Bei hohen Ansprüchen an die Genauigkeit des Keilzinkenprofiles und
zur Erzielung einer längeren Standzeit der Werkzeuge ist
es außerdem
bekannt, zwischen der Kreissäge und der Frässpindel eine weitere Spindel einzusetzen,
die mit einem Sägesatz versehen eine Vorzerspannung des Zwischenprofiles vornimmt.
Dieses Herstellungsverfahren hat den Nachteil, daß ein verhältnismäßig großer Aufwand
durch die drei hintereinandergeschalteten Arbeitsstationen nötig ist. Darüberhinaus
ist dieses Verfahren auch mit einem erheblichen Zeitaufwand verbunden, Außerdem
tritt beim Kürzen der Werkstücke mit einer Säge besonders bei hohen Kopfprofilen
ein Nachteil insofern auf, als die Kreissäge durch Schnittdruck oder Flattern etwas
ausweicht und somit das Kopfteil der Ifferkstücke nicht präzise gekappt wird. Ferner
zeigt die Schnittfläche eine rauhe Oberfläche, die sich bei der anschließenden Fertigbearbeitung
des Keilzinkenprofiles als nachteilig erweist, weil dadurch die Profiltiefe verschieden
ausfallen kann. Besonders bei Keilzinkenverbindungen für Fenster und Türen ist jedoch
eine genaue Formschlüssigkeit des Profiles in der Flanke und im Zinkengrund nötig.
Die Praxis hat gezeigt, daß die kleinen Differenzen, die beim Kappen der ``erkstücke
mit einer Säge an deren Oberfläche auftreten, eine einwandfreie Formschlüssigkeit
der Profile in ihrem Zinkengrund nach ihrer Fertigstellung durch die Profilfräser
nicht mehr ermöglichen. Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine
FräsmascLine zur Herstellung von Kopfprofilen zu schaffen,
welche
absolut exakte und formschlüssige Profile herzustellen gestattet. Die Erfindung
hat es sich weiterhin zur Aufgabe gemacht, die Leistung derartiger Maschinen zu
steigern und den Arbeitsvorgang für das Bedienungspersonal zu vereinfachen. Die
Erfindung besteht darin, da13 in einem Gehäuse mindestens zwei auswechselbare Arbeitsspindeln
mit Präsern gelagert sind, welche das Werkstück nacheinander bearbeiten.Vorzugsweise
soll hierbei die eine Arbeitsspindel die Werkstücke am Kopfende auf hänge fräsen
und gleichzeitig eine Vorfräsung für das zu erzielende Profil vornehmen, während
die zweite Arbeitsspindel die endgültige Formgebung des Profiles'durchführt. Die
Maschine kann vorzugsweise bei einer solchen Anordnung zugleich auch so einrichtbar
ausgebildet sein, daB eine ausgewechselte Spindel in der Höhe so angeordnet werden
kann, daB der Präser dieser Spindel in Zusammenwirkung mit dem Präser der zweiten
Spindel Werkstücke von doppelter Höhe mit einem endgültigen Profil versieht. Durch
die zuerst geschilderte Anordnung der Arbeitsspindeln wird das Kappen und das Vorfräsen
von einer Spindel vorgenommen, und die bisher übliche Kreissäge kann weggelassen
werden, wodurch sich der Weg für die Beatbeitung der Werkstücke wesentlich verkürzt.
Gleichzeitig wird aber auch durch die Yorzerspanung die zweite Spindel mit dem Profilwerkzeug
wesentlich entlastet. Dadurch wird eine höhere Standzeit der Werkzeuge
erreicht
und gleichzeitig die benötigte Antriebskraft der Spindel herabsetzt. Ein weiterer
Vorteil ergibt sich dadurch, daß die Anschaffung einer geößeren und schwereren Maschine
zur Bearbeitung beispielsweise von Werkstücken mit Kopfprofilen von doppelter Höhe
vermieden wird, da durch das Auswechseln einer Normalspindel gegen eine Spindel
mit größerer Höhe mit der erfindungsgemäßen Einrichtung auch derartige Werkstücke
bearbeitet werden können. Auf diese Weise entsteht eine Universalmaschine, die für
Werkricke 'mit normaler Abmessung in besonders wirtschaftlicher Weise eingesetzt
werden kann und die Erzielung von sehr genauen Keilzinkenprofilen gewährleistet,
aber auch für die Bearbeitung von Werkstücken mit extremen Abmessungen verwendet
werden kann. Eine besonders vorteilhafte Ausführungsform des Gegenstandes der Erfindung
sieht vor, daß eine dritte Arbeitsspindel mit Fräser Verwendung findet, und
die drei Spindeln derart nebeneinander angeordnet sind, daß der Zerspanungsvorgang
sowohl beim Vor- als auch beim Rücklauf eines die Werkstücke tragenden Schlittens
erfolgt. Durch eine derartige Ausgestaltung ' werden Totzeiten zur Rückführung des
leeren Schlittens vermieden, so daß eine leistungssteigerungvon ca. 3o bis 4096
erreicht wird.
Um die Prässpindeln bei einem Arbeitsvorgang in ihrer
Zusammenarbeit aufeinander abzustimmen, können die Prässpindeln der erfindungsgemäßen
Fräsmaschine vorteilhaft exzentrisch im Gehäuse gelagert sein, so daß durch Drehen
der Exzenter eine entsprechende Verstellung vorgenommen werden kann. Bei dieser
Ausgestaltung der Erfindung erweist es sich als besonders vorteilhaft, wenn als
Lagergehäuse für die Spindeln Exzenterbüchsen vorgesehen werden, die zusammen mit
den Spindeln `einschließlich der Antriebsscheibe ein leicht auswechselbares Maschinenelement
bilden. Auf diese Weise ist es möglich, ohne größere Umbauten ein Auswechseln der
einzelnen Prässpindeln vorzunehmeng so daß beispielsweise bei einem auftretenden
Defekt oder auch bei der Umstellung der Maschine zur Bearbeitung von Werkstücken
extremer Abmessungen keine längeren Still-Standzeiten entsteheng welche die Wirtschaftlichkeit
des Her-Stellungsprozesses in Frage stellen können. Um bei einem Auswechseln der
einzelnen Spindeleinheiten keine längeren Zentrier- oder Einstellarbeiten vornehmen
zu müssen, ist es günstigg- wenn die als Lagergehäuse ausgebildeten Exzenterbüchsen
an ihrem oberen Ende einen Anschlag aufweisen, der als axiale Begrenzung beim Einbau
der Arbeitseinheit dient. In besonders einfacher Weise kann dieser Anschlag als
ein Kragen am öberen Eide der Exzenterbüchse ausgebildet sein. Besonders einfach
im Aufbau und in der Handhabung werden die auswechselbaren Spindeleinheiten dadurch,
daß zum Festsetzen der Exzenterbüchse nach einer Abstimmung der einzelnen Spindeln
aufeinander
ein Exzenterbolzen vorgesehen wird, der in besonders einfacher Weise eine weitere
Drehung verhindert. Es hat sich auch als vorteilhaft erwiesen, wenn zum Blockieren
der Spindel, beispielsweise zum Auswechseln der für den Arbeitsprozeß nötigen Profilfräser,
ein in der Exzenterbüchse sitzender Bolzen vorgesehen ist, der gegen die Wirkung
einer Feder in entsprechende Bohrungen in der Spindel einführbar ist und an seinem
der Spindel abgewandten Ende mit einem Bajonettverschluß versehen ist. Auf diese
Vieise wird ein unbeabsichtigtes Blockieren der Spindel beispielsweise während des
Arbeitsvorganges auf einfache Weise sicher vermieden und dennoch die weitverbreitete
gefährliche Art der Spindelblockierung durch das Einlagen oder Einklemmen beispielsweise
von Schraubenziehern oder Schraubenschlüsseln vermieden. Weitere. Merkmale und Vorteile
der Erfindung können der nach- -folgenden Beschreibung und der beiliegenden Zeichnung
ehtrnommen werden, in der eine Ausführungsform der Erfindung beispielsweise wiedergegeben
ist. In der Zeichnung zeigt Fig. 1 eine erfindungsgemäße Präemasehine in Seitenansicht,
Fig. 2 eine Fräsmaschine nach Pig. 1, jedoch in Draufsicht, Fig. 3 eine Fräsmaschine
nach Fig: 1, Jedoch mit einer ausgewechselten längeren Spindel in einer Seitenansicht,
Fig.
4 eine auswechselbare 'Präsapindeleinheit in vergrößert« MUstab
in Draufsicht und Fig. 5 die Präespindeleinheit nach Pig. 4, jedoch im längsschnitt.
In IFig. 1 ist mit einem Maschinensockel 1 eine WerkatUckfUhrung 2 verbunden,
an welcher ein Schlitten 3 an seinem oberen Teil horizontal beweglich geführt ist.
Mit seinem unteren. Ende liegt der Schlitten 3 an einer PUhrungsschiene 4 an,
die ebenfalls an Maschinensockel 1 befestigt ist. An sei-
nem
oberen Ende weist der Schlitten 3 -eine horizontale Platte
5 auf,
die auf ihrer rechten Seite durch eine senkrecht stehende Wand 6 abgeschlossen ist.
Durch geeignete Mittel werden die Werkstücke auf der Platte 5 und an der
Wand 6 festgehalten.
Die in Pig. 1 gezeigt* Lage nimmt der Schlitten dann ein, wenn die
Werkstücke den HerstellungaprozeB bereits durchlaufen haben, d.h., die Werkstücke
sind bei der dargestellten Ausführungsform einer geilzinkenfräsmaschine
zwecks Bearbeitung von rechts
nach links geführt worden.
In dem Maschinengehäuse
1 (Pig. 1) sind zwei Präsapindeleinheiten 7 und 8 gelagert, deren Spindelachsen
vertikal stehen. Die Spindeleinheit 7 ist in der gezeigten Ausführungsform mit einem
Vorzerapanwerkzeug 9 bestückt, das die Werkstücke bei
ihrem Durchlauf
von rechts nach links sowohl auf Länge fräst als auch eine Vorzerspanung für das
zu erzielende Keilzinkenprofil vornimmt. Die Spindeleinheit 8 ist mit einem Profilfräoersatz
1o versehen, der die endgültige Formgebung durchfUhrt.
Aus der Fig.
2 ist insbesondere zu entnehmen, daß die Prässpindeleinheiten 7 und 8 in Richtung
der Bewegung des Schlittens 3 hintereinander angeordnet sind. Die Achsen der Prässpindeln
11 mit den aufmontierten Werkzeugen 9 bzw. 1o fallen dabei nicht mit den zentralen
Achsen der Prässpindeleinheiten 7 bzw. 8 zusammen, so daß durch Verdrehender drehbar
angeordneten Prässpindeleinheiten 7 bzw. 8 in ihren Bohrungen im Gehäuse 1 der Abstand
der Prässpindeln 11 von einer Ebene parallel zur Bewegungsrichtung des Schlittens
3 verändert werden kann. Da die Werkstücke während des Fräsvorgangs in einer solchen
Ebene geführt werden, ist es durch die erfindungsgemäße Anordnung demnach möglich,
die beiden Präswerkzeuge in ihrem Zusammenwirken aufeinander-abzustimmen.
Bei dieser Ausführungsform (Fig. 1 und 2) kann eine dritte
zur Prässpindeleinheit 7 ist und alle Frässpindelachsen in einer Ebene liegen. Durch
die Zage der Prässpindeleinheit 8 mit dem Profilfräsersatz 1o zwischen den beiden
Vorzerspan-Werkzeugen ist es bei einer derartigen Ausgestaltung möglich, die Werkstücke
sowohl bei einer Bewegung des Schlittens 3 von links nach rechts als auch von rechts
nach links zu bearbeiten.-` Totzeiten, die sich durch die Rückführung des Schlittens
3 ohne'Werkstücke in seine Ausgangsstellung ergeben, entfallen somit, so daß eine
wesentlichb leistungssteigerung erzielt werden kann.
In Fig. 3
ist die Fräsapindeleinheit 8 durch eine längere Spinüeleinheit 12 ersetzt worden.
In dieser Ausführungsform ist es möglich, durch das Zusammenwirken der beiden Profilfräsersätze
13 und 14 Werkstücke mit einem Profil zu versehen, welche die doppelte Höhe der
sonst üblichen Profile aufweisen. Beim. Arbeitsvorgang wird in diesem Falle nicht
vorgefräst, sondern durch den Profilfräsersatz 13 der untere Teil und durch den
Profilfräser 14 der obere Teil des Kopfprofiles am Werkstück fertiggestellt. Auch
in diesem Fall ist der Einsatz von drei Frässpindeln zum Arbeiten im Vor- und Rücklauf
möglich. Da auf jede Spindel bei dieser Anordnung jeweils nur rund die H#ilfte der
auftretenden Kräfte bzw. Momente fällt, ist es weder notwendig, eine größere und
stärkere Dimensionierung der Spindel vorzunehmen, noch einen entsprechend stärkeren
Motor in einem ebenfalls entsprechend verstärkten Maschinengehäuse vorzusehen. Ferner
ist es bei dieser Ausgestaltung nicht notwendig, die Spindeln wie bisher bei ähnlichen
Maschinen mit großer Präshöhe an ihrem oberen Ende zu lagern, da die im vorliegenden
Fall auftretenden Kräfte auch noch mit der erfindungsgemäßen Ausgestaltung der Prässpindeleinheiten
und deren Lager zu beherrschen sind. Im Gegensatz zu Prässmaechinen großer Präahöhe
der üblichen Bauart können die Werkzeugspindeln bei der Ausführung nach Fig. 3 mit
Drehzahlen bis 1o ooo U/min arbeiten, was insbesondere bei mit Hartmetall bestückten
Werkzeugen ein wesentlicher Vorteil in bezug auf die Lebensdauer und in bezug auf
die Präzision der Zerspanung von wesentlichem Vorteil ist.
Aus
Fig. 4 ist zu ersehen, daß die Spindel 11 mit ihrer Lagerung, von der in dieser
Fig. nur der Deckel 16 zu erkennen ist, exzentrisch in der Büchse 17 angeordnet
ist. Bei einer Drehung der Exzenterbüchse 17, beispielsweise mit Hilfie des Hebels
18, wandert somit die Achse 15 der Prässpindel 11 auf dem gestrichelt eingezeichneten
Kreis um das Zentrum der Exzenterbüchse 17 herum. Da bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel
die Exzentrizität 5 mm beträgt, ist demnach der Verstellbereich der Prässpindel
lo mm. Auf der dem Hebel 18 gegenüberliegenden Seite ist ein Bolzen 19 zu erkennen,
der mit einem Stift 2o in einer Bajonettführung 21 eines an die Exzenterbüchse 17
angeschraubten Flansches 21' sitzt. Aus Fig. 5 kann entnommen werden, daß der Bolzen
19 in einer Bohrung beweglich gelagert ist und durch eine Feder 22, die an einem
Absatz der Bohrung und an einem Kragen 2- des Bolzens 19 anliegt, in seiner gezeichneten
Stellung gehalten wird.
Die Frässpindel 11 weist in der Höhe der Achse des Bolzens entsprechende
Bohrungen 24 auf, in welche der Bolzen 19 eingedrückt werden kann und durch ein
entsprechendes Einführen des Stiftes 2o in die Bajonettführung 21 in dieser Inge
festgehalten werden kann. Durch das Eindrücken des Bdzens 19 wird somit die Frässpindel
11 an einer Drehung gehindert, so daß beispielsweise die Präswerkzeuge ausgewechselt
werden können. Zu diesem Zweck ist die Mutter 25 zu lösen bzw. nach dem Aufbringen
des Werkzeuges wieder anzuziehen. am eine Verdrehung der Exzenterbüchse 17 im Maschinengehäuse
1 zu verhindern, ist seitlich im Maschinengehäuse ungefähr in der Höhe der Mitte
der
Außenflächen der Exzenterbüchse 17 ein Ezzenterbolzen 26 angeordnet, durch dessen
Drehung die Außenflächen der ExzenterbUehse 17 gegen die Innenflächen der Bohrung
im Gehäuse 1 gedrückt werden, so daß auf diese Weise eine Verdrehung der Frässpindeleinheit
verhindert wird. In der Eazenterbüchse 17 ist die Frässpindel 11 in Kugellagern
27 und 28 gelagert, die in der üblichen Weise in die Exzenterbüchse 17 eingesetzt
sind. Auf dem unteren Ende der Prässpindel ist in bekannter Weise eine Keilriemenscheibe
29 befestigt, über welche die Prässpindel durch drei Keilriemen 3o angetrieben wird.
Der Durchmesser der Keilriemenscheibe ist dabei so bemessen, daß er kleiner oder
höchstens gleich dem Durchmesser des mit dem unteren Teil der Exzenterbüchse 17
abschließenden Lagerdeckels 31 ist. Auf diese Weise ist es möglich, nach
dem Dösen des Exzenters 26 und nach dem Abnehmen der Keilriemen 3o die gesamte 7rässpindeleinheit
nach oben aus ihrer Lagerbohrung zu entnehmen bzw. umgekehrt von oben her einzusetzen,
ohne daß irgendwelche Verschraubungen zu lösen sind: Die Exzenterbüchse 17 (Fig.
5) weist an ihrem oberen Ende einen Kragen 32 auf, dessen Durchmesser größer ist
als der des darunterliegenden Teiles der Ezzenterbüchse 17, so daß er bei einem
Einbau der Prässpindeleinheit als Begrenzungsanschlag in axialer Richtung wirkt.
Die Zxzenterbüchse 17 sitzt demnach in eingebautem Zustand mit ihrem Kragen 32 auf
dem oberen Teil 33 des Maschinengehäuses 1 auf und ist bei gelöstem Exzenter 26
.in der Lagerbohrung des Gehäuses 1 leicht drehbar,
so daß auf
diese Weise die gewünschte Abstimmung mehrerer Frässpindeln zueinander vorgenommen
werden kann.