DE404613C

DE404613C - Langloch- und Keilnuten-Fraesmaschine mit Kurbelantried und selbsttaetigem Vorschub

Info

Publication number: DE404613C
Application number: DEK72584D
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1920-04-07
Filing date: 1920-04-07
Publication date: 1924-10-22

Description

DEUTSCHES REICH

AUSGEGEBEN
AM 22. OKTOBER 1924

REICHSPATENTAMT

PATENTSCHRIFT

KLASSE 49/^GRUPPE

Hans Kneidl in München.

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Langloch- und Keilnuten-Fräsmaschine mit Kurbelantrieb und selbsttätigem Vorschub, wobei zwischen Längs- und Tiefenvorschub zwangläufige Verbindung besteht, so daß, um eine möglichst gleichmäßige Beanspruchung des Fräsers zu erreichen, der Tiefenvorschub dann und in entsprechender Größe zur Wirkung kommt, wenn im Längsvorschub infolge

ίο Anwendung des Kurbelantriebes geringe oder gar keine Spanstärken erzeugt werden. Somit fällt die abnehmende Seitenvorschubsgeschwindigkeit mit der zunehmenden Tiefenvorschubsgeschwindigkeit zusammen und umgekehrt, wodurch die sonst ungünstigen Geschwindigkeitsverhältnisse in mit Kurbelantrieb angetriebenen Werkzeugschlitten unschädlich gemacht werden, der Maschine aber die allgemein bekannten großen Vorteile des Kurbelantriebes erhalten bleiben.

Auf der Zeichnung zeigtAbb. 1 eine Seitenansicht der Maschine, Abb. 2 eine Vorderansicht, Abb. 3 die Antriebsvorrichtung für den Fräserschlitten nebst der Schaltvorrichtung zur achsialen Verstellung der Frässpindel in Vorderansicht, z. T. im senkrechten Schnitt, Abb. 4 eine Draufsicht auf den Antrieb des Fräserschlittens und die Schaltvorrichtung, teilweise im Schnitt, Abb. 5 eine Ansicht in der Pfeilrichtung von Abb. 4 mit teilweisem Schnitt nach A-B der Abb. 4, Abb. 6 das Schaltgetriebe für den Vertikalvorschub mit der Auslösevorrichtung, Abb. 7 einen senkrechten Schnitt durch die Frässpindel der Abb. 3. Abb. 8 zeigt schematisch eine Erläuterung der Arbeitsweise der Maschine. Die Abb. 3 bis 7 sind der Deutlichkeit halber in größerem Maßstab gezeichnet.

Die Maschine (Abb. 1 und 2) besteht aus dem Ständer 1, dem durch Kegelräder höher und tiefer zu verstellenden Winkeltisch 2, der Flachgewindespindel 3 für die Höhenverstellung, dem Fräserschlitten 4, der Antriebskurbel 5 zur Erzeugung der hin und her gehenden Bewegung des Fräserschlittens 4 sowie zur zeitweisen Ingangsetzung der die Frässpindel in achsialer Richtung verstellenden Schaltvorrichtung. Der Antrieb des Fräserschlittens erfolgt durch eine Hubstange 6. Auf dem Winkeltisch 2 ist der

Querschlitten 7 und auf diesem der Langschlitten 8 geführt. 9 sind die drei' Kurbelansätze mit Zeigerscheiben für die Höhen-, Quer-.und Längsverstellung des Tisches. Der Antrieb der Maschine erfolgt durch Riemenscheiben. Alle schnellaufenden Wellen und die Frässpindel sind mit Kugellagern versehen, wodurch leichter und geräuschloser Gang und geringster Kraftverbrauch erzielt ίο wird. Auf diese Weise ist es auch möglich, die erforderlichen hohen Umlaufszahlen für Fräser bis 2 mm Durchmesser zu erreichen und ein Heißlaufen zu vermeiden. Durch die Anordnung eines verstellbaren Lagers 10 können die Achsabstände der treibenden und der getriebenen Scheibe vergrößert und so die wichtigsten Riemen nachgespannt werden, ohne die Riemenverbindung lösen und die Riemen kürzen zu müssen. Der Lagerbock der Riementrommel 31 ist zum gleichen Zwecke, wie geschildert, verstellbar. Durch einfaches Umlegen des Riemens auf den Scheiben 31 und 32 kann Rechts- und Linkslauf der Frässpindel erzielt und somit können rechts- und linksschneidende Fräser verwendet werden. Der Fräser wird in die Spannhülse 11 (Abb. 7) der Frässpindel 12 eingespannt.

Zum Einstellen der Nutenlänge wird der Kurbelzapfen 13 (Abb. 3) auf den erforderliehen Radius eingestellt, was mit Hilfe einer Strichteilung 15 auf der Kurbelscheibe 14 erfolgt. Die Einstellung der Frässpindel auf Tiefe geschieht auf folgende Weise:

Der an der Auslösstange 17 verschieb- und feststellbare Anschlag 18 (Abb. 3) wird von der Hülse 19 durch den Bund 20 beim Abwärtsgang mitgenommen. Bei Erreichung der gewünschten Nutentiefe drückt die Stange 17 auf den Winkelhebel 21 (Abb. 6), der dann den unter der Wirkung der Zugfeder 22 stehenden Auslösehebel 23 freigibt. Eine Klinke 51 dieses Hebels greift in eine der Rasten der Klinkenauslösescheibe 29, durch die Feder 22 wird daher auch die Klinkenauslösescheibe 29 im Sinne des Pfeiles nach Abb. 6 gedreht. Durch eine hohe Rippe dieser Scheibe wird die Schaltklinke 24 aus der Zahnung des Schaltrades 25 ausgehoben und ^! der weitere Vorschub der Hülse samt der Frässpindel verhindert. Dieser Zustand wird beim Einstellen zugrunde gelegt, d. h. man _: stellt den Anschlag 18 nach Gefühl auf der Stange 17 fest, verstellt die Hülse 19 und die Frässpindel durch Drehen der Welle 54 mittels des Handgriffes 53 und des Handrades 26 auf eine solche Tiefe, daß die Auslösestange 17 den Winkelhebel 21 ausschwingt. Dann läßt man die Frässpindel in dieser Stellung stehen, hebt hierauf den Arbeitstisch 2 mit dem Arbeitsstück so weit , hoch, bis der Fräser die Oberfläche desselben berührt, und stellt die Indexscheibe der Kurbel zum Hochstellen des Tisches auf Null. Dann zieht man die Frässpindel 12 und den Fräser mittels des Handrades 26 zurück und hebt dann den Arbeitstisch 2 um den Betrag der gewünschten Nutentiefe hoch. Hierauf beginnt dann das Fräsen, indem man den ι F'räser zum Angreifen bringt und die selbsttätige Schaltung einrückt. Es wird also von der Auslösestellung der Frässpindel ausgegangen, was bezweckt, daß der Fräser nie über die Endstellung hinaus geschaltet werden kann und Nutentiefen von großer Genauigkeit entstehen. Die auf dem Fräserschlitten augebrachte Zeigerscheibe 27 (Abb. 3), auf der die achsiale Verstellung der Frässpindel abgelesen werden kann, wird dann benutzt, wenn die selbsttätige Auslösung nicht zur Anwendung gelangt, wie z. B. beim Ausfräsen von Gesenken und Formen, wozu sich die Maschine infolge der senkrechten Bauart vorzüglich eignet. Auf dieser Zeigerscheibe lassen sich infolge ihres großen Umfanges Zehntelmillimeter ohne Nonius ablesen, und sie kann in jeder Frässpindelstellung auf den Nullstrich eingestellt werden, wodurch die Mitverwendung des Aufspanntisches beim Einstellen auf Nutentiefe in Wegfall kommt.

Die Bauart der erwähnten selbsttätigen Schaltvorrichtung ist folgende:

Der die Schaltklinke 24 tragende Hebel 28 (Abb. 6) sitzt frei beweglich auf der verlängerten Nabe des Handrades 26 (Schnitt in Abb. 3) und wird infolge seiner Verbindung mit der Lenker stange 50 hin und her geschwungen. Hierdurch dreht die Klinke 24 das Schaltrad 25 um eine vorher zu bestimmende Anzahl Zahne. Das Schaltrad sitzt nun mittels Keiles fest auf der Welle 54 und dreht diese und somit das Schraubenrad 55 und das in letzteres eingreifende, auf der Achse 56 sitzende Schraubenrad 57. Auf der verlängerten Nabe des Schraubenrades 57 sitzt fest ein Schraubenrad 58, das in entsprechend schräg gestellte Zähne einer Zahnstange 59 der Hülse 19 greift; bei Drehung der Welle 54 wird also die Hülse 19 und mit ihr die Frässpindel 12 auf und ab bewegt (Abb. 7). Ein Zahn des Schaltrades 25 entspricht einem Vorschub von einem Zehntelmillimeter. Um den Fräser bis auf eine bestimmte Nutentiefe vorzuschieben und dann auszulösen, ist die Auslösescheibe 29, die beim Auf treffen der Auslösestange 17 auf dem Winkelhebel 21 eine Drehung im Sinne des Pfeiles (Abb. 6) ausführt, mit einem hohen Rand 52 versehen. Infolge der erwähnten Drehung der Auslösescheibe greift ihr hoher Rand 52 unter einen Stift 30 der Schalt- ιαο klinke 24, letztere gelangt somit nicht mehr in Eingriff mit den Zähnen des Schaltrades 25.

Die Klinkenauslösescheibe 29 ist nun Regel- und Auslösescheibe zugleich. Am Umfange der Scheibe 29 befindet sich eine längere Aussparung, die der Schaltklinke das Einfallen in das Schaltrad 25 ermöglicht. Dreht man die Scheibe 29 in der Pfeilrichtung, so gelangt der Stift 30 auf den erhöhten Umfang der Scheibe, und die Klinke 24 bleibt bei der Schaltbewegung so lange ausgelöst, bis die Aussparung in der Scheibe 29 das Eingreifen in das Sperrad 25 gestattet.

Die hin und her gehende Bewegung des Fräserschlittens und die Schaltung der Frässpindel wird von der Stufenscheibe33 (Abb. 4) veranlaßt. Zur Erzeugung der erstgenannten Bewegung dient folgende Einrichtung:

Auf der Welle 34 der Stufenscheibe 33 sitzt eine Schnecke 35 (Abb. 5), die mit dem Schneckenrad 36 (s. auch Abb. 3) in Eingriff steht. Mit diesem Schneckenrad sitzt auf gleicher Achse 37 am andern Ende ein Zahnrad 38, das der Kurbelscheibe 14 Drehung erteilt. Vermittels der Kurbelscheibe 14, des Kurbelzapfens 13 und der Hubstange 6 erhält der Fräserschlitten 4 und mit ihm die Frässpindel 12 eine der Nutenlänge entsprechende hin und her gehende Bewegung.

Die Schaltvorrichtung wird folgendermaßen angetrieben:

Der Antrieb erfolgt ebenfalls von der Stufenscheibe 33, der Schnecke 35 und dem Schneckenrad 36 aus. Letzteres und eine auf gleicher Achse 37 sitzende Nockenscheibe 39 sind durch einen Keil 40 mit der Achse 37 verbunden (Abb. 5). In dem Lager4i (Abb. 4) des Fräserschlittens sitzt fest auf einem drehbaren Bolzen 42 der Hebel 43, in dessen gabelförmigem Ende 44 eine Rolle 45 gelagert ist, die sich gegen die Nockenscheibe 39 legt. Auf dem anderen Ende des Bolzens 42 sitzt ebenfalls fest ein Zahnsegment 46, das dem Segment48 auf der Vorschubwelle47 eine zwangläufige Drehbewegung erteilt. Diese überträgt sich auf den mit der Vorschubwelle 47 durch Keil befestigten Vorschubhebel 49 und die Lenkerstange 50. Hieran schließt sich die schon beschriebene Klinkenvorschubvorrichtung.

Das Auslösen der Tiefenschaltung bei erreichter Nutentiefe geschieht folgendermaßen: Wie schon vorbeschrieben, nimmt der Bund 20 (Abb. 3) den festgestellten Anschlag 18 und hierdurch die Auslösestange 17 mit. Die Klinke des Winkelhebels 21 gibt den Auslösehebel 23 frei, und dieser wird durch die Feder 22 plötzlich gedreht. Da die Klinkenauslösescheibe 29 durch die an ihrem Umfang befindliche Verzahnung mittels des unter Federdruck stehenden Sperrstiftes 51 mit dem Auslösehebel 23 fest verbunden ist, wird sie mit letzterem ebenfalls in gleicher Richtung schnell gedreht. Diese schnelle Drehung bewirkt aber, daß die Klinke 24 mittels der ansteigenden Kante der ,hohen Rippe 52 der Auslösescheibe 29 den Stift 30 und somit auch die Schaltklinke 24 aus der \~erzahnung des Schaltrades 25 aushebt. Der \~orschub ist daher ausgeschaltet. Der Zeitpunkt, an welchem die Frässpindel geschaltet wird, geht aus Abb. 8 hervor. Das Rad 38 hat halb soviel Zähne wie der gezahnte Umfang der Kurbelscheibe 14. Daher wird bei jedem Hingang und bei jedem Rückgang die auf die Achse des Rades 38 entsprechend befestigte Nockenscheibe 39 das Schaltgetriebe in Bewegung setzen. Die Schaltung tritt vor Ende jeder Bewegung des Fräserschlittens 4 ein, weil bekanntlich letzterer während der gleichförmigen Bewegung der Kurbelscheibe 14 verschieden große Wege zurücklegt. Durchläuft die Kurbel den Weg 0, a, b, c, d, e, f, so verschiebt sich der Fräserschlitten um die Strecken o¹, a¹, b^x, c¹, d¹, e¹, f¹. Wie aus dem Schaubild ersichtlich, sind diese Wege an den Enden des Schlittenhubes am kleinsten (a¹, o¹ bzw. ^¹,/¹). Während der Fräserschlitten nun diese letzten Wegstrecken zurücklegt, wird der Hebel 43 durch die Nockenscheibe 39 ausgeschwungen und somit die Frässpindel um eine Strecke .9 vorgeschaltet. Diese Schaltung tritt, wie bereits erwähnt, bei jedem Hubwechsel des Fräserschlittens ein. Die Nut wird daher bei jedem Hub dieses Schlittens um den Betrag ί vertieft, bis die Auslösung der Vorschubvorrichtung bei Erreichung der eingestellten Nutentiefe erfolgt.

Claims

Patent-Anspruch :

Langloch- und Keilnuten-Fräsmaschine mit Kurbelantrieb und selbsttätigem \"orschub, dadurch gekennzeichnet, daß der Tiefenvorschub des Fräsers vor, bei oder nach Beendigung des Hubes des Frässchlittens durch eine mit der Kurbelscheibe (14) zwangläufig verbundene Nockenscheibe (39) erfolgt, die mittels zweier Zahnbögen (46, 48) die die Schaltbewegung vermittelnde Schaltwelle (47) zu bestimmten Zeiten antreibt, und daß der Tiefenvorschub in die Zeit verlegt wird, in der die Spanstärken im Längsvorschub abnehmen, zwecks ausgleichender Beanspruchung des Fräsers.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen.