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Feilenhaumaschine
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Die Erfindung betrifft eine Feilenhaumaschine mit den im Oberbegriff
des Patentanspruchs 1 genannten Merkmalen. Derartige Haumaschinen werden schon seit
Jahrzehnten in praktisch unveränderter Form gebaut. Der Auflageschlitten für das
Werkstück bewegt sich parallel zu der längeren Frontseite des Gestells, an der auch
die Bedienungsperson ihren Platz hat. Für die Einstellung sind große Handräder in
Armhöhe vorgesehen.
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Die Produktivität des Personals solcher Maschinen ist nur schwierig
zu steigern. Man hat versucht, eine Verbesserung dadurch zu erzielen, daß man die
Bedienungsperson für die Uberwachung von mehreren Maschinen einteilt. Hierfür hat
man Beschickungsautomaten geschaffen, mittels denen der Auflageschlitten mit Rohlingen
aus einem Magazin beschickt werden kann und mittels denen auch die fertiggehruenen
#eilen abgenommen werden können. Solche Automaten sind aufwendig, störanfällig und
nur mit erheblichem Meitauwand auf andere Feilentypen umrüstbar.
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Ferner war die Produktivitätssteigerung, die erreicht wurde, nur mäßig,
weil die Bedienungsperson allenfalls
zwei Maschinen gleichzeitig
beobachten und, falls erforderlich, deren Einstellungen korrigieren kann.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Feilenhaumaschine
zu schaffen, bei der die Produktivität der Bedienungsperson erheblich gesteigert
ist, ohne daß dafür großer Aufwand getrieben werden muß.
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Die erfindungsgemäß vorgesehene Lösung ergibt sich aus dem Patentanspruch
1; die Unteransprüche definieren zweckmäßige, diese Lösung fördernde Weiterbildungen.
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Diese Lösung beruht auf den folgenden Uberlegungen: Das Auflegen der
Rohlinge auf den Schlitten und das Abnehmen der fertiggehauenen Feilen sind körperlich
wenig anstrengende, nur einen geringen Bruchteil der Gesamtarbeitszeit absorbierende
und keinerlei besondere Aufmerksamkeit erfordernde Tätigkeiten.
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Die Entlastung von ihnen bewirkt also hinsichtlich~ der Arbei.tsleistung
nur wenig. Hingegen muß die Bedienunysperson häufig Verstelleingriffe an den Maschinen
vornehmen, und wenn die Maschinen in herkömmlicher Weise ausladend gebaut sind,
hat die Bedienungsperson allenfalls zwei Maschinen unter Kontrolle, zwischen denen
sie relativ weite Wege zurücklegen muß. Werden Beschickungsautomaten vorgesehen,
vergrößern sich diese Wege noch wegen des erheblichen Platzbedarfs für solche Einrichtungen.
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Der Erfindung liegt demgemäß ein anderes Konzept zugrunde. Die Entlastung
erfolgt nicht hinsichtlich der Beschickung, sondern hinsicltlich des Kraftaufwands
bei der eigentlichen Maschinenbedienung.
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Diese Entlastung bezieht sich einmal auf die Verstellkräfte, die nur
noch als Steuereingriffe für den jeweiligen Kraftverstärker vorgesehen sind, und
zum andern auf die zurückzulegenden Wege. In der Tat kann man nämlich mehrere Maschinen
mit ihren Frontplatten unmittelbar nebeneinander aufbauen, und die Bedienungsperson
sitzt vor diesen Frontplatten.
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Alle Schlitten liegen im Blickfeld, und die Beschickung kann nahezu
ohne Hinzuschauen, gewissermaßen nebenbei durchgeführt werden Je mehr Arbeitsgänge
die Maschine automatisch ausführt, desto mehr solcher Maschinen können von einer
einzigen Person bedient werden. Es ist demgemäß sinnvoll, die erfindungsgemäße Maschine
mit Einrichtungen auszustatten, die etwa beim Hauen von Drei- oder Vierkantfeilen
ein automatisches Wenden des Rohlings um seine Längsachse durchführen, oder beim
Hauen von Halbrund- und Rundfeilen eine Einrichtung vorzusehen, die den Rohling
während des Schlittenvorschubs automatisch um seine Längsachse dreht. Die letztgenannte
Einrichtung ist auch in der Lage, den Hieb mit wesentlich besserer Präzision duralizuführen
als dies bei Handsteuerung möglich wäre.
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Die nachstehende Beschreibung dient der Erläuterung von Ausführungsbeispielen,
die in den beigefügten Zeichnungen d#rgestellt sind.
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Fig, 1 zeigt eine Feilenhaumaschine in Seitenansicht, Fig 2 stellt
die Maschine von vorn gesehen auf die Bedienungselemente dar,
Fig.
3 ist eine Grundri13darstellung eines Arbeitsplatzes mit mehreren Maschinen des
in Fig. 1 und 2 gezeigten Typs, auf dem Gestell 10 ruht ein Arbeitstisch 12, längs
dem ein den Feilenrohling 14 tragender Schlitten 16 ~~erfahrbar ist. Der Vorschub
erfolgt mittels Vorschub-Hydraulikzylinder 18. An der in Fig. 1 linken Frontseite
des Arbeitstischs 12 befindet sich das Bedienpult 20.
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Das Gestell 10 trägt ferner oberhalb des Arbeitstischs 12 die Kopfträgereinheit
22 mit dem Haukopf 24, der Pederkonsole 26, dem Antriebsmotor 28 und dem Steuerkåsten
30. Oberhalb der Federkonsole 26 ist der Federstellzylinder 32 erkennbar. - Von
dem Antriebsmotor erfolgt die Kraftübertragung mittels RSementrieb 34 auf den Haumeißel
36 und den Niederhalter 38. Die gesamte Maschine ist mittels Bädern 40 in Richtung
parallel zur Schlittenbewegung verfa#rbar.
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Fig. 3 läßt als Beispiel die halbkreisförmige Anordnung von zwölf
Feilenhaumaschinen gemäß Fig. 1 und 2 erkennen. Etwa im Zentrum des Halbkreises
kann eine Bedienungsperson sitzend die Maschinen vom Vorratswagen SO aus beschicken.
Alle Schlitten liegen im Blickfeld und sind gut zu überwachen; ebenso sind die Knöpfe
42 am Bedienpult 20 sofort erreichbar.
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Dies ist möglich, weil die Verstellknöpfe von den Hydraulikzylindern
aufgebracht werden, welche über eine elektronische Steuerung anwählbar sind. -
Es
versteht sich aber, daß auch andere bekannte Servomechanismen für denselben Zweck
äquivalent benutzbar wären.
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im Falle einer Störung sind die Maschinen seitlich nicht zugänglich,
können aber -- wie strichpunktiert angedeutet -- nach hinten aus dem Halbkreis herausgefahren
werden Die Ausrüstung der Maschine mit steuerbaren Kraftverstärkern ermöglicht aber
auch die Vereinfachung weiterer Einstellvorgänge neben der Meißelfallhöhe und der
Haufedervorspannung. So kann man die Schlagfrequenz des Hammers stufenlos variieren,
indem ein entsprechend regelbarer Antriebsmotor vorgesehen wird.
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Da Feilen sich üblicherweise zu ihrem freien Ende hin verjüngen, muß
für qualitativ hochwertige Feilen die Schlagstärke des Hammers dem sich entsprechend
verringernden Querschnitt des Rohrlings angepaßt werden. Da bei herkömmlichen Maschinen
dies über relativ komplizierte Hebelgestänge mit großem Kraftaufwand geschieht,
verwendet man auch entsprechend massive Schablonen. Deren Anpassung an einen gewünschten
Arbeitsablauf ist aber mühsam, so daß nur selten wirklich optimal gearbeitet wird.
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Unter Benutzung der Kraftverstärker, insbesondere elektronisch-hydraulischer
Kraftverstärker, kann man mit Schablonen aus Pappe oder dünnem Blech arbeiten, die
natürlich mit Schere leicht, sicher und genau bearbeitet werden können.
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Auf konventionellen Maschinen ist besonders das Hauen von Halbrundieilen
umständlich, teuer und in der Qualität oft unbefriedigend. Es muß nämlich der auf
einem Pendelbett liegende Rohling so verschwenkt werden, daß der Hieb einer vorgegebenen
Anzahl von gewundenen Bahnen folgt. Bisher konnte eine Bedienungsperson dies manuell
durchführen und folglich nur eine Maschine bedienen. Die erfindungsgemäße Maschine
ist mit einer 11Halbrundfeilenautomatik" ausgerüstet, die in den Figuren 1 und 2
angedeutet ist: Das Pendelbett 44 ist mit einem Schwenkantrieb 46 gekoppelt, der
seinerseits Steuerbefehle entsprechend dem Arbeitsfortschritt erhält. Am Schlitten
16 ist nämlich ein lichtempfindlicher Sensor 48 befestigt, der ähnlich einer Fernsehkamera
ausgebildet ist und den auf einer stationären Schablone 49 aufgezeichneten Bahnen
nach Art eines Spurverfolgungssystems nachläuft, indem die Position des Pendelbetts
entsprechend nachgeregelt wird. Da die Maschine dafür naturgemäß längere Zeit benötigt,
ehe wieder ein Eingriff der Bedienungsperson zu erfolgen braucht, kann diese deshalb
z. B. alle zwölf Maschinen gemäß Fig. 3 gleichzeitig überwachen.
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Nicht ganz so stark ist der Rationaiisierungseffekt durch eine andere
Zusatzeinrichtung, die bei Mehrkantfeilen automatisch, nach Fertighauen einer ersten
Fläche, den Rohling aus einem Bett heraushebt, zur nächsten zu bearbeitenden Fläche
wendet und wieder einlegt.. Bei Dreikantfeilen erfolgt dies zweimal, bei Vierkantfeilen
dreimal, ehe wieder die Bedienungsperson eingreifen muß.
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Wenn ein auf dem Pendelbett liegender Rohling sehr schmal ist, so
genügt die vom Niederhalter 38 ausgeübte Kraft kaum zum Erzeugen eines hinreichend
großen Drehmoments, mit dem das Pendelbett in eine Lage gedreht oder in dieser vehalten
wird, in der die Meißelschneide parallel zur zu bearbeitenden Fläche steht. Auch
hier kann mit Hilfe von Feintastern die Ist-Position des Pendelbetts erfaßt, das
Signal verstärkt und als Stellsignal dem Antrieb 46 zugeführt werden.
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Schließlich erlaubt die Verwendung von elektronisch-hydraulischen
Kraftverstärkersystemen noch die -- gegebenenfalls stufenlose-Verstellung der Hiebfeinheit
(d.h. Anzahl der Hiebe pro Vorschubschritteinheit) zwischen Feilenspitze und Feilenende
sowie eine entsprechende Veränderung der Schlagfrequenz, wobei jeweils die Extremwerte
vorwählbar sind und die Vorschublänge, auf die der Ubergang beschränkt sein soll.