DE3941783C2 - Maschine zum Zirkularfräsen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Fräsmaschine zum Zirkular­ fräsen runder Konturen an Werkstücken, insbes. zum Bearbeiten von Rohrenden, mit einer das zu bearbeitende Werkstück zentrisch einspannenden Spannvorrichtung, sowie mit einer konzentrisch zur Achse der Spann­ vorrichtung angeordneten, drehantreibbar gelagerten scheibenartigen Halterung, an der ein radial auf den Durchmesser des Werkstückes einstellbarer Frässpindel­ träger angeordnet ist, in dem eine drehantreibbare Frässpindel zur Aufnahme eines Fräswerkzeuges gelagert ist, wobei der Drehantrieb der Frässpindel über ein kon­ zentrisch zur Achse der Halterung ortsfest angeordnetes, motorisch antreibbares Zahnrad und einen mit diesem Zahnrad in Eingriff stehenden Zahnradtrieb erfolgt.

Eine Fräsmaschine dieser Art ist aus der US-3 067 651 bekannt. Zum Vollzug eines Arbeitsspiels zur Bearbeitung eines Werkstückes auf seinem gesamten Umfang ist bei dieser Maschine eine volle Drehung der scheibenartigen Halterung und somit eine relativ lange Bearbeitungszeit nötig. Bei dieser Maschine wird ferner der Zahnradtrieb von Kegelrädern gebildet und die Frässpindel steht senkrecht zur Achse des Werkstücks. Dadurch ist nur ein Planen der Stirnfläche und die Anbringung von Fasen möglich. Eine radiale Verstellung des Fräsers ist dann möglich, wenn sich der Fräser nicht im Eingriff befindet. Der Fräser kann bei Toleranzabweichungen des Rohres bezüglich Wandstärke und Durchmesser jedoch nur wenig nachgeben, die Maschine ist daher nur zur Bearbeitung dünnwandiger Rohre geeignet.

Es ist Aufgabe der Erfindung, Maschinen dieser Art so zu verbessern, daß die Bearbeitungszeiten verkürzt und die genannten Nachteile vermieden werden und ein Antrieb geschaffen werden kann, der weitgehende Verstellungen zur Anpassung an Werkstücke unterschiedlichen Durch­ messers zuläßt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß an der Halterung mehrere weitere Frässpindelträger angeordnet sind, und daß der Zahnradtrieb zwei oder mehrere Planetenzahnräder aufweist, die durch das motorisch antreibbare Zahnrad angetrieben werden, die auf einem konzentrisch zur Drehachse des motorisch antreibbaren Zahnrades frei drehbaren Steg drehbar gelagert sind, und die je über Wellenkupplungen mit den Frässpindeln in Wirkverbindung stehen, wobei die Wellenkupplungen zur drehbaren Verbindung fluchtender und zueinander versetzter Wellen dienen.

Somit ist ein zentraler Antrieb vorgesehen, von dem mehrere, zweckmäßigerweise gleichmäßig über den Umfang der Halterung verteilte Fräser in Drehung versetzt werden. Da die Halterung für die Fräserspindeln ihrer­ seits drehbar gelagert ist, bedarf es zum Vollzug eines Arbeitsspiels nicht einer vollen Drehung, sondern nur eines Arbeitsweges, der ein Bruchteil des Werkstück­ umfanges beträgt und z. B. beim Vorhandensein von drei Fräsern einen Schwenkweg von 120° ausmacht. Aus diesem Grund ergibt sich eine Verkürzung der Bearbeitungszeit. Die Verwendung der Kupplungen erlaubt ferner eine radiale Verstellung der Spindeln und Fräser. Daher können auch vorzugsweise berührungslose Taster benutzt werden, die die radiale Verstellung in Abhängigkeit vom Werkstück steuern z. B. bei ungleichmäßigen Wandstärken oder unrunden Stellen am Werkstück.

Weitere Einzelheiten der Erfindung werden anhand der Zeichnung erläutert, in der ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt ist.

Die Abbildung zeigt einen senkrechten Längsschnitt durch eine schematisch dargestellte Maschine zum Profilieren der Enden von Rohren durch Zirkularfräsen.

Das zum Antrieb der Maschine dienende Zahnrad 1 ist auf dem Stummel 2 eines Elektromotors 3 angeordnet. Diesem feststehenden Zahnrad 1 sind zwei diametral gegenüberliegende Zahnräder 4, 5 als Planetenräder mittels Steg bzw. Schwinge 6 zugeordnet. Die zuge­ hörigen Wellen 7 der Zahnräder 4, 5 sind beide mit einer Wellenkupplung 8 verbunden, die abtriebsseitig eine waagerechte Spindel 9 antreibt.

Die beiden Spindeln 9 sind je in einem Gleitstein 10 gelagert, der radial verschiebbar in Radialführungen 11 angeordnet ist. Am freien Ende der Spindeln 9 sind die beiden Fräser 12 befestigt.

Die Radialführungen 11 befinden sich in einer runden Scheibe 13, die außen über einen Wälzlager 14 in einem ringförmigen Stator 15 gelagert ist. An der hinteren Seite der Scheibe 13 ist diese mit einem ihrem Durchmesser entsprechenden Zahnkranz 16 versehen, in den ein Ritzel 17 eines am Fundament fest gelagerten Stellmotors 18 eingreift. Demgemäß kann mit Hilfe des Stellmotors 18 die senkrechte Scheibe 13 um ihre waagerechte Hauptachse 19 verdreht werden, die auch die Längsmittelachse des Stummels 2 ist.

Das zu bearbeitende Rohr 20 - konzentrisch in Bezug auf die Hauptachse 19 drehfest angeordnet - wird durch Backen 21 od. dgl. gehalten. Mit Hilfe der Fräser 12 wird die Stirnseite des Rohres 20 profiliert bzw. am äußeren Umfang mit einer umlaufenden, ausgerundeten Ausnehmung versehen, die einen Anschluß an andere Rohre erleichtern soll.

Dabei werden die Fräser 12 über die vorgenannten Elemente 1, 4, 5, 8 und 9 in Drehung versetzt, während der Stellmotor 18 für den gewünschten zirkularen Vorschub sorgt. Die Fräsarbeit über den Umfang des Rohres 20 ist nach einen halben Drehung der Scheibe 13 beendet. Dabei versteht es sich, wenn anstelle der dargestellten zwei Fräser mit den zugehörigen Teilen weitere Fräser 12 - alle gleichmäßig über den Rohrumfang verteilt - hinzu­ kommen, entsprechend verkürzte Verschwenkungen der Scheibe 13 ausreichend sind, um den Umfang des Rohres vollends zu fräsen.

Die Spindellagerung mit Hilfe der radial geführten Gleitsteine 10 hat nicht nur den Vorteil, daß die Fräser 12 auf unterschiedlich große Durchmesser einge­ stellt werden können, vielmehr können bei geeigneter Steuerung die Gleitsteine 10 im Sinne der Doppelpfeile 22 auch während des Fräsprozesses verstellt werden, was z. B. durch berührungslose Tastung erreichbar ist. Dies setzt jedoch voraus, daß die Kupplungen 8 auch bei gegeneinander versetzten Wellen 7, 9 imstande sind, ein ausreichendes Drehmoment zu übertragen. Der Versatz ist mit E bezeichnet.

Daher können mit der erfindungsgemäßen Maschine auch unrunde oder auch solche Rohre 20 bearbeitet werden, die wandstärkenmäßige Schwankungen zeigen. In diesem Falle sind entsprechende Folgebewegungen der Gleit­ steine 10 zu vollziehen. Die hierzu erforderlichen Ver­ stellmechanismen sind nicht dargestellt; sie können - ebenso wie die Taster für das Werkstück - beliebig ausgeführt sein. Auch kann anstelle der Schwingen 6 eine andere Führung für die Planetenräder bzw. die Zahnräder 4, 5 benutzt werden.

Claims (4)

1. Fräsmaschine zum Zirkularfräsen runder Konturen an Werkstücken, insbes. zum Bearbeiten von Rohrenden, mit einer das zu bearbeitende Werkstück zentrisch einspan­ nenden Spannvorrichtung, sowie mit einer konzentrisch zur Achse der Spannvorrichtung angeordneten, drehantreibbar gelagerten scheibenartigen Halterung, an der ein radial auf den Durchmesser des Werkstückes einstellbarer Frässpindelträger angeordnet ist, in dem eine drehantreibbare Frässpindel zur Aufnahme eines Fräswerkzeuges gelagert ist, wobei der Drehantrieb der Frässpindel über ein konzentrisch zur Achse der Halterung ortsfest angeordnetes, motorisch antreibbares Zahnrad, und einen mit diesem Zahnrad in Eingriff stehenden Zahnradtrieb erfolgt, dadurch gekennzeichnet, daß an der Halterung mehrere weitere Frässpindelträger angeordnet sind, und daß der Zahnradtrieb zwei oder mehrere Planetenzahnräder (4, 5) aufweist, die durch das motorisch antreibbare Zahnrad (1) angetrieben werden, die auf einem konzentrisch zur Drehachse des motorisch antreibbaren Zahnrades (1) frei drehbaren Steg drehbar gelagert sind, und die je über Wellenkupplungen (8) mit den Frässpindeln (9) in Wirkverbindung stehen, wobei die Wellenkupplungen (8) zur drehbaren Verbindung fluchtender und zueinander versetzter Wellen dienen.

2. Fräsmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Frässpindeln (9) mit den Fräsern (12) gleichmäßig über den Umfang der Halterung (13) verteilt angeordnet sind.

3. Fräsmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die als Scheibe (13) ausgebildete Halterung im Bereich ihres äußeren Umfanges über ein Wälzlager (14) gelagert ist.

4. Fräsmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die als Scheibe (13) ausgebildete Halterung im Bereich ihres äußeren Umfanges mit einem Zahnkranz (16) versehen ist, in den das Ritzel (17) eines Stellmotors (18) für den Werkzeugvorschub eingreift.