DE2448360B1

DE2448360B1 - Fraes-maschine zur oberflaechenbearbeitung von steifem, krummem, laenglichem material

Info

Publication number: DE2448360B1
Application number: DE19742448360
Authority: DE
Inventors: Koch Rolf Eckart; Reiner Kahlhoefer; Horst Lorenz
Original assignee: TH Kieserling and Albrecht GmbH and Co
Current assignee: TH Kieserling and Albrecht GmbH and Co
Priority date: 1974-10-10
Filing date: 1974-10-10
Publication date: 1976-04-01
Also published as: GB1458346A; IT1043083B; DD121730A1; RO69573A; FR2287296A1; JPS5176690A; ES441246A1; CA1048320A; FR2287296B1; DE2448360C2; US4047470A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Fräs-Maschine zur Oberflächenbearbeitung gleichzeitig an der Ober- und Unterseite von steifem, krummem, länglichem Material mit unregelmäßiger Oberfläche und mit über die Länge des Werkstücks vom Sollquerschnitt unregelmäßig abweichendem Querschnitt, bestehend aus mindestens einer Bearbeitungsstation, mit einander gegenüberliegend angeordneten Fräswerkzeugen, die in einer Ebene rechtwinklig zu den zu bearbeitenden Oberflächen der Werkstücke nachgiebig angeordnet sind.

Die Bearbeitung von unregelmäßigen Oberflächen, z. B. das Entzundern von Brammen, war immer mit dem Problem belastet, das Werkzeug einerseits mit einer solchen Kraft anzustellen, daß ein Abtrag der gewünschten Stärke stattfindet, andererseits jedoch das Werkzeug so nachgiebig anzuordnen, daß es den Krümmungen des Werkstücks folgen kann. Dabei kommt es speziell beim Entzundern darauf an, einen gleichmäßigen Abtrag der Zunderschicht zu erzielen.

Die DTPS 4 57 215 zeigt eine Vorrichtung zum Abbürsten von Walzgut, wobei das Werkstück von einem Paar auf zwei gegenüberliegenden Seiten des Werkstücks angeordneter, rotierender Bürsten bearbeitet wird. Die Bürsten sind übereinander angeordnet Die untere Bürste ist in die der Bearbeitungsstation vor- und naehgeordneten Rollgangsrollen eingereiht Das Bürstenpaar ist in einem nachgiebig aufgehängten Rahmen gelagert Der Rahmen wird durch ein Gegengewicht und eine Federanordnung nachgiebig in einer Null-Lage gehalten.

Diese Vorrichtung nimmt den Nachteil in Kauf, daß, wenn der Rahmen der Krümmung des Werkstücks folgt, und — senkrecht zur Durchlaufrichtung des Werkstücks — aus der Null-Lage verschoben ist, die Bürsten auf Grund der Federwirkung auf gegenüberliegenden Seiten des Werkstücks einen unterschiedlichen Abtrag bewirkt. Bei dieser Vorrichtung wird das Fach fest eingestellt, so daß auch Querschnittsveränderungen des Werkstücks einen unterschiedlichen Abtrag über die Länge des Werkstücks hervorrufen.

ίο Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Werkzeug-Aufhängung zu finden, die bei paarweiser Anordnung von Werkzeugen auf gegenüberliegenden Seiten des Werkstücks einen gleichmäßigen Abtrag von der durch Krümmungen und Querschnittsveränderangen gekennzeichneten Form des Werkstücks, wie z. B. Walzknüpplen, erzielt. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst daß jedem einzelnen Fräswerkzeug eine Kolben-Zylinder-Einheit zugeordnet ist, die einerseits am Fräswerkzeug und andererseits am Maschinenrahmen angelenkt ist, wobei die Druckkammern der Kolben-Zylinder-Einheiten untereinander und die drucklosen Kammern untereinander mit Ausgleichsleitungen verbunden sind, und diesen Leitungen ein Druckbegrenzungsventil zugeordnet ist. Die so aufgehängten Werkzeuge folgen den Krümmungen des Werkstücks beim Durchgang durch eine aus zwei Werkzeugen bestehende Station nach. Das Werkstück dient somit als Führung für das Werkzeug. Die Anpreßkräfte der auf gegenüberliegenden Seiten am Werkstück angreifenden Werkzeuge sind gleich groß und üben kein Biegemoment auf das Werkstück aus.

Jeder Werkzeugsatz einer Station ist in einer Ebene senkrecht zur Vorschubrichtung des Werkstücks schwebend aufgehängt Das Werkstück wird nicht gebogen. In einer Station können verschiedenartige Werkzeuge, nämlich Transportwerkzeuge, frei drehbare Druckrollen und Bearbeitungswerkzeuge, kombiniert sein. Die erfindungsgemäße hydraulische Schaltung erlaubt den Einsatz einer kleinen Hochdruckpumpe zur Erzeugung des Anpreßdrucks. Die über das einzige Druckbegrenzungsventil abfließenden Hydraulikflüssigkeitsmengen sind relativ gering. Das ergibt sich aus dem Umstand, daß das in dem einen Zylinder verdrängte Volumen von dem anderen gegenüberliegenden Zylinder bzw. von den entsprechend verbundenen Kammern aufgenommen wird.

In Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, daß die Fräsmaschine mit einer Kolben-Zylinder-Einheit zum Gewichtsausgleich der Fräswerkzeuge und ihrer Halterungen ausgerüstet ist. Der Gewichtsausgleich führt dazu, daß die Werkzeuge durch ihr Eigengewicht kein Biegemoment auf das Werkstück ausüben, und daß die Werkzeuge auch mit einer Anpreßkraft arbeiten können, die geringer ist als ihr Eigengewicht.

Es ist vorgesehen, daß bei zwei vertikal übereinander angeordneten Werkzeugen nur dem oberen Werkzeug ein Gewichtsausgleichs-Zylinder zugeordnet ist, der das Gewicht von oberem und unterem Werkzeug ausbalanciert Bei dem Zylinder für den Gewichts-Ausgleich fallen keine besonderen Steuerungseinrichtungen an.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung kann vorgesehen sein, daß die Fräswerkzeuge einzeln in einer Ebene senkrecht zur Werkstückdurchlaufrichtung schwenkbar sind. Verdrallungen des Werkstücks und Abweichungen von der Parallelität gegenüberliegender Oberflächen machen die Werkzeuge auf Grund ihrer Schwenkbarkeit mit, ohne vom Werkstück abzuheben.

Die Erfindung wird an Hand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Dabei zeigt

F i g. 1 die Maschine nach der Erfindung in Gesamtansicht,

F i g. 2 eine Ausführungsform für die Aufhängung der Werkzeugsätze,

F i g. 3 eine andere Ausführungsform der Aufhängung der Werkzeugsätze,

F i g. 4 eine Bearbeitungsstation aus F i g. 1 mit züge- ίο hörigem hydraulischem Schaltschema.

Die in F i g. 1 gezeigte Maschine 1 weist in ihrem grundsätzlichen Aufbau Behandlungsstationen 2, 3, 4 auf, wobei die Behandlungsstationen 2 und 4 Transportstationen sind und die Station 3 eine Bearbeitungsstation ist. Jede Station hat mindestens zwei an gegenüberliegenden Seiten des Werkstücks angreifende Werkzeuge 5,6,7,8,9,10. Die Werkzeuge 5,6,9 und 10 sind Transportwalzen. Die Werkzeuge 7 und 8 sind Nadelfräser. In Bearbeitungsrichtung gesehen sind vor- und hinter der Maschine 1 Rollgänge 11 und 12 angeordnet. Das unregelmäßig gebogene steife Werkstück 13 liegt nur auf den Rollgängen 11, 12 auf. Jedes Werkzeug ist an paarweise angeordneten Führungen 14, 15, 16, 17, 18 und 19, die sich in einer Ebene senkrecht zur Vorschubrichtung erstrecken, geführt. Jedes Werkzeug ist, wie am Beispiel des Werkzeugs 8 gezeigt, um parallel zur Vorschubrichtung von einer Halterung 35 in unmittelbarer Nähe der zu bearbeitenden Werkstückoberfläche abkragenden Zapfen 20, 21 schwenkbar. Jedes Werkzeug wird von einem Arbeits-Zylinder 22, 23, 24, 25, 26 und 27 an das Werkstück angepreßt. Der letzten Station 3 vor dem auslaufseitigen Rollgang 12 ist ein zusätzlicher Hydraulik-Zylinder 57 zugeordnet, der die Werkzeuge dieser Station mitsamt Werkstück bei Durchlauf des Werkstückanfangs kurzfristig auf das Rollgangsniveau anhebt. Jedes Werkzeug wird von einem Arbeits-Hydraulik-Zylinder 22,23,24,25,26 und 27 an das Werkstück angepreßt.

Die Beweglichkeit eines Satzes von an gegenüberliegenden Seiten des Werkstücks angreifenden Werkzeugen mit dem dazwischenliegenden, durch seine Krümmung die Werkzeuge hin- und herbewegenden Werkstück 13 ist, wie in F i g. 4 dargestellt, dadurch gewährleistet, daß die Druckkammern 44, 45 von einander gegenüberliegenden Arbeits-Zylindern 23 und 26 untereinander mit einer Ausgleichsleitung 47 verbunden sind. Ebenso sind die drucklosen Kammern 48, 49 mit einer Ausgleichsleitung 50 verbunden. Wenn sich beide Werkzeuge eines Satzes auf Grund der Krümmung des Werkstücks 13 in die gleiche Richtung bewegen, entweicht keine Hydraulikflüssigkeit über das Druckbegrenzungsventil 51. Durch das Druckbegrenzungsventil 51 ist gewährleistet, daß die Werkzeuge auch veränderlicher Stärke des Werkstücks nachgeben können. Ein Gewichtsausgleichs-Zylinder 52 ist an der Halterung des oberen Werkzeugs und am Maschinengestell angelenkt und gleicht das Gewicht beider hydraulisch verbundener Werkzeuge 7, 8, und den zugehörigen Halterungen aus. Im Gewichtsausgleichs-Zylinder herrscht ein gleichbleibender Druck, der nur beim endgültigen Abschalten der Maschine abgebaut wird.

In Fig.3 ist die Aufhängung des Werkzeugs 7 vergrößert dargestellt. Das Werkzeug 7 ist in einer Halterung 35 um die Achse 36 drehbar gelagert. Das Werkzeug 7 wird von einer nicht dargestellten Gelenkwelle und einem zugehörigen Motor angetrieben. Die Halterung 35 ist um den Zapfen 37, der mit dem Zapfen 21 vergleichbar ist, schwenkbar gelagert. Der mit dem Zapfen 20 vergleichbare rückwärtige Zapfen der Halterung 35 ist in der Platte 38 gelagert. Die Platte 38 und ihr aus Darstellungsgründen nicht dargestelltes Gegenstück, das dem Zapfen 37 zugordnet ist, sind durch einen Steg 39 verbunden. An dem Steg 39 greift der Hydraulik-Zylinder 23 an, der das Werkzeug 7 an das in Fig.3 nicht dargestellte Werkstück anpreßt. Im Steg 39 sind zwei gefederte Bolzen 40, 41 befestigt, die an der Halterung 35 anliegen und diese gegebenenfalls in die gezeichnete Normalstellung zurückbringen. Die Platte 38 ist über Führungshülsen 42,43 an den Führungen 16, 16a senkrecht zur Vorschubrichtung des Werkstücks verschiebbar geführt.

Bei der in Fig. 2 gezeigten Ausführungsform sind die Werkzeuge 30, 31 an Hebeln 55, 56 im Maschinengestell um die Achsen 28, 29 schwenkbar gelagert. Dabei befinden sich die Achsen 28, 29 an einem Ende der Hebel, während an den anderen Enden der Hebel die Arbeits-Zylinder angreifen, die im Maschinengestell gelenkig gelagert sind. Die Werkzeuge 30,31 sind jeweils zwischen den beiden Gelenkpunkten der Hebel gelagert. Jedes Werkzeug weist an jeder seiner Stirnseiten einen solchen Hebel 55, 56 auf, dem ein Hydraulik-Zylinder 32, 33 zugeordnet ist. Die Hebel sind voneinander unabhängig schwenkbar. Die Werkzeuge sind in den Hebeln in Pendellagern gelagert und können sich so den Verdrallungen des Werkstücks anpassen. Die Gelenkpunkte für die Hebel im Maschinengestell und die Arbeits-Zylinder eines jeden Werkzeugs sind auf gegenüberliegenden Seiten der Mittelebene 34 einer jeden Station angeordnet. Eine punktsymmetrische Anordnung dei Werkzeugaufhängungen einer Station, wie sie in F i g. 2 dargestellt ist, ergibt eine besonders kompakte Bauweise jeder Behandlungsstation.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Fräs-Maschine zur Oberflächenbearbeitung gleichzeitig an der Ober- und Unterseite von steifem, krummem, länglichem Material mit unregelmäßiger Oberfläche und mit über die Länge des Werkstücks vom Sollquerschnitt unregelmäßig abweichendem Querschnitt, bestehend aus mindestens einer Bearbeitungsstation, mit einander gegenüberliegend angeordneten Fräswerkzeugen, die in einer Ebene rechtwinklig zu den zu bearbeitenden Oberflächen der Werkstücke nachgiebig angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß jedem einzelnen Fräswerkzeug (5, 6, 7, 8, 9, 10) eine KoI-ben-Zylinder-Einheit (22,23,24,25,26,27) zugeordnet ist, die einerseits am Fräswerkzeug und andererseits am Maschinenrahmen angelenkt ist, wobei die Druckkammern (44, 45) der Kolben-Zylinder-Einheiten untereinander und die drucklosen Kammern (48, 49) untereinander mit Ausgleichsleitungen (47, 50) verbunden sind und diesen Leitungen eine Druckbegrenzungsventil (51) zugeordnet ist.

2. Fräs-Maschine nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Kolben-Zylinder-Einheit (52) zum Gewichtsausgleich der Fräswerkzeuge und ihrer Halterungen.

3. Fräs-Maschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Fräswerkzeuge in einer Ebene rechtwinklig zur Werkstückdurchlaufrichtung schwenkbar sind.