DE505199C - Verfahren zum Einfraesen der Zaehne in die Vorwerkstuecke von Feilen und Feilenbezuegen - Google Patents

Description

Bei der Herstellung von Feilen und Feilenbezügen mittels Walzenfräsers gelangen bisher solche Fräser zur Anwendung, bei denen jede Zahnreihe in einer zur Fräserachse rechtwinkligen Ebene liegt. Dabei wird stets in der Weise verfahren, daß jedesmal eine Anzahl von Feilenwerkstücken gemeinsam so eingespannt werden, daß sie eine ebene Fläche bilden, worauf über diese Fläche ein über die ganze Feilenlänge sich erstreckender Walzenfräser der erwähnten Art geführt wird. Ist auf diese Weise eine Seite der Feilenwerkstücke mit Zähnen versehen, dann werden die Werkstücke aus der Spannvorrichtung gelöst, gewendet und erneut eingespannt, worauf wiederum der Fräser darüber hinweggeführt wird. Dies wiederholt sich, bis alle mit Zähnen zu versehenden Seiten der Feilenwerkstücke bearbeitet sind. Dieses bekannte Verfahren ist wegen des häufigen Ein- und Ausspannens der Werkstücke naturgemäß umständlich und zeitraubend, dazu kommt noch der Zeitverlust, welcher dadurch eintritt, daß der Fräser bei Bearbeitung der Breitseiten, wobei die Werkstücke mit ihrer Längsachse geneigt zur Vorschubrichtung des Fräsers liegen, im ersten und im letzten Teil seiner Vorschubbewegung auf einem Teil seiner Länge leer arbeitet. Endlich sind zur Ausführung des Verfahrens sehr lange und daher kostspielige Fräser notwendig.

Das den Erfindungsgegenstand bildende Verfahren zum Einfräsen der Zähne in die Vorwerkstücke von Feilen und Feilenbezügen beseitigt die geschilderten Mängel. Bei dem neuen Verfahren gelangen erfindungsgemäß im Gegensatz zu bisher einerseits sog. Schraubenfräser, d. h. Walzenfräser zur Anwendung, deren Schneidzähne auf einer um den Fräsenmantel herumlaufenden Schraubenlinie angeordnet sind. Anderseits findet die Relativbewegung zwischen Fräser und Werkstück nicht mehr ausschließlich quer zur Fräserachse (d. h. in Richtung der herzustellenden Zähne), sondern gleichzeitig in der Achsenrichtung des Fräsers (also quer zu den herzustellenden Zähnen) statt oder mit anderen Worten: die Bewegung zwischen Fräser und Feilenwerkstück erfolgt schräg zur Mantelberührungslinie des Schraubenfräsers, so daß der Fräser sich am Werkstück abwälzt. Hierdurch ist ein ununterbrochenes Arbeiten ähnlich wie bei der Herstellung von Zahnrädern nach dem Abwälzverfahren ermöglicht, so daß die Feilenwerkstücke oder zur Herstellung von Feilen oder Feilenbezügen dienende Bänder fortlaufend am Fräser entlang geführt werden. Dabei können durch gleichzeitige Anwendung mehrerer Fräser sämtliche mit Zähnen zu versehenden Seiten der Feilen oder Feilenbezüge in einem fortlaufenden Arbeitsgang bearbeitet werden. Bei dem neuen Verfahren fallen somit sowohl das umständliche und zeitraubende Ein- und Umspannen von Feilenwerkstücken, als auch die Einzelbearbeitung der verschiedenen Seitenflächen der Feilenwerkstücke sowie endlich der leere Rücklauf des Fräsers oder eines die Werkstücke tragenden Schlittens fort, und es ist ein wesentlich einfacheres und wirtschaftlicheres Arbeiten als bisher er-

möglicht. Gleichzeitig besteht noch der Vorteil, daß zur Ausführung des Verfahrens kürzere und deshalb billigere Fräser verwendet werden können als bisher.

Bei der praktischen Ausführung des Verfahrens werden die Feilenwerkstücke oder das Stahlband zweckmäßig zunächst an der Schmalseite und dann an den Breitseiten mit Zähnen versehen, was den Vorteil hat, daß ίο die vom Fräser für die Schmalseite hervorgerufenen, nach der Breitseite vorstehenden Grate von den die Breitseiten bearbeitenden Fräsern wieder entfernt werden. Bemerkt sei hierbei noch, daß die Bewegung zwischen dem die Schmalseite der Feile bearbeitenden Fräser und dem Werkstück nicht notwendig schräg zur Mantelberührungslinie des Fräsers zu erfolgen braucht, vielmehr kann hier wegen der geringen Breite der Schmalseiten die Bewegung auch in Richtung der Fräserachse erfolgen, wie dies bei der Herstellung von Sägen mittels Schraubenfräsers bekannt ist.

Auf der Zeichnung ist das neue Verfahren in Verbindung mit einer zu seiner Ausführung dienenden Vorrichtung dargestellt, wobei angenommen ist, daß ein fortlaufendes Stahlband zunächst an drei Seiten mit Feilenzähnen versehen und dann in einzelne, je ein Feilenwerkstück ergebende Stücke zerschnitten wird. In der Zeichnung zeigen:

Abb. ι die wesentlichen Teile der Vorrichtung in Seitenansicht in verkleinertem Maßstabe,

Abb. 2 eine Aufsicht dazu, Abb. 3 einen kegeligen Schneckenfräser zur Anbringung der Zähne an einer Schmalseite in Seitenansicht etwa in natürlicher Größe,

Abb. 4 und 5 je einen zylindrischen und einen kegeligen Schneckenfräser zur Bearbei-♦o tung der Breitseiten, ebenfalls etwa in natürlicher Größe,

Abb. 6 ein Beispiel für die Hintereinanderanordnung von mehreren, teils als Vorschneider, teils als Xachschneider dienenden Fräsern für die Bearbeitung der Breitseiten.

In den Abb. r und 2 ist 8, 9 ein zwang-Läufig angetriebenes Walzenpaar, zwischen welchen ein Stahlband σ derart hindurchgeführt ist, daß die Walzen an den beiden Breitseiten des Bandes anliegen. Das Walzenpaar dient dazu, das Stahlband in Richtung des Pfeiles b stetig vorzuschieben. In der Vorschubrichtung des Bandes α vor dem Walzenpaar 8, 9 ist ein nicht gezeichnetes Richtwalzwerk an sich bekannter Art angeordnet, welches dazu bestimmt ist, das von einer Vorratsrolle kommende Band α zu richten. Die Walzen 8, 9 können dabei gegebenenfalls gleichzeitig einen Teil, nämlich das letzte Walzenpaar, des Richtwalzwerkes bilden.

In der Vorschubrichtung des Bandes hinter dem Walzenpaar 8, 9 ist oberhalb des Bandes α ein kegeliger Schraubenfräser so angeordnet, daß seine durch das Band α hindurchgehende Achsenebene parallel zur Längsrichtung des Bandes liegt, während seine Achse gleichzeitig entsprechend der Kegelform des Fräsers gegen die Oberkante des Bandes α geneigt ist, und zwar, in der Vorschubrichtung des Bandes gesehen, nach hinten. Der Fräser 10 dient dazu, die Oberkante des Stahlbandes α mit Feilenzähnen zu versehen. Er wird in Abhängigkeit von der Vorschubgeschwindigkeit des Bandes angetrieben derart, daß die von seinen Schneidzähnen gebildeten Gewindegänge sich in der an der Oberkante des Bandes hergestellten Verzahnung verschrauben. Zur Aufnahme des Arbeitsdruckes des Fräsers 10 ist auf der Unterseite des Stahlbandesa eine glatte kegelförmige Walze 11 angeordnet, gegen deren Mantelfläche das Stahlband α sich mit seiner Unterkante stützt.

In der Vorschubrichtung des Bandes α hinter dem Fräser 10 sind seitlich des Stahlbandes, und zwar auf entgegengesetzten Seiten desselben, zwei ebenfalls kegelförmige Schraubenfräser 12, 13 angeordnet, welche die Feilzähne an den beiden Breitseiten des Stahlbandes α fräsen. Die beiden Fräser 12, 13 liegen einander unmittelbar gegenüber, so daß der eine Fräser den Arbeitsdruck des anderen aufzunehmen vermag. Die Fräser 12, 13 sind so angeordnet, daß ihre das Band α schneidenden Achsenebenen schiefwinklig zur Längsrichtung des Bandes liegen. Der Winkel, den die das Band schneidenden Achsenebenen mit der Längsrichtung des Bandes bilden, hängt von dem gewünschten Schneidkantenwinkel der herzustellenden Feilenzähne ab. Die Achse eines jeden Fräsers ist dabei gleichzeitig gegen die vom Fräser zu bearbeitende Fläche des Bandes α nach hinten geneigt, entsprechend der Kegelform des Fräsermantels. Die beiden Fräser 12, 13 berühren das Stahlband, wie ersichtlich, je auf einer diagonal verlaufenden Linie, so daß jeder Teil der Bandbreite von einem anderen Teil der Fräserbreite bearbeitet wird.. Die Vorschubbewegung des Werkstücks α mit Bezug auf die beiden die Breitseiten bearbeitenden Fräser 12, 13 erfolgt dabei, wie ersichtlich, schräg zur Mantelberührungslinie der Fräser. Die Fräser 12, 13 werden ebenfalls in Abhängigkeit von der Vorschubgeschwindigkeit des Bandes α derart angetrieben, daß die von ihren Schneidzähnen gebildeten Schraubengänge sich in den an den Breitseiten des Bandes hergestellten Verzahnungen verschrauben.

In der Vorschubrichtung des Bandes α hinter den Fräsern 12, 13 ist eine aus zwei Messern 14, 15 bestehende Schere angeordnet,

von deren beiden Messern mindestens eines quer zur Bandebene verschiebbar geführt ist. Die Schere 14, 15 wird gleichfalls in Abhängigkeit von der Vorschubgeschwindigkeit des Bandes α angetrieben, und zwar derart, daß sie jedesmal dann, wenn eine einem Feilenwerkstück entsprechende Bandlänge zwischen den Scherenmessern hindurchgelaufen ist, eine »Schneidbewegung ausführt.

Da das Walzenpaar 8, 9 in der Regel zur Erzielung der gewünschten Vorschubbewegung des Bandes α nicht ausreichen wird, ist außer diesen beiden Walzen noch eine weitere Vorschubvorrichtung angeordnet, die das Band während seiner Bearbeitung durch die seitlichen Fräser 12, 13 erfaßt und weiterbewegt. Diese Vorschubvorrichtung besteht aus zwei unterhalb und oberhalb des Stahlbandes α angeordneten, um entsprechende Umleitrollen 16, 17, 18 und 19, 20 geführten endlosen Gelenkketten 21, 22, die an entgegengesetzten Schmalseiten des Bandes α anliegen. Die Glieder der oberen Kette 21 sind auf der Außenseite mit Mitnehmerzähnen versehen, deren Teilung mit der Teilung der Feilenzähne an der Schmalkante des Bandes α übereinstimmt. Die Kettenglieder greifen mit diesen Zähnen in die vom Fräser hergestellte Verzahnung an der oberen Schmalkante des Bandes ein und schieben letzteres gleichmäßig vor. Um den Eingriff der Zähne der Kette 21 mit den Zähnen des Stahlbandes α sicherzustellen, sind zwischen den beiden Umleitrollen 16, 17 noch zwei quer zum Stahlband α verschiebbare Druckrollen 23, 24 vorgesehen, welche durch Federn, Preßluft o. dgl. gegen den am Stahlband anliegenden Kettentrum gedrückt werden.

Die Arbeitsweise der Vorrichtung ist folgende. Das von einer Vorratsrolle kommende fortlaufende Stahlband α wird durch die Rollen 8, 9 und die endlosen Ketten 21, 22 in der Pfeilrichtung b stetig vorgeschoben. Dabei werden zunächst durch den Fräser 10 an der oberen Schmalseite und dann durch die beiden Fräser 12, 13 gleichzeitig an beiden Breitseiten des Bandes Feilenzähne geschnitten. Das so mit Zähnen versehene Band a durchläuft schließlich die .Schere 14, 15, die jedesmal nach einem der Länge eines Feilenwerkstückes entsprechenden Vorschubbetrag des Bandes α eine Bandlänge abschneidet. Die abgeschnittene Bandlänge bildet ein Feilenwerkstück, das nur noch mit einer Angel versehen zu werden braucht. Die Bildung der Angel kann in einem besonderen Arbeitsgang durch entsprechendes Ausschneiden und Pressen eines Endes des Feilenwerkstückes geschehen. In der gleichen Weise, wie eben beschrieben, können nicht nur Feilen, sondern auch Feilenbezüge hergestellt werden. Im letzteren Falle wird das Stahlband nur an den beiden Breitseiten mit Feilenzähnen versehen, so daß der Fräser 10 und seine Gegenwalze 11 fortfallen. Sollen die Feilenbezüge nur auf einer Breitseite Zähne aufweisen, dann fällt auch einer der beiden Fräser 12, 13 fort, und es wird an dessen Stelle eine glatte Walze zur Aufnahme des Arbeitsdruckes angeordnet.

Sollen Feilen oder Feilenbezüge mit groben Zähnen hergestellt werden, dann erscheint es zweckmäßig, die Zahnlücken nicht auf einmal, sondern stufenweise oder allmählich auf die volle Tiefe zu schneiden. Hierbei kann für die Bearbeitung der Schmalkante des Stahlbandes α ein Fräser angewendet werden, der gleichzeitig als Vor- und Xachschneider ausgebildet ist, indem die Höhe seiner Schneidzähne in der Vorschubrichtung des Bandes allmählich oder stufenweise zunimmt, wie dies beispielsweise in Abb. 3 der Zeichnung dargestellt ist. Bei den zur Bearbeitung der Breitseiten des Bandes dienenden Fräsern ist dies jedoch nicht möglich, weil jeder Teil des Fräsers nur einen Teil der Bandbreite bearbeitet. Es werden deshalb für die Bearbeitung einer jeden Breitseite mindestens zwei in der Vorschubrichtung des Bandes hintereinanderliegende Fräser angeordnet, von wel- go chen der eine als Vor- und der andere als Nach- oder Fertigschneider ausgebildet ist. Oder es können, wie in Abb. 6 veranschaulicht, für die Bearbeitung der Breitseiten drei oder noch mehr hintereinander angeordnete Fräserpaare 12, 12", 12*, 13, 13", 13⁶ mit verschieden hohen Schneidzähnen verwendet werden derart, daß die Feilenzähne in drei oder mehr Stufen geschnitten werden.

Bei der Anwendung kegelförmiger Fräser erhalten die Feilen oder Sägenzähne eine unterschnittene Brust. Wird auf die Erlangung einer unterschnittenen Brust kein Wert gelegt, dann können an Stelle von kegelförmigen auch zylindrische Fräser zur Anwendung kommen. Ein solcher zylindrischer Fräser 12* ist beispielsweise in Abb. 4 dargestellt. Die Anordnung desselben bei Bearbeitung der Breitseiten ist wieder derart, daß die das Stahlband α schneidende Achsenebene schief- no winklig zur Längsrichtung des Bandes liegt. Hingegen kann der Fräser, wenn er für die Anbringung der Zähne an der Schmalseite des Bandes α dient, so angeordnet werden, daß seine durch das Stahlband α hindurchgehende Achsenebene parallel zur Längsrichtung des Bandes liegt. Auch kann der zylindrische Fräser für die Bearbeitung der Schmalseite gleichzeitig als Vor- und Nachschneider ausgebildet sein, während für die Bearbeitung der Breitseiten wieder mehrere in der Vorschubrichtung hintereinander angeordnete Fräser

verwendet werden können, von welchen der eine als Vor- und der andere als Nachschneider ausgebildet ist.

Sollen die an den Breitseiten des Stahlbandes angebrachten Feilenzähne durch sogenannte Spanbrechernuten unterteilt sein, dann können diese Nuten im unmittelbaren Anschluß an das Fräsen der Zähne angebracht werden, indem in der \^orschubrichtung des

ίο Stahlbandes α hinter den die Breitseiten bearbeitenden Fräsern 12, 13 geeignete hobelnd oder stoßend wirkende Werkzeuge (Strähler) angebracht werden, zwischen welchen das Stahlband α hindurchgezogen wird.

. Statt ein fortlaufendes Band mit Feilenzähnen zu versehen und dann in Einzelwerkstücke zu zerschneiden, können die Werkstücke für die Feilen oder Feilenbezüge auch in der bisherigen Weise durch Schmieden

o. dgl. hergestellt und dann nach dem neuen Verfahren gefräst werden. In diesem Falle werden an Stelle des auf der Zeichnung dargestellten fortlaufenden Stahlbandes a die Feilenwerkstücke in ununterbrochener Folge an den Fräsern entlang bzw. zwischen gegenüberliegenden Fräsern hindurchgeführt. Die Einzelwerkstücke können dabei in einer Schablone gehalten sein, die aus einem Eisen- oder Stahlband von beliebiger Länge besteht, das Öffnungen zur Aufnahme je einer Feile enthält und dabei eine solche Dicke besitzt, daß die zu bearbeitenden Breitseiten der Feilenwerkstücke gegenüber den Oberflächen des Bandes vorstehen. Die langen Achsen der die Werkstücke aufnehmenden öffnungen können geneigt zur Längsrichtung der Schablone angeordnet sein derart, daß die aufeinanderfolgenden Werkstücke sich auf einem Teil ihrer Länge gegenseitig übergreifen. Durch Verwendung von Schablonen, bei welchen die Längsachsen der Öffnungen mehr oder weniger stark gegen die Längsrichtung der Schablone geneigt sind, ist es dabei möglich, den Schneidkantenwinkel der Feilenzähne beliebig stark zu machen, ohne daß dabei die Stellung der Fräser geändert zu werden braucht.

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Einfrasen der Zähne in die Vorwerkstücke von Feilen und Feilenbezügen mittels eines Walzenfräsers, dadurch gekennzeichnet, daß die Bewegung zwischen Fräser und Werkstück schräg zu der sich über die ganze Breite des Werkstückes erstreckenden Mantelberührungslinie des Fräsers erfolgt, dessen Schneidzähne auf schraubenförmig verlaufenden Windungen angeordnet sind.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Vermeidung von Gratbildung an der Flachseite (der Hauptarbeitsseite) zunächst die Feilenzähne an der Schmalseite und dann die Feilenzähne an den Breitseiten gefräst werden.

3. Werkzeug zur Ausübung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Fräser eine kegelförmige Gestalt hat.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen