DE527422C - Maschine zur Bearbeitung der Innenflaeche von Hohlkoerpern, insbesondere von Gussformen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Maschine zur Bearbeitung der Innenfläche von Hohlkörpern, insbesondere von Gußformen.

Bei einer bekannten Maschine dieser Art wird dem Werkzeug von einer umlaufenden Welle einerseits eine Drehbewegung und andererseits eine quer zur Drehrichtung verlaufende Längsbewegung erteilt, so daß die Schneide des Werkzeuges eine Fläche erzeugt, deren Erzeugende in der Längsrichtung oder nahezu in der Längsrichtung des Werkstückes verläuft. Eine solche Maschine arbeitet also auf dem Prinzip der Rotation, nur mit dem Unterschied, daß die Werkzeugschneide eine beliebige, jedoch genau bestimmte Bahn um die Hauptdrehachse zu beschreiben gezwungen ist, anstatt eine reine Umlaufbewegung auszuführen. Die Erzeugnisse solcher Maschinen haben nun den Nachteil, daß die von dem Werkzeug hinterlassenen Spuren quer zur Werkstückachse verlaufen und daher das Herausnehmen des Gußstückes aus der Form behindern.

Die Maschine gemäß der Erfindung beruht

as nicht auf dem Prinzip der Rotation, sondern auf dem Prinzip einer Hobelmaschine. Gemäß der Erfindung führt der schräg zur Längsachse des Werkstückes einstellbare Werkzeugschlitten in der Längsrichtung des Werkstückes eine Hinundherbewegung aus, und das Werkzeug erfährt am Ende seiner geradlinigen Bahn eine Zustellung in Bezug auf die Arbeitsfläche, während das Werkstück eine Fortschaltbewegung in seiner Umdrehungsrichtung erhält. Zweckmäßigerweise wird der Werkzeugschlitten von unabhängig voneinander verschiebbaren Querschlitten getragen, deren Einstellung quer zur Umlaufachse des Werkstückes durch Kurvenscheiben erfolgt, die mit dem Werkstück durch eine gemeinsame Antriebsvorrichtung gedreht werden.

Eine solche Maschine besitzt nicht nur den großen Vorteil, daß die Von dem Werkzeug hinterlassenen Spuren in der Längsrichtung der Gußform verlaufen, so daß sie dem Herausnehmen des Gußstückes aus der Form nicht hinderlich sind, sondern sie ermöglicht auch eine leichte und schnelle Quereinstellung oder Erneuerung des Werkzeuges, wenn dieses eine Abnutzung oder eine Beschädigung erlitten hat.

Die Erfindung sei an Hand der Zeichnung näher erläutert, die in schematischer Weise ein Ausführungsbeispiel erkennen läßt.

Abb. ι ist ein Aufriß und Abb. 2 ein entsprechender Grundriß.

Abb. 3 läßt im größeren Maßstabe eine Endansicht in Richtung des in Abb. ι eingezeichneten Pfeiles χ erkennen, während

Abb. 4, ebenfalls im vergrößerten Maßstäbe, ein Schnitt nach LinieA-A der Abb. 2 ist. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel besteht die Maschine aus einem Gestell ι mit einem festen Stützteil 2, der an einem der Gestellenden vorgesehen ist. Ferner weist die Maschine Längsführungsschienen 3, 4 und 5 auf.

Auf dem Support 2 ist beispielsweise durch Zwischenschaltung einer Kugellagerführung 6 seitlich verschiebbar ein Schlitten 7 angebracht. Auf den Führungsschienen 3, 5 ist ein Schlitten 8 angeordnet, während auf den Schienen 3 und 4 gleichfalls ein Schlitten 9 vorgesehen ist, auf welchem, ebenfalls seitlich verschiebbar, beispielsweise durch eine Kugellagerführung 10, ein Schlitten 11 sitzt. Die Schlitten8 und 9 können unabhängig voneinander auf ihren Schienen verschoben werden, wozu jedes beliebige Mittel dienen kann, beispielsweise eine gemeinsame Steuerspindel 12, die ihrerseits beispielsweise mittels eines eigenen Elektromotors 13 unter Zwischenschaltung eines Zahnradgetriebes 14 angetrieben werden kann.

Die in der oben erläuterten Weise in der Querrichtung verschiebbaren Schlitten 7 und 11 sind miteinander durch einen Schlittenträger 15 verbunden, auf welchem der das Werkzeug tragende Support 16 in der Längsrichtung geführt ist. Dieser Schlitten 16 wird durch eine Spindel 17 angetrieben, welche über ein auf dem Schlitten 7 angebrachtes Untersetzungsgetriebe 18 entweder von einem eigenen ebenfalls auf dem Schlitten 7 befestigten Motor 19 oder mittels Transmission angetrieben wird.

Das mit dem Schlitten 11 verbundene Ende des Schlittenträgers 15 ist mit dem Schlitten 11 in einer leicht lösbaren Weise verbunden, beispielsweise durch Zwischenschaltung einer gabelförmigen Verlängerung 20 des Schlittenträgers 15, welche in einen senkrechten Bolzen 21 eingreift und von einer Deckplatte 22 abgedeckt wird, die einen Teil des Schlittens 11 bildet.

Der Schlitten S trägt drehbar um eine sich in der Längsrichtung des Gestelles 1 erstrekkende Achse einen mit einem Zahnkranz 24 versehenen Käfig 23.

Im Innern dieses Käfigs ist mit Hilfe von Schrauben 25, die zugleich zur Zentrierung dienen, das zu bearbeitende Werkstück 26 gelagert, das in dem gewählten Ausführungsbeispiel als Gießflasche angenommen ist, deren Innenfläche zu bearbeiten oder nachzubearbeiten ist; der Schlittenträger 15 geht in diesem Falle ganz durch die Öffnung der Gießflasche hindurch.

Das Gestell 1 wird vervollständigt durch die seitlichen Tragstützen 27, 28, 29, welche Lager 30 tragen, in denen eine parallel zur Drehachse des Käfigs 23 verlaufende Welle 31 drehbar gelagert ist. Auf dieser Welle 31 sind einerseits gegenüber dem Zahnkranz 24 des Käfigs 23 ein Zahnrad 32, dessen Durchmesser bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel dem Durchmesser des Zahnkranzes 24 entspricht, und andererseits gegenüber den seitlich verschiebbaren Schlitten 7 und 11 Kurvenscheiben 33, 34 aufgekeilt, welche entweder gleiche, ähnliche oder verschiedene Profile aufweisen und in ihrer Gesamtheit der Art und Gestalt des inneren Querschnittes entsprechen, mit welchem das zu bearbeitende Stück ausgerüstet werden soll. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel haben diese beiden Kurven 33, 34 ähnliche Profile, wie sie Abb. 3 zu erkennen gibt; die Scheibe 34 hat ein klein wenig geringere Abmessungen als die Scheibe 33, was der Tatsache entspricht, daß die inneren Flächen der Gießflasche ein wenig divergieren oder konvergieren.

Die Schlitten 7 und 11 werden beständig gegen die Kurvenscheiben 33 und 34 gehalten, was durch beliebige Mittel geschehen kann, beispielsweise durch frei aufgehängte Gewichte 35, die an den entsprechenden Enden der betreffenden Schlitten mittels Kabel oder Ketten 36 aufgehängt sind, welche über Rillenscheiben 37 geführt sind, die auf der Welle 31 frei drehbar gelagert sind. Die Schlitten stützen sich gegen die entsprechenden Nockenscheiben mittels Rollen 38.

Der Zahnkranz 24 des Käfigs 23 und das Zahnrad 32 der die Kurvenscheiben 33, 34 tragenden Welle 31 stehen mit einem gemeinsamen Triebling 39 in Eingriff, der auf einer Welle 40 sitzt. Diese Welle ist einerseits in Lagern 41 und andererseits in einem Reduziergetriebekasten 42 gelagert, der auf der Stütze 43 des Maschinengestelles angebracht ist. Im Innern dieses Kastens 42 befindet sich beispielsweise ein auf der Welle 40 aufgekeiltes Schneckenrad, welches mit einer Schnecke 44 in Eingriff steht. Auf dieser Schnecke ist ein Klinkenrad 45 aufgesetzt, welches mit einem üblichen Klinkengesperre 46, 47 48 zusammenwirkt, das von dem Werkzeugschlitten 16 betätigt wird, sobald dieser das Ende seiner Bahn erreicht; dieser Antrieb kann durch irgendein nicht dargestelltes und beliebiges Zwischengetriebe erfolgen.

In gleicher Weise kann die Umkehr der Bewegung des Werkzeugschlittens 16 selbsttätig und durch irgendwelche (nicht dargestellte) Mittel erfolgen, sei es durch Umkehr der Drehrichtung des Motors 19 selbst oder durch Einschaltung eines elektromagnetisch oder mechanisch gesteuerten Umkehrgetriebes.

Auf dem Schlitten 7 kann an einer geeigneten Stelle beispielsweise eine Rillenscheibe 49 vorgesehen sein, über welche ein Kabel 50 geführt ist, dessen eines Ende mit dem Support 15 verbunden ist, während an seinem anderen Ende ein Gegengewicht 51 auf gehängt ist, dessen Zweck noch näher beschrieben wird.

Es ist klar, daß der das Werkzeug tragende Schlitten 16 mit einem einzigen Werkzeug versehen sein kann, welches nur in einer einzigen Richtung arbeitet, oder daß der Schlitten beispielsweise zwei entgegengesetzt gerichtete Werkzeuge tragen kann, so daß die Einrichtung in beiden Richtungen zu arbeiten vermag. Bei der Beschreibung der Wirkungsweise der folgenden Maschine sei angenommen, daß der Werkzeugschlitten 16 zwei in entgegengesetzter Richtung arbeitende Werkzeuge besitzt.

Die Wirkungsweise der Maschine ist dann folgende:

Nimmt man zunächst an, daß die Gießflasche 26 in Stellung gebracht ist, wie es die Zeichnung erkennen läßt, und daß auf der Welle 31 Kurvenscheiben 33, 34 aufgesetzt wurden, welche einem inneren Querschnitt der leicht in Richtung des Pfeiles 3» divergierenden Gießfiasche entsprechen, so wird der Schlittenträger 15 in der Horizontalebene in bezug auf die Drehachse des Käfigs 32 mit einem Winkel geneigt sein, der genau der Divergenz des obenerwähnten Querschnittes entspricht. Sobald der Motor 19 in Gang gesetzt wird, ruft die von dem Untersetzungsgetriebe angetriebene Schnecke 17 eine Vorwärtsbewegung des Schlittenträgers 16, beispielsweise in Richtung des Pfeiles w, hervor, so daß eines der Werkzeuge bei seinem Eintritt in die Gießnasche an der bestimmten Stelle ihrer Innenseite einen Span über die ganze Länge der Gießflasche abnimmt. Sobald das gerade arbeitende Werkzeug um ein gewisses Stück am andern Ende der Gießflasche herausgetreten ist, wird der Werkzeugschlitten 16 zunächst gegen einen Mitnehmer der obenerwähnten Vorschubsteuerung stoßen und vermittels dieser eine Winkelverschiebung des Klinkenhebels 46 in Richtung des Pfeiles ζ hervorrufen, was eine entsprechende Drehbewegung des Klinkenrades 45 und der Schnecke 44 zur Folge hat, die ihre Bewegung über das von dem Gehäuse 42- umgebene Schneckenrad und von der Welle 40 auf den Triebling 39 überträgt. Die Drehung des Trieblings 39 wird wiederum einerseits auf das Zahnrad 32 übertragen, welches auf der die Kurvenscheiben 33 und 34 tragenden Welle 31 sitzt, und andererseits auf den Zahnkranz 24, welcher auf dem die Gießflasche 26 tragenden Käfig 23 sitzt. Hieraus ergibt sich, daß die Drehbewegung der Gießflasche 26 mit einer entsprechenden Transversalbewegung der Schlitten 7 und 11 Hand in Hand geht und infolgedessen auch eine Verschiebung des Schlittenträgers 15 und des Werkzeugschlittens 16 zur Folge hat, welche von den Kurvenscheiben 33, 34 bzw. von den Gewichten 35 hervorgerufen wird, wenn man annimmt, daß die verschiedenen Teile sich im Augenblick des Durchganges des Werkzeuges in der in Abb. 4 dargestellten Lage befanden; die Gießflasche wird sich daher bei den in Frage stehenden kombinierten Bewegungen beispielsweise in Richung des Pfeiles R und die Werkzeuge mit ihren Einspannvorrichtungen in Richtung des Pfeiles J? ⁸S um einen entsprechenden Wert verschieben. In dem Moment, wo diese kombinierte Bewegung groß genug ist und der Breite und der Stärke des Hobelspanes entspricht, der an jenem Ende abzunehmen ist, wo das Werkzeug jeweils mit seiner Arbeit zu beginnen hat, weil infolge der Konizität des Stückes die Abmessungen des Spanes über die ganze Weglänge des Werkzeuges nicht konstant sind, kommt der Werkzeugschlitten 16, der sich noch immer in Richtung des Pfeiles w bewegt, mit einem Pflock o. dgl. der Umkehreinrichtung in Berührung. Die Schnecke 17 dreht sich im entgegengesetzten Sinne, indem sie den die Werkzeuge tragenden Schlitten in Richtung des Pfeiles T mitnimmt, und nunmehr nimmt das zweite Werkzeug neben der durch das erste hinterlassenen Spur einen Span ab. Sobald der Werkzeugschlitten genügend weit aus der entgegengesetzten Seite der Gießflasche herausgetreten ist, ruft er zunächst mittels der obenerwähnten Mitnehmereinrichtung eine kombinierte Bewegung des Werkstückes im Drehsinne und der Werkzeuge in transversaler Richtung hervor, welche der obenerwähnten Bewegung entspricht, und dann die Umkehr der Drehung der Schnecke 17 wie zuvor, worauf das Spiel von neuem beginnt, bis die Flasche oder der betreffende zu bearbeitende Hohlkörper über den ganzen Umfang seiner inneren Fläche bearbeitet oder nachgearbeitet ist. Es ist klar, daß während der ganzen Bearbeitung das Werkstück nach jedem Durchgang der Werkzeuge in einem stets gleichen Drehsinne bewegt wird, während die Werkzeuge mit ihren Trägern gleichzeitig — wenn der innere

Querschnitt des Werkstückes nicht kreisförmig ist — eine transversale Verschiebung in dem einen oder anderen Sinne erleiden, je nachdem, ob sich die Erzeugende der inneren Fläche von ihrer Drehachse entfernt oder sich dieser nähert.

Wenn während der Arbeit das eine oder das andere der Werkzeuge schadhaft wird, braucht man nur die Maschine in dem Moment stillzusetzen, wo der Werkzeugschlitten 16 das eine oder andere Ende der Gießflasche verlassen hat, und dann das schadhafte Werkzeug auszuwechseln, was ebenso· leicht, schnell und genau wie bei einer gewöhnlichen Hobelmaschine erfolgen kann. Der in dieser Lage frei ausladende Schlittenträger kann auch durch eine mit dem Werkstückträger 8 verbundene Stütze 100 am Kippen verhindert werden.

Sobald das Werkstück über seinen ganzen inneren Umfang bearbeitet ist, setzt man den Motor 19 still, und zwar vorzugsweise zu dem Zeitpunkt, wo der Werkzeugschlitten 16 sich in größter Nähe des Schlittens 7 befindet. Sodann löst man die Kabel oder Ketten 36 vom Schlitten n, was leicht beispielsweise durch, gewöhnliche Entspanner geschdbenkann. Sobald dies geschehen ist, löst man die Schlitten 8, 9 auf ihren Gleitschienen 3, 4 und 3, 5 bzw. 3, 4, 5. Sodann setzt man die Mitnehmer dieser Schlitten auf die Schnecke 12 und läßt den Motor 13 in solchem Drehsinne an, daß die Schnecke 12 die Schlitten 8 und 9 im Sinne des Pfeiles U mitnimmt. Das gegabelte Ende 20 des Schlittenträgers 15 gelangt sodann außer Eingriff mit dem Schlitten 11, dem Bolzen 21 und der Platte 22. Infolgedessen befindet sich der Schlittenträger 15 auf dem Schlitten 7 freitragend eingespannt, worauf das Gegengewicht 51 und das Kabel oder die Kette 50 in Wirkung treten, indem sie die sich aus dieser Stellung in dem System 7, 15 ergebenden Kräfte ausgleichen und ein Umstürzen auf der Stütze 2 verhindern.

Sobald der Schlitten 8 mit dem Käfig 23 und dem fertiggestellten Werkstück 26 in eine solche Stellung gelangt sind, daß der linke Rand (Abb. 2) des Werkstückes im Sinne des Pfeiles U oder w über das Ende 20 des Schlittenträgers 15 hinausgelangt ist, wird der Motor 13 stillgesetzt.

Sodann löst man die Schrauben 25 auf dem Käfig 23, wodurch das Werkstück 26 freigegeben wird und aus dem Käfig 23, beispielsweise mittels eines Laufkranes, entfernt werden kann, indem man den Schlitten 8 mit dem Käfig 23 durch die Einrichtung 13, 14, 12 in Richtung des Pfeiles y verschiebt, und zwar unabhängig von dem Schlitten 9, der während ·; dieser Zeit in Ruhelage bleibt.

Nachdem das fertige Werkstück auf diese Weise aus der Maschine herausgenommen ist, setzt man ein anderes ein, was in der sich aus dem Gesagten von selbst ergebenden Weise erfolgt. In gewissen Fällen kann es, insbesondere hinsichtlich der Zeitersparnis, von Vorteil sein, das fertige Werkstück mit dem Käfig 23, 24 aus der Maschine herauszunehmen und das nächste Werkstück einzuführen, nachdem es vorher in einen Reservekäfig eingelegt worden ist.

Die Erfindung ist nicht auf das beschriebene und dargestellte Ausführungsbeispiel beschränkt, vielmehr sind eine Reihe von Abänderungen möglich, ohne ihren Bereich zu verlassen.

So kann z. B. die Anordnung des Schlittenträgers 15 und die Kurvensteuerung 33, 34 auch in der Weise ausgebildet sein, daß hohle Körper mit einem geschlossenen Boden an einem ihrer Enden bearbeitet werden können. Auch kann das zu bearbeitende Werkstück, anstatt unmittelbar in dem Käfig 23 oder mit den darin eingelassenen Zentrierungsschrauben 25 geführt zu werden, mittels einer besonderen Stütz- und Zentrierungseinrichtung geführt werden, welche in dem Käfig 23 konzentrisch zu diesem drehbar angeordnet ist, wodurch die Befestigung des Werkstückes in eine genaue Winkellage bezüglich des Getriebes 24, 32, 39, d. h. in bezug auf die Kurvenscheiben, beispielsweise 33, 34, wesentlich erleichtert wird. Schließlich ist es klar, daß diese Kurvenscheiben durch mit Rillen versehene Platten, durch Hebelanordnungen oder durch andere kinematische Gebilde ersetzt werden können, welche dazu geeignet sind, den Querschnitt des zu bearbeitenden Werkstückes herauszuarbeiten.

Claims (4)

1. Patentansprüche:

   i. Maschine zur Bearbeitung der Innenfläche von Hohlkörpern, insbesondere von Guß formen, dadurch gekennzeichnet, daß der schräg zur Längsachse des Werkstückes einstellbare Werkzeugschlitten (16) in der Längsrichtung des Werkstückes (26) eine Hinundherbewegung ausführt und das Werkzeug am Ende seiner geradlinigen Bahn eine Zustellung in bezug auf die Arbeitsfläche erfährt, während das Werkstück eine Fortschaltbewegung in seiner Umdrehungsrichtung erhält.
2. 2. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß den Werkzeugschlittenträger (15) unabhängig voneinander verschiebbare Querschlitten (7, 6 bzw. 11, 10) tragen, deren Einstellung quer zur Umdrehungsachse des Werkstückes durch Kurvenscheiben erfolgt

   (33. 34). die mit dem Werkstück durch eine gemeinsame Antriebsvorrichtung (39, 40, 32, 24) gedreht werden.
3. 3. Maschine nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der eine den Werkzeugschlittenträger (15) tragende Querschlitten (11,10,9) ^von diesem lösbar und in dessen Längsrichtung verschiebbar ist, und daß der ebenfalls längsverschiebbare Werkstückträger (8) mit einer Stütze (100) für den Werkzeugschlittenträger (15) versehen ist.
4. 4. Maschine nach Anspruch 1 bis 3, gekennzeichnet durch eine das Werkstück aufnehmende, gegebenenfalls auswechselbare, drehbare Trommel (23).

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen