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Fräsvorrichtung zur Bearbeitung metallischer Werkstücke Barmer Maschinenfabrik
Aktiengesellschaft Wuppertal-Oberbarmen Die Neuerung bezieht sich auf eine Fräsvorrichtung
zum Bearbeiten metallischer Werkstücke mittels einer geführten Fräskette, insbesondere
zum Fräsen von Nuten bzw. zum Fertigfräsen vorgegossener Nuten in Gußstücken.
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Bekanntlich werden Fräsvorrichtungen in der Holzverarbeitungsindustrie
häufig zur Herstellung von Nuten oder Langlöchern rechteckigen Querschnitts in verhältnismäßig
starken Brettern und Balken verwendet.
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Die für diese Zwecke benutzten Fräsvorrichtungen sind für die Bearbeitung
von Metall nicht geeignet. Bei den Versuchen, Metall zu fräsen, zeitigen die bisher
üblichen Fräsketten trotz Anpassung der Span-und Freiwinkel der Fräszähne an die
durch die Metallbearbeitung bedingten höheren Ansprüche keine zufriedenstellenden
Ergebnisse. Der durch die Festigkeit des zu bearbeitenden Metalls gegebene hohe
Schnittdruck auf die Schneide bewirkt ein Aus-bzw. Zurückweichen des Zahnes, welche
Tatsache durch die naturgemäße, jeder Kette anhaftende und in diesem Falle nachteilige
Beweglichkeit bzw. mangelnde Starre begünstigt wird. Es entstehen dadurch Rattermarken,
und es lassen sich weder eine saubere Bearbeitungsfläche noch eine selbst grob tolerierte
Maßgenauigkeit erzielen. Ein weiterer Nachteil entsteht
dadurch,
daß die Metallspäne auf dem Umfang der Kettenführungsrolle kleben bleiben, sich
zwischen dieser und der Kettenführungsschiene, in der die Führungsrolle gelagert
ist, festsetzen und dadurch letztere blockieren.
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Der Neuerung liegt die Aufgabe zugrunde, eine derartige Fräsvorrichtung
zur Bearbeitung metallischer Werkstücke mittels einer solchen Fräskette verwendungsfähig
und einsetzbar zu machen.
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Dies erfolgt neuerungsgemäß dadurch, daß die als Fräszähne ausgebildeten
Kettenglieder (im Folgenden als Zahnglieder bezeichnet) aus Schnellstahl hergestellt
bzw. mit Hartmetallplättchen armiert sind, daß die Verbindungsstrecke der Mitten
der beiden durch ein Zahnglied hindurchgestreckten Kettenbolzen wenigstens zweimal
so lang ist wie der senkrechte Abstand der Zahnschneide von dieser Verbindungsstrecke,
und daß die Schneidkante an der hinteren Hälfte des Zahngliedes angeordnet ist.
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Auf diese Weise erreicht man einmal, daß das durch den Schnittdruck
erzeugte, auf das Zahnglied wirkende Drehmoment sehr klein ist. Zum anderen besteht
für den Schneidzahn nur eine geringe Möglichkeit, dem Schnittdruck auszuweichen,
da nach einer geringfügigen Drehung des Zahngliedes um seine Drehachse, die wegen
der Anlage des hinteren Teiles des Zahngliedes an der Kettenführungschiene identisch
ist mit der des in der hinteren Hälfte des Zahngliedes liegenden Kettenbolzens,
der vordere Teil des Zahngliedes sich gegen das zu bearbeitende Werkstück abstützt.
Der verhältnismäßig große Abstand der beiden Kettenbolzen voneinander ermöglicht
also ein Abstützen mit geringem Auflagedruck nach einem nur sehr kleinen Drehwinkel.
Das Zahnglied wirkt also im Moment des zusätzlichen Abstützen seines vorderen Teiles
am zu bearbeitenden Werkstück als ein in sich stabiles, selbständiges Schneidwerkzeug.
Auf diese Weise ist jedes einzelne Schneid-. element der gesamten Kette sicher geführt
und dadurch eine ausreichende Maßgenauigkeit und gute Oberflächenbeschaffenheit
gewährleistet.
In weiterer Ausbildung der Neuerung wird vorgeschlagen,
den Luftspalt zwischen der Kettenführungsschiene und der Kettenführungsrolle durch
ein elastisches Mittel mit niedrigem Reibungskoeffizienten, z. B. Filz oder Kunststoffborsten,
zu füllen oder zu verschließen. Das elastische Mittel ist so angeordnet, daß es
einige Millimeter aus dem Luftspalt hervorragt und die Metallspäne schon abstreift,
bevor sie den Eintritt der Kettenführungrolle in die Kettenführungsschiene erreichen.
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Die Figuren 1 und 2 zeigen schematisch ein Ausführungsbeispiel der
Neuerung.
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Auf der Antriebswelle 1 einer Fräsmaschine sitzt das Ketten-Antriebsrad
2 zum Antrieb der Fräskette 3. Hinter jedes Zahnglied 4 der Fräskette 3 greift ein
Zahn 5 des Kettenrades 2.
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Je zwei Zahnglieder 4 sind durch zwei Laschen 6 mittels Kettenbolzen
7 miteinander verbunden. Im gezeigten Ausführungsbeispiel sind die Zähne der Zahnglieder
4 mit Hartmetallplättchen 8 armiert. Die Führungsvorrichtung besteht aus einer Führungsschiene
9, in der die Führungsleiste 10 eingelassen ist, deren Stärke so gewählt ist, daß
die Laschen 6 der Fräskette 3 die Führungsleiste 10 etwas umfassen und an deren
Seiten leicht entlanggleiten, wodurch eine sichere seitliche Führung der Ketten
gewährleistet ist. Die Kettenführungsrolle 11 hat die gleiche Stärke wie die Führungsleiste
10 und ist dadurch geeignet, die Fräskette auf ihrem Wege um diese Rolle 11 ebenso
sicher seitlich zu führen. Die Führungsrolle 11 ist mittels Lagernadeln 12, dem
Laufring 13 und der von der Schraube 14 gehaltenen Zentrierbuchse 15 leicht drehbar
gelagert. Die Filzstreifen 16, die beispielsweise mittels Metallklebers an der Führungsschiene
9 befestigt sind, verhindern das Eindringen und Verklemmen von Stahlspänen im Luftspalt
zwischen der Führungsschiene 9 und der Führungsrolle 11. Eine Schraubenverbindung
17 preßt den fest mit der Führungsschiene 9 verbundenen Spannblock 18 gegen die
Tragplatte 19. Zum Spannen der Fräskette 3 lockert man die
Schraubenverbindung
17 sowie die Schraubenmutter 20 und übt durch Drehen der Schraube 21, die durch
einen Winkelansatz 22 der Tragplatte 19 geschraubt ist, einen Druck auf den Spannblock
18 aus, der in einer Schwalbenschwanznut 23 in der Tragplatte 19 gehaltert und senkrecht
geführt ist. Ein Langloch (nicht gezeichnet) im Spannblock 18 erlaubt dessen Verschiebung
relativ zu der gelockerten Schraubenverbindung 17. Nach Erreichung der erforderlichen
Fräskettenspannung werden die Schraubenverbindung 17 und die Schraubenmutter 20
wieder angezogen.
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Zu Beginn des Arbeitsganges bewegt sich der Maschinentisch (nicht
gezeichnet), auf dem das Werkstück 24 sicher aufgespannt ist, senkrecht nach oben,
während die Fräskette 3 durch das Kettenrad 2 angetrieben wird. Fig. 2 zeigt die
Fräskette in Arbeitsstellung, nachdem die Fräsvorrichtung das Werkstück 24 durchdrungen
hat und sich der Maschinentisch mit dem aufgespannten Werkstück nach links bewegt,
um der Nut rechteckigen Querschnitts die geforderte Länge zu geben. Beim Eintauchen
des Fräszahnes in das Material des Werkstückes 24 übt der beispielsweise auf die
Schneide des Hartmetallplättchens wirkende Schnittdruck ein Drehmoment auf das Zahnglied
4 aus. Die Drehachse des Zahngliedes 4 fällt mit der Achse des in der hinteren Hälfte
des Zahngliedes liegenden Kettenbolzens 7 zusammen. Das Zahnglied 4 vermag dem Schnittdruck
nicht auszuweichen, da sich sein hinteres Ende an der Führungsleiste 10 und sein
vorderes Ende nach einer nur geringen Drehung um die Achse seines hinteren Kettenbolzens
gegen das noch zu zerspanende Material des Werkstückes 24 abstützt.
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Dadurch ist jedes einzelne Zahnglied zu einem in sich selbst starren
Werkzeug geworden.