DE571933C - Fraesmaschine mit drehbarem, schrittweise schaltbarem Werkstueckhalter - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Fräsmaschine mit drehbarem, schrittweise schaltbarem Werkstückhalter.

Fräsmaschinen, bei welchen die Frässpindel am Ort bleibt und der Werkstückhalter fortlaufend gedreht wird, wobei die Werkstücke hintereinander in Arbeitseingriff mit den Fräsern treten, sind bekannt. Dabei arbeitet der Fräser nur einen Teil der Zeit und der Vorschub während der übrigen Zeit, wenn der Fräser leer läuft; er ist ebenso gering wie während der Arbeit. Deshalb kommen solche Maschinen hauptsächlich nur für kleine Werkstücke in Frage, die dicht nebeneinander am Umfang eines Werkstückhalters von großem Durchmesser angeordnet sind.

Zweck der Erfindung ist, eine Fräsmaschine mit drehbarem, schrittweise schaltbarem Werkstückhalter zu schaffen, deren Leistung von der Größe der Werkstücke oder der Größe des Werkstückhalters unabhängig ist und welche ebene, bearbeitete Flächen herstellt sowie die Bearbeitung von Teilfiächen des Werkstückes zuläßt.

Gemäß der Erfindung ist der Werkstückhalter in Richtung auf das Werkstück einstellbar und eine Bewegung des Werkzeuges gegen das Werkstück in waagerechter und in senkrechter Richtung vorgesehen, und beide Bewegungen des Werkzeuges sowie Schaltung und Sicherung des Werkstückhalters erfolgen von einer gemeinsamen Nockenwelle aus. Die Frässpindel wird über ein Schneckengetriebe und eine ausziehbare Gelenkwelle von Kettenrädern angetrieben, die gleichzeitig zum Antrieb der Nockenwelle dienen. Zur Drehung des Werkstückhalters trägt ein in einer in Längsrichtung verschiebbaren Lagerplatte sitzender Drehtisch eine herabhängende Spindel für ein Schaltrad, das durch einen mit Klinken versehenen Dreharm gedreht wird, welcher mit einem Zahn segment in Eingriff mit einer Zahnstange steht, die durch eine Feder den Werkstückhalter in Ruhelage hält und durch einen von der Hubscheibe betätigten Hebel entgegen der Spannung der Feder verschoben wird. Während des Fräsvorganges wird der Drehtisch mit dem Werkstückhalter durch einen Bolzen, der durch die Hubscheibe entgegen der Spannung der Feder in Einschnitte eines am Drehtisch befestigten Ringes gedrückt wird, festgehalten.

In den Zeichnungen ist

Abb. ι eine Draufsicht auf die Fräsmaschine,

Abb. 2 eine Seitenansicht der Maschine mit Bezug auf Abb. 1 von vorn gesehen,

Abb. 3 eine Seitenansicht der Maschine mit Bezug auf Abb. 1 von hinten gesehen bei entferntem Werkstückhalter,

Abb. 4 die Einstellvorrichtung für den Werkstückhalter,

Abb. 5 ein Querschnitt nach der Linie 6-6 der Abb. 4,

Abb, 6 ein Querschnitt durch den oberen Teil der Maschine nach der Linie ¹J-¹J der Abb. 2,

Abb. 7 eine Draufsicht auf eine Ausführungsform mit zwei Frässpindeln,

Abb. 8 eine schaubildliche Ansicht einer auf der Maschine" der Abb. η' hergestellten Mutter und

Abb. 9 eine Vorderansicht einer Maschine mit drei Frässpindeln.

Der untere Teil des Maschinenrahmens 9

weist an einem Ende Zahnradkammern 11 und 12, einen Ölfang 14 und eine Ausnehmung 15 auf, in welcher der Motor 16 angeordnet ist.

Auf der Antriebswelle 18 des Motors sitzen zwei Kettenräder 19, 20, eines davon, 19, dient zum Antrieb sämtlicher Schaltbewegungen und das andere, 20, zum Antrieb des Fräsers. Die Kettenräder 19,20; sind durch Ketten mit Kettenrädern drehbar verbunden, welche auf Wellen 25 bzw. 26 sitzen (Abb. 2 und 3). Wellen 31 und 32 werden durch Zahnradgetriebe 27, 29 bzw. 28 und 30 angetrieben.

Auf der Welle 32 sitzt ein Kettenrad 33, welches mittels einer Kette 34 ein auf einer Schneckenwelle 36 sitzendes Kettenrad 35 antreibt. Die Welle 36 ist in einer einstellbaren Konsole des Maschinenrahmens 38 gelagert. Der Antrieb ist ausrückbar durch eine Kupplung 36°, die auf der Schneckenwelle sitzt. Die auf der Welle sitzende Schnecke 41 steht mit einem Schneckenrad 42 in Eingriff, welches eine Nockenwelle 43 antreibt. Die Nockenwelle trägt vier Hubscheiben (Abb. 1), von welchen eine, 45, zur Drehung des Werkzeughalters und eine zweite, 46, zum Festhalten des Werkzeughalters dient. Die dritte Hubscheibe 47 dient zur senkrechten Bewegung der Frässpindel, und die vierte, 48, dient zur waagerechten Hinundherbewegung des Fräserschlittens. An einer am Maschinenrahmen angeordneten Konsole 50 ist ein Hebel 51 angelenkt, dessen rückwärtiges Ende eine RoEe trägt, die auf der Hubfläche der Hubscheibe 47 läuft, während das andere Ende des Hebels einen einstellbaren Bolzen 5i^a trägt, der in verschiebbarem Eingriff mit einer waagerechten Platte 51* eines senkrechten Schlittens 52, in welchem die Frässpindel 54 drehbar gelagert ist, steht. Dieser senkrecht bewegbare Schlitten 52 ist in einem waagerecht verschiebbaren Schlitten 55 (Abb. 2 und 6) montiert, welcher an beiden Seiten und am Boden mit Gleitschuhen 55° und 55⁶ versehen ist. Dadurch ist der Schlitten' waagerecht hin und her bewegbar, um in und außer Arbeitseingriff mit dem Arbeitsstück zu kommen.

Der Antrieb zur waagerechten Bewegung des Schlittens wird von einer Nut 58 der Hubscheibe 48 der Nockenwelle 43 abgeleitet durch eine Rolle 57, welche an einer am Schlitten befestigten einstellbaren Konsole sitzt. Eine über Rollen 60 laufende Kette 59 ist am Schlitten bei 61 befestigt, während das andere Ende der Kette an einer Feder 62'befestigt ist, die am Maschinenrahmen angebracht ist. Dadurch wird der Schlitten 55 gegen die Hubscheibe zu gedrückt. Der senkrecht hin und her verschiebbare Schlitten 52, der in dem waagerecht hin und her verschiebbaren Schlitten 55 montiert ist, wird in seiner oberen Lage durch Federn 63 gehalten.

Entgegen der Spannung der Federn 63 wird der Schlitten 52 durch den Hebel 51 unter Vermittlung der Hubscheibe 47 nach unten bewegt. Bei jedem Fräsvorgang bewegt sich dieser Schlitten einmal nach oben und unten.

Um die Aufwärtsbewegung des senkrechten Schlittens zu begrenzen, erstreckt sich eine Schraube 69 durch ein waagerechtes Querstück 52" des senkrechten Schlittens 52 und wird bei 52^s von dem Schlitten 55 unterstützt. Als Anschlag dient eine Mutter 70, die auf die Schraube 69 aufgeschraubt ist.

In Lagern 71 und 72 befindet sich die waagerecht gelagerte Frässpindel mit auf ihr einstellbar und auswechselbar angeordneten Fräsern 73. Die Lager 71 und 72 sind mit der Frässpindel senkrecht mit Bezug auf den Schlitten 52 einstellbar.

Der Antrieb der Frässpindel erfolgt durch das bereits erwähnte Wechselrädergetriebe in der Kammer 11. Auf der Welle 31 des Rädergetriebes sitzt ein Kettenrad 75, das mittels einer Kette 76 ein auf einer Kupplungshülse. 78 sitzendes Kettenrad antreibt, wobei die Kupplungshülse durch eine ausrückbare Kupplung mit der Welle 79 verbunden ist. Die Welle 79 treibt mittels Zahnräder 85 eine mit einem Universalgelenk 89 versehene Welle 86 an. Das Universalgelenk ist mit einer Hohlwelle 88 verbunden, die auf einer mit Antriebsrillen versehenen Welle 90 verschiebbar sitzt, welche in einem Lager des senkrecht verschiebbaren Schlittens 52 gelagert ist und mittels eines Schneckengetriebes 91, 92 die Frässpindel 54 antreibt. Dadurch können die Fräser mit verschiedenen Geschwindigkeiten angetrieben oder der Antrieb ausgeschaltet werden. Trotzdem kann die Frässpindel senkrecht oder in waagerechter Richtung bewegt werden, um einen TeE der Schaltbewegung auszuführen.

Der um eine senkrechte Achse drehbare Werkstückhalter 94 hat vier Seiten mit je zwei Spannfutter für das Festhalten der Arbeitsstücke 95. Er sitzt auf einem Bock, der abnehmbar auf dem Drehtisch 96 befestigt ist. Letzterer hat eine herabhängende Spindel 97 (Abb. 5), die in einer Lagerplatte 98 gelagert ist, welche ihrerseits einsteEbar auf dem Maschinenrahmen 38 befestigt ist. Am unteren Ende der Spindel 97 ist eine Schaltscheibe 102 befestigt, welche vier Einschnitte 103 für die Auf- nähme einer unter Federdruck stehenden Klinke hat, welche vom äußeren Ende des hin

und her drehbaren Armes 105 getragen wird, der drehbar auf einer mittleren Verlängerung 106 der Lagerplatte 98 sitzt.

Die unter Federdruck stehende Klinke 104 gleitet über die Umfangsfläche der Schaltscheibe 102 und kommt dabei von Zeit zu Zeit in Eingriff mit den verschiedenen Einschnitten, wodurch die Scheibe mitgenommen wird. Die Klinke 104 trägt einen Stift 107, der mit einer Hubfläche α einer Konsole 108 zusammenwirkt, welche an der Lagerplatte 98 befestigt ist. Der Stift tritt mit der Hubfläche in Eingriff bei der äußersten Vorwärtsbewegung des Armes 105, wodurch die unter Federdruck stehende Klinke 104 (Bolzen) aus dem Einschnitt 103 der Schaltscheibe zurückgezogen wird, wenn diese und der Drehtisch eine Viertelumdrehung gedreht worden sind. Der innere Nabenteil des Armes 105 ist mit einem Zahnsegment 109 ausgerüstet, das in Eingriff mit einer Zahnstange 110 steht, die in Längsrichtung verschiebbar im Maschinenbett gelagert ist und durch eine Feder in gewöhnlich in der in Abb. 4 gezeigten Lage gehalten wird, in welcher sich der Revolverkopf im Ruhestand während des Fräsens befindet. Die Zahnstange wird von der Hubscheibe 45 durch einen Hebel 112 verschoben, der drehbar vom Maschinenbett 38 getragen - wird. Das untere Ende des Hebels ist einstellbar mit einer Gleitstange 113 befestigt, die verschiebbar im Maschinenrahmen 38 ruht und durch ein Glied

114 mit der Zahnstange 110 verbunden ist. Dadurch wird die Zahnstange entgegen der Spannung der Feder in verschoben, um den Werkstückhalter zu drehen.

Der Werkstückhalter und der Drehtisch werden nach ihrer Drehung durch einen Kolben

115 (Abb. 3, 4 und 5) festgehalten, welcher in Einschnitte 116 eines Ringes 117 greift, der am Drehtisch 96 befestigt ist. Dieser Kolben wird in die Einschnitte 116 durch die Hubseheibe 46 entgegen der Spannung einer Feder 118 gedrückt. Diese Feder umgibt eine Stange 112, deren äußeres Ende mit dem unteren Ende eines Hebels 121 verbunden ist, der am Bett 38 angelenkt ist und durch die Hubscheibe 46 ausgeschwungen wird.

Die in der Abb. 7 gezeigte Ausführungsform der Fräsmaschine ist besonders zum Fräsen von Schlitzen in die Endflächen von Muttern geeignet (Abb. 8). Die zu bearbeitenden Muttern werden an die Oberfläche des drehbaren Werkstückhalters 94 in der oberen Fläche des drehbaren Werkstückhalters 94® durch sechs Spannfutter 122 festgehalten, die in gleichem Abstand voneinander angeordnet sind. Sie werden durch die Hebel 123 geöffnet und geschlossen. Die Drehung des Werkstückhalters geschieht in der vorher beschriebenen Weise.

Auch die übrige Ausführung ist dieselbe, nur hat der senkrechte Schlitten zwei Lager 71" und 7ΐ^δ, welche zwei waagerechte Fräserwellen 54° und 54^δ unterstützen. Die erste Fräserwelle trägt einen Fräser 73⁰ und die letztere zwei Fräser 73* und 73". Dadurch ist es möglich, daß die drei Fräser gleichzeitig verschiedene Arbeitsstücke bearbeiten. Es fräst z. B. der Fräser 73* die Schlitze α (Abb. 8), der Fräser 73" die Schlitze b und der Fräser 73⁰ die Schlitze c.

Die Muttern werden an der Stelle A festgespannt, erhalten an den Stellen B, C, D die drei Paar Schlitze und werden an den Stationen E, F losgelassen und entfernt.

Der Antrieb der Frässpindeln unterscheidet sich von der in Abb. 1 und 2 gezeigten dadurch, daß ein Antriebsrad 124, welches vom vorderen Ende der Hauptantriebswelle 90 getragen wird, ein Schneckengetriebe 91", 91^s antreibt und ein ähnliches Schneckengetriebe 91⁰, 91* durch das Rad 124 angetrieben wird und die Frässpindel 94* antreibt. Beide Frässpindeln werden in derselben Richtung mit gleicher Geschwindigkeit angetrieben. Selbstverständlich können •auf den Wellen auch eine größere Anzahl von Fräsern, falls erforderlich, angeordnet sein.

Die üii Abb. 9 gezeigte Ausführungsform der Maschine hat drei waagerecht übereinander angeordnete Frässpindeln mit Fräsern, welche in Linie miteinander liegende Arbeitsstücke bearbeiten, die vom Werkzeughalter um eine waagerechte Achse gedreht werden. Diese Ausführungsform der Maschine ist besonders geeignet zur Bearbeitung von Zündkerzen. Die Schalt- und die Arbeitsbewegungen werden aber wie in der in den Abb. 1 bis 6 dargestellten Weise abgeleitet. Durch die Hubscheibe der Welle 43 wird der Schlitten 55 hin und her bewegt, welcher eine Konsole 71⁰ trägt, in welcher verschiedene Frässpindeln 54° gelagert sind.

Ein nicht gezeigtes Radgetriebe dient zum Antrieb der Welle 125, welche über ein Schneckengetriebe und eine Welle 128 mit einem Antriebsglied 129 eine mit Schlitzen versehene Hubscheibe 130 und damit den Werkstückhalter schrittweise dreht.

Durch die Anordnung der verstellbaren Frässpindel und den drehbaren Werkstückhalter für die Werkstücke ist die Maschine sowohl für die Herstellung weniger gleicher Teile als zur Massenfabrikation verwendbar, eignet sich aber insbesondere für Betriebe, in welchen bestimmte Serien von Werkstücken gleicher Form, aber verschiedener Größe zu fräsen sind. Die Maschine wird entsprechend der Größe der Werkstücke eingestellt, fräst für Stunden oder Tage die gleichen Stücke und kann dann rasch wieder auf andere Größe eingestellt werden. Dabei wird der Werkstückhalter waagerecht verschoben und festgeschraubt und die Fräser auf der Frässpindel eingestellt. Eine Eigentümlichkeit der Maschine ist es, daß immer mehrere Arbeitsstücke auf einmal der Fräser-

wirkung ausgesetzt sind, um die Arbeitszeit herabzusetzen. Während zwei oder mehrere Arbeitsstücke gleichzeitig gefräst werden, werden die auf der entgegengesetzten Seite des Revolverkopfes befindlichen, bereits bearbeiteten Stücke durch unbearbeitete ersetzt, so daß die Maschine ununterbrochen laufen kann.

Claims (4)

1. Patentansprüche:

   i. Fräsmaschine mit drehbarem, schrittweise schaltbarem Werkstückhalter, dadurch gekennzeichnet, daß der Werkstückhalter in Richtung auf das Werkzeug ein-

   .5 stellbar ist, daß eine Bewegung des Werkzeuges gegen das Werkstück in waagerechter und in senkrechter Richtung vorgesehen ist und daß beide Bewegungen des Werkzeuges sowie Schaltung und Sicherung des Werk-

   o stückhalters von einer gemeinsamen Nockenwelle (43) aus durch Hubscheiben (45, 46, 47, 48) erfolgen.
2. 2. Fräsmaschine nach Anspruch 1, da-, durch gekennzeichnet, daß der Antrieb der Frässpindel (54) über ein Schneckengetriebe (91, 92) und eine ausziehbare Gelenkwelle (88, 90) durch Kettenräder (19, 20) erfolgt, die gleichzeitig zum Antrieb der Nockenwelle (43) dienen.
3. 3. Fräsmaschine nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen in einer in Längsrichtung verschiebbaren Lagerplatte (98) angeordneten Drehtisch (96) mit herabhängender Spindel (97) mit einem darauf angeordneten Schaltrad (102), dessen Drehung durch einen mit einer Klinke (104) versehenen Dreharm (105) erfolgt, welcher mit einem Zahnsegment (109) in Eingriff mit einer Zahnstange (110) steht, die durch eine Feder (in) den Werkstückhalter "(94) in Ruhelage hält und durch einen von einer der Hubscheiben (45) betätigten Hebel (112) entgegen der Spannung der Feder zwecks Drehschaltung des Werkstückhalters (94) verschiebbar ist.
4. 4. Fräsmaschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Feststellen des Drehtisches (96) mit dem Werkstückhalter (94) während des Fräsvorganges durch einen Bolzen (115) erfolgt, den eine der Hubscheiben (48) entgegen der Spannung einer Feder (118) in Einschnitte (116) eines am Drehtisch (96) befestigten Ringes (117) drückt.

   Hierzu 3 Blatt Zeichnungen