Grund für die Einstellung am rechten Ende der Welle 22 ist folgender: In Berücksichtigung der konstruktiven Durchbildung und des guten Aussehens ist eine leichte Konizität zu dem im allgemeinen zylindrischen Vorarmteil des Werkstückes im Bereich des Musters vorhanden, wie in F i g. 1 gezeigt ist. Das Absetzen des Gewehrschaftes radial in der passenden Richtung führt zur Verkleinerung der Wirkung der Konizität, so daß im Bereich der Mitte des Musters ein Punkt auf der Oberfläche des Werkstücks einen Kreis mit einem gegebenen Durchmesser beschreibt, während Punkte an den äußeren Enden des Musters kreisförmige Wege mit Durchmessern beschreiben, die um einen kleinen Wert und im wesentlichen gleiche Beträge von dem Durchmesser des Mittelkreises abweichen.

Eine geeignete Getriebeübersetzung (F i g. 2) ist vorgesehen, um die Wellen 16 und 22 mit im wesentlichen gleicher Drehzahl anzutreiben.

Wie vorher ausgeführt ist, läuft die Vorschubspindel 31 in Lagern 32-32. Ein Vorschubschlitten 33 ist mit der Vorschubspindel 31 so verbunden, daß der Schlitten 33 bei Drehung der Spindel 31 längs der Spindelachse vor und zurück getrieben wird. Die Vorschubspindel 31 ist in geeigneter Weise durch ein Getriebe mit den Wellen 16 und 22 verbunden. Ein Paar Führungsschienen 34 und 36 ist an den Kästen 13 und 14 angeordnet, sie werden als Führungsbahnen zur Abstützung des Schlittens 33 benutzt.

Der Schlitten 33 ist mit einem nach unten ragenden Rahmen 37 versehen, der ein Paar Mikroschalter 38 und 39 trägt, die jeweils Nockenstöpsel haben, die zum Eingriff in entsprechende Schablonen 19 bzw. 21 bei Vor- und Zurückbewegung des Schlittens eingerichtet sind.

Der Schlitten 33 ist gegenüber der Vorschubspindel 31 unter einem Winkel angeordnet. Dieser Winkel entspricht im allgemeinen dem Steigungswinkel der Nuten, die in das Werkstück eingeschnitten werden sollen.

Wie aus F i g. 3 hervorgeht, trägt der Schlitten 33 zwei gegenüberliegende Schneidköpfe 41 und 42. Da beide Schneidköpfe im wesentlichen in der gleichen Weise angeordnet sind und da sie in Abhängigkeit ihrer entsprechenden Nockenschablonen 17 und 18 arbeiten, werden nur die Einzelheiten eines Schneidkopfes beschrieben. Ein Tragarm 43 trägt einen ίο schwenkbaren Motor Ml. Der Motor Ml treibt ein kreisförmiges Schneidwerkzeug 44 an, das in Bereitschaft zum Schneiden und in der tatsächlichen Schneidstellung im Hinblick auf das Werkstück W der F i g. 3 gezeigt ist. Ein Hubmagnet 46 besitzt einen Anker 47, der wirksam ist, wenn der Hubmagnet erregt wird, um den Schneidkopf 41 um die Achse 48 zu verschwenken, damit der Teil 45 des Schneidkopfes zur Anlage an den Anschlag 49 kommt. In dieser Stellung ist das Schneidmesser 44 und sein Stützelement 40 vom Werkstück zurückgezogen. Eine Schraubenfeder 51 wird benutzt, um den Schneidkopf in Anlage an das Werkstück zu drücken, und wirkt dem Hubmagnet 46 entgegen. Jeder Schneidkopf trägt einen zusätzlichen Hubmagnet 52, der zur Bewegung des Schneidwerkzeuges 44 gegenüber den Stützelementen 40 verwendet wird.

Wie oben dargelegt, befindet sich der Schneidkopf 41 (F i g. 3) in Schneidstellung. Seine Feder 51 (nicht gezeigt) zieht ihn zum Werkstück hin, so daß die Stützelemente 40 auf dem Werkstück anliegen und auf der Oberfläche des Werkstückes entlanggleiten. Der Hubmagnet 52 wird durch Steuerung seines Mikroschalters 38 erregt, um das sich drehende Schneidwerkzeug 44 gegenüber den Stützelementen 40 um eine vorbestimmte Strecke zu bewegen, so daß eine Nut in das Werkstück gefräst wird. Der Hubmagnet 46' des Schneidkopfes 42 wird erregt, um den Schneidkopf gegen seinen Anschlag 49a zu bewegen; sein Schneidwerkzeug 44 wird zurückgezogen, wenn der Hubmagnet 52' abgeschaltet wird.

Beide Hubmagnete 46 und 46' sind genügend stark, um die Kraft der ihnen zugeordneten Schraubenfedern 51 zu überwinden, damit die Schneidköpfe vom Werkstück abgezogen und gegen die Anschläge 49 und 49 α gedrückt werden, wenn die Magnete erregt werden.

Die Schneidköpfe sind also mit Hubmagneten 46 bzw. 46' zum Heranziehen der Schneidköpfe an die Anschläge 49 und 49 a, mit Federn 51 zum Heranziehen der Schneidköpfe an das Werkstück und mit Hubmagneten 52 und 52' versehen, um die Schneidwerkzeuge 44 gegenüber den Stützelementen 40 in Schneidstellung zu bewegen.

Aus F i g. 1 ist ersichlich, daß am Schlitten 33 eine Platte 56 angebracht ist, die einen Mikroschalter 57 trägt, der durch einen schwenkbar angeordneten Arm 58 betätigt wird. Dieser Arm kann mit einem Stift 59 in Eingriff kommen, der an der linken Nabe der Welle 22 angeordnet ist. Die Zusammenarbeit zwischen dem Arm 58 und dem Stift 59 bewirkt die Öffnung des normalerweise geschlossenen Mikroschalters 57, um die Vorrichtung stillzusetzen. Dies geschieht folgendermaßen: Es wird angenommen, daß sich der Schlitten 33 in seiner äußersten linken Stellung (F i g. 1) befindet und daß die Welle 22 zu der Stelle verdreht ist, in der der Stift 59 gerade den

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Arm 58 berührt hat. Eine geringe zusätzliche Ver- Aus der Anordnung der Endschalter 62 und 63 drehung der Welle22 bewirkt, daß der Stift59 an (Fig. 1, 2 und 6) ist ersichtlich, daß der Schlitten den Arm 58 anschlägt, wobei er ihn herabdrückt, im Verlauf seiner Bewegung von rechts nach links um den Schalter 57 zu öffnen, der die Vorrichtung und links nach rechts diese Schalter fortlaufend beabschaltet. Ein zusätzlicher Weiterlauf, wenn die 5 tätigt. Beispielsweise sei angenommen, daß die Maschine bremst und anhält, gibt den Arm 58 Schalter in dem in den Fig. 4 und 5 gezeigten Zuwieder frei. Wenn der Startknopf gedrückt wird, stand sind, aber die Kontakte 61a und 61b gedreht sich die Welle 22 und bewegt sich der Schlitten schlossen sind. Weiterhin wird angenommen, daß 33 ohne Beeinflussung des Stiftes 59 und des Armes der Schlitten sich von links nach rechts bewegt. 58, bis der Stift um 360° gedreht worden ist. io Wenn der Schlitten den Stößel des Endschalters 62

In F i g. 4, 5 und 6 sind die elektrische Schaltung erreicht und vorübergehend anstößt, wird das Relais

sowie die Anordnung der elektrischen Elemente ge- 64 erregt, um seine Kontakte 64 α und 64 c zu

zeigt, die zur Betätigung und zur Steuerung der schließen und um den Kontakt 64 & zu öffnen. So-

HauptmotoreMl, der Schneidkopfmotore M 2 und bald der Schlitten seinen Vorlauf von rechts nach

M 3 und der verschiedenen Hubmagnete benutzt 15 links beginnt, öffnet der Endschalter 62, aber das

werden. Die drei Motore Ml, M 2 und M3 sind an ' Relais 64 bleibt erregt, weil sich dessen Stromkreis

eine 110-Volt-Zuführungsleitung angeschlossen. Ein über den normalerweise geschlossenen Endschalter

Startknopf ist betätigbar, um ein Relais 61 zu er- 63 und den Kontakt 64 c schließt. Der Schneidkopf

regen, welches wiederum bewirkt, daß die Relais- 42 befindet sich nun in der Schneidstellung und

kontakte 61α geschlossen werden, um die Motore 20 führt den Schnitt unter der Steuerung des Mikro-

Ml, M 2 und M 3 an die Leitung anzuschließen und schalters 39 und der Nockenschablone 18 aus.

um den Relaiskontakt 61 & zu schließen, damit eine Wenn der Schlitten an der Stelle des Endschalters

Gleichspannung an die Betätigungshubmagnete für 63 ankommt, wird der Schalter kurzzeitig geöffnet,

die Schneidköpfe angelegt wird, die in Fig. 5 ge- um das Relais 64 stromlos zu machen, welches die

zeigt sind. Ein Paar Endschalter, die in Fig. 4 mit 25 Kontakte 64a und 64c öffnet und die Kontakte 64&

62 und 63 bezeichnet sind und auf der Führungs- schließt. Wenn der Schlitten darauf nach rechts

schiene 34 (s. F i g. 1 und 2) angeordnet sind, zurückkehrt, kehrt der Endschalter 63 in seine nor-

steuern ein Relais 64 mit drei Kontakten 64 α, 64 b malerweise geschlossene Stellung zurück, aber das

und 64 c. Der Endschalter 62 ist normalerweise ge- Relais 64 bleibt stromlos, weil normalerweise der

öffnet, während der Endschalter 63 normalerweise 30 Endschalter 62 und die Kontakte 64 offen sind. Mit

geschlossen ist. anderen Worten, das Relais 64 wird nur erregt, wenn

Aus Fig. 5 ist ersichtlich, daß die Relaiskontakte sich der Schlitten von rechts nach links bewegt, und

64 a und 64 c normalerweise offen sind, der Kontakt es bleibt stromlos, wenn sich der Schlitten von links

64 & ist normalerweise geschlossen. Die Kontakte nach rechts bewegt. Der Schneidkopf 41 ist nun in

64 a und 64 b sind zur Steuerung des Stromes der 35 ^der Schneidstellung und führt den Schneidvorgang

Schneidkopfhubmagnete 46, 46', 52 und 52' betätig- unter Steuerung des Mikroschalters 38 und der

bar, um einen Schneidkopf in der Schneidstellung zu Nockenschablone 17 aus.

halten, während der andere Schneidkopf frei vom Der obere Schneidkopf 41 befindet sich, wie ge-

Werkstück gehalten wird. Jeder Schneidkopf steht sagt, in der Schneidstellung unter Steuerung des

in der Schneidstellung unter der Steuerung der 40 Mikroschalters 38. Zu dieser Zeit ist. das Relais 64

Mikroschalter 38 bzw. 39, die ihr Signal wiederum stromlos, und die Kontakte 64 b sind geschlossen,

von den Nockenschablonen 17 und 18 aufnehmen. um den Hubmagnet 46' zu erregen, damit der untere

Die erhöhten Teile der Nocken schließen die Schal- Schneidkopf an seinem Anschlag 49 α gehalten wird.

ter38 und 39, während die niedrigen Teile die Der Hubmagnet 52 wird unter der Steuerung des

Schalter öffnen. F i g. 6 zeigt schematisch die Anord- 45 Mikroschalters 38 erregt, um den Schnitt zu er-

nung der verschiedenen Hubmagnete, Motore und zeugen, wenn sich der Schlitten von links nach rechts

Schalter. bewegt.

Die Schaltungen der F i g. 4 und 5 arbeiten in Entsprechend wird mittels der obigen Schaltung

folgender Weise: das Relais 64 erregt, um seine Kontakte 64 b zu

Durch Drücken des Startknopfes wird das Relais 50 öffnen und die Kontakte 64 a und 64 c zu schließen,

61 erregt. Es schließt seine Kontakte 61 α und 61 b wenn sich der Schlitten von rechts nach links be-

und verbindet die Schaltungen der F i g. 4 bzw. 5 wegt. Hierdurch wird der Hubmagnet 46 erregt, um

mit den Spannungsquellen. Wenn der Kontakt 61a den oberen Schneidkopf vom Werkstück fort und an

geschlossen ist, werden die Motore Ml, M2 und seinen Anschlag 49 zu ziehen, während der Hub-

M 3 erregt, während bei geschlossenem Kontakt 61 b 55 magnet 52' unter der Steuerung seines Mikroschalters

eine Gleichspannung zur Erregung der verschiedenen 39 erregt wird, um das Schneiden der Nut beim

Elemente, die in F i g. 5 gezeigt sind, verfügbar ist. Rückhub zu bewirken.

Da die Endschalter 62 und 63 abwechselnd be- Durch dieses Schaltschema wird in das Werkstück tätigt werden, wenn sich der Schlitten 33 vor- und in Übereinstimmung mit der Form der Nockenzurückbewegt, wird das Relais 64 erregt bzw. strom- 60 schablonen ein Muster eingearbeitet, das durch Erlös gemacht und schließt bzw. öffnet die Kontakte setzung der vorhandenen Nockenschablonen durch 64 a und 64 b. Wenn der Kontakt 64 α geschlossen einen anderen Satz leicht geändert werden kann,
ist, werden die Hubmagnete 46 und 52' erregt; der Die Schaltung wird auch dazu benutzt, um einen Hubmagnet 52' steht unter der Steuerung des vollständigen Arbeitsablauf an jedem Werkstück Mikroschalters 39. Wenn der Kontakt 64 b geschlos- 65 sicherzustellen. Hierzu wird der Stift 59 während sen ist, werden die Hubmagnete 46' und 52 erregt; eines Werkstückumlaufes um 360° weitergestellt, der Hubmagnet 52 steht unter der Steuerung des bevor der Sperrschalter 57 die Vorrichtung ab-Mikroschalters 38. schaltet.

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Einschneiden eines Musters aus ganz oder teilweise sich kreuzenden Wendeln folgenden Nuten in längliche Werkstücke, insbesondere in die Griffflachen von Gewehrschäften, wobei zwei Schneidwerkzeuge mit je einem Nutenschneidwerkzeug gegenüber dem drehbar gelagerten Werkstück in Richtung der Drehachse und in Abhängigkeit von der Werkstückdrehung vorschiebbar angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Schneidwerkzeuge (44) in bezug auf die Werkstückdrehachse gegenüberliegend in mit der Nutensteigung übereinstimmenden Schnittebenen in einem in Achsrichtung hin- und hergeführten Vorschubschlitten (33) angeordnet und je nach Vorschubrichtung im Wechsel betätigbar sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß den Grenzstellungen des Vorschubschlittens (33) Endschalter (62, 63) für das wechselweise Ein- und Ausrücken der Schneidköpfe (41, 42) in die oder aus der Arbeitsstellung zugeordnet sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch eine an sich bekannte, von der Werkstückumdrehung abhängige Nockensteuerung (19, 38, 52; 21, 39, 52') für das Abheben der Schneidwerkzeuge (44) von der Werkstückoberfläche.

ίο

4. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2,

dadurch gekennzeichnet, daß zur Begrenzung der Eindringtiefe jedes Schneidwerkzeuges (44) in das Werkstück (W) am Schneidkopf (41, 42) ein in Arbeitsstellung an dem Werkstück kraftschlüssig anliegendes Stützelement (40) vorgesehen ist.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschriften Nr. 426 580, 755 370;
ao schweizerische Patentschrift Nr. 107 427;
britische Patentschrift Nr. 244259;
USA.-Patentschrift Nr. 2193 864.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

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