DE582541C - Vorrichtung zur Anbringung von zickzack- oder sinuslinienfoermigen Nuten auf ebenen Flaechen von Werkstuecken - Google Patents

Description

Das Einarbeiten von Zickzack- oder sinuslinienförmigen Nuten (Schmiernuten u. dgl.) in ebene Flächen, z. B. in die Führungsflächen von Werkzeugmaschinen, erfolgt zur Zeit S noch meistens in langwieriger und nur von gelernten Arbeitskräften ausführbarer Handarbeit. Soweit hierfür mechanische Hilfsmittel benutzt werden, geschieht dies unter Anwendung des sogenannten Kopierverfahrens auf Hobel- oder ähnlichen Maschinen, bei denen der Arbeitstisch in bekannter Weise eine hin und her gehende Bewegung ausführt. Das Werkstück wird auf den Tisch aufgespannt zusammen mit einer Schablone, in welche eine mit der gewünschten Nutenform genau übereinstimmende oder ihr geometrisch ähnliche Nut eingearbeitet ist. In diese greift der Führungsstift einer Kopiervorrichtung ein, die als Werkzeug- (Nutenhobelstahl-) Träger ausgebildet und ortsfest außerhalb des hin und her gehenden Arbeitstisches angeordnet ist. Wird der Tisch mit der Schablone und dem Werkstück in Bewegung gesetzt, so bewirkt die Zickzack- oder Sinuslinienform der Führungsnut in der Schablone Auslenkungen des Hobelwerkzeugs senkrecht zur Richtung der Tischbewegung in einem Maße, das der Projektion des Nutenverlaufs auf eine senkrecht zur Richtung der Tischbewegung stehende Ebene entspricht. Diese Querbewegung des Werkzeuges ergibt zusammen mit der Längsverschiebung des Werkstückes auf diesem eine Kopie der Lehrennut in der Schablone.

Dem Verfahren haften jedoch mancherlei Nachteile an, die seiner allgemeinen Anwendung hindernd im Wege stehen.

Zunächst verlangen die Schablonen große Sorgfalt bei der Herstellung; sie werden dementsprechend teuer, besonders wenn sie für große Werkstücke mit langen Nutenzügen bestimmt sind. Bei regelmäßiger Benutzung unterliegen sie einem ziemlich starken Verschleiß. Die Bewegungs- und Kraftübertragungsverhältnisse des Werkzeugantriebs von der Schablone aus sind ungünstig; dies gilt hauptsächlich für Nuten, die unter einen Winkel von mehr als 45 ° gegen die Richtung der Tischlängsbewegung geneigt sind. Der Führungsstift und. sein Tragarm werden in solchen Fällen außerordentlich stark beansprucht; um ein einigermaßen einwandfreies Arbeiten der Vorrichtung zu ermöglichen, darf das Werkzeug nur mit geringer Spanstärke angesetzt werden. Jede Nutenform erfordert eine besondere Schablone, und für das Aufspannen der Schablonen auf dem Arbeitstisch sind je nach deren Abmessungen zum Teil umständlich zu handhabende oder viel Raum beanspruchende Vorrichtungen notwendig.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, zwecks Ausschaltung dieser Mängel eine Vorrichtung zum Hobeln von Nuten zu entwickeln, bei der die bisher benutzten Schablonen vollkommen wegfallen, und die es gestattet, Nuten'beliebiger, den jeweils,zu bearbeitenden Werkstücken genau angepaßter

Form zu erzeugen. Diese Vorrichtung muß durch Verstellen oder Auswechseln einfacher Elemente mit wenigen Handgriffen den jeweiligen Erfordernissen angepaßt werden können.

Eine Lösung dieser Aufgabe wurde in folgenden Maßnahmen gefunden:

In Anlehnung an die Bewegungsverhältnisse, wie sie dem Kopierverfahren zugrunde ίο liegen, erhält das Nutenhobelwerkzeug einen Antrieb, bei welchem die zwischen ihm und dem Werkstück auftretende Relativbewegung in Richtung der Längsachse der zu erzeugenden Nuten (Vorschubbewegung) durch eine dem Werkzeug mitgeteilte, zweckmäßig senkrecht zur Vorschubbewegung verlaufende Querbewegung überlagert wird, und zwar in neuartiger Weise durch Kupplung des Werkzeughalters mit einem rotierenden Getriebe ao (Exzenter- oder Kurventrieb), dessen Uralaufbewegung unmittelbar von der Vorschubbewegung des Arbeitstisches oder Werkzeugsupports abgeleitet wird. Änderungen der Steigung und Ganghöhe der Nuten lassen as sich beliebig durch Veränderung des Verhältnisses zwischen der Vorschub- und Querbewegungsgeschwindigkeit erzielen; zu diesem Zweck wird dem rotierenden Werkzeughalterantrieb ein auswechselbares Über-Setzungsgetriebe vorgeschaltet. Hinsichtlich der Nutenlänge ist man bei dem neuen Verfahren, wie ohne weiteres zu ersehen ist, von der Größe der Werkstücke vollkommen unabhängig; es läßt sich jede gewünschte Länge durch entsprechende Begrenzung des Tischoder Werkzeugsupportweges mit den bekannten Mitteln einstellen.

Ein Ausführungsbeispiel einer derartigen Vorrichtung ist in der beiliegenden Zeichnung dargestellt. Es zeigen:

Abb. ι ein schematisches Bild der Gesamtanordnung,

Abb. 2 eine Vorderansicht der Vorrichtung ohne den Werkzeughalter,

Abb. 3 einen Querschnitt durch die Vor-. richtung.

Die Vorrichtung 1 wird an Stelle des normalen Stahlhalters an dem Werkzeugsupport 2 einer Hobel- o. dgl. Maschine angebracht, welche im vorliegenden Fall mit einem hin und her gehenden Arbeitstisch 3 ausgestattet ist, der das Werkstück 4 trägt. Über die ganze Länge des Tisches ist in geeigneter Höhe unter Verwendung von Ständern 5, 6 eine Treibkette 7 gespannt, von der, wie später erläutert wird, die Bewegung des rotierenden. Stahlhalterantriebs: der Vorrichtung 1 abgeleitet wird. Bei der Hinundherbewegung des Tisches 3 läuft die Treibkette 7 neben oder unter der Vorrichtung 1 vorbei. Die gleiche Wirkung ergibt sich natürlich, wenn der Tisch 3 feststeht und der Werkzeugsupport 2 wandert.

Die Vorrichtung 1 selbst besteht im wesentlichen aus einem am Werkzeugsupport der Maschine anzubringenden Gehäuse 10, dem rotierenden Getriebe 22 für den Antrieb des Werkzeughalters 12 und diesem selbst.

Der Werkzeughalter 12 mit dem Hobelstahl 13 ist im Gelenk 14 mit einem supportähnlichen Führungsstück 15 verbunden, das auf schwalbenschwanzförmigen Führungsleisten 16 und 17 einer Platte 18 hin und her gehende Bewegungen in Richtung der Führungsleistenlängskanten ausführen kann.

Die Platte 18 ruht mit einem zylindrischen Ansatz 19 in einer entsprechenden Aussparung des Gehäuses 10 und kann mit Hilfe von vier Hammerkopfschrauben 20,' deren Köpfe in einer Ringnut 21 im Gehäuse 10 liegen, in beliebiger Stellung auf diesem festgespannt werden. Der zylindrische Ansatz 19 der Platte 18 besitzt eine zu seiner Außenfläche konzentrische Aussparung zur Aufnahme einet zylindrischen Scheibe 22, welche mit einer Welle 23 im Gehäuse 10 gelagert ist und über ein Kegelradgetriebe 24,25 und Zahnradvorgelege 26, 27 in Verbindung mit dem Kettenzahnrad 28 steht, in welches die in Abb. ι dargestellte und obenerwähnte Treibkette 7, durch Führungsrollen 29 unterstützt, eingreift. Die Scheibe 22 besitzt eine T-förmige, in der Richtung eines Durchmessers liegende Nut 30 von geeigneter Länge, in welche eine als verstellbarer Exzenterzapfen wirkende Hammerkopf schraube 31 eingesetzt ist, die gegen ihren Kopf zu mit einer Führungsbüchse 32 in einer Nut 33 des Führungsstückes 15 gleitet. Je nach der Einstellung der Schraube 31 in der Nut 30 erfährt das Führungsstück 15 und der mit ihm verbundene Stahlhalter 12 bei einer Drehung der Scheibe 22 eine mehr oder minder große Auslenkung in Richtung der Längenerstreckung der Führungsleisten 16 und 17.

Das Kettenzahnrad 28 mit seinen Führuntgsrollen 29 und das Zahnradvorgelege 26, 27 sind in einem mit dem Gehäuse 10 verbundenen Getriebekasten 34 untergebracht, der zweckmäßig so ausgebildet ist, daß die Zahnräder 26 und 27, eventuell auch das Kettenzahnrad 28, leicht gegen Räder mit anderen Zähnezahlen und daher anderen Übersetzungsverhältnissen ausgewechselt werden können.

Das Einstellen der Vorrichtung und die Bearbeitung eines Werkstückes mit ihr geht folgendermaßen vor sich:

Nachdem das Gehäuse 10 in der richtigen Lage über dem Werkstück 4 am Werkzeugsupport 2 der Hobelmaschine befestigt worden ist, wird die Treibkette 7 durch zwei im

Getriebekasten 34 hierfür vorgesehene Öffnungen in diesen ein- und durch ihn hindurchgeführt und über die Führungsrollen 29 hinweg auf das Kettenzahnrad 28 aufgelegt. Die Ständer 5 und 6 werden so am Tisch 3 befestigt, daß die zwischen ihnen ausgespannte Kette 7 genau parallel zur Längsrichtung der herzustellenden Nuten liegt. Nach Hochklappen des Stahlhalters 12 (Drehung im Gelenk 14) wird die Schraube 31 in einer Entfernung gleich der halben Amplitude des gewünschten Nutenzuges von der Mitte der Scheibe 22 in der Nut 30 festgezogen. Darauf wird auf Grund der zu wäh- lenden Vorschubgeschwindigkeit des Tisches 3 und der gewünschten Wellenlänge des Nutenzugs das notwendige Übersetzungsverhältnis der Zahnräder 26 und 27 eingestellt (oder ein passendes Kettenzahnrad eingesetzt,

ao bevor die Kette 7 in die Vorrichtung eingeführt wird), was am leichtesten mit Hilfe vorbereiteter Tabellen geschieht.

Zum Schluß wird der Stahl 13 mit Hilfe einer bekannten, in der Zeichnung nicht dargestellten Einstellvorrichtung (Schraubentrieb o. dgl.) in die richtige Höhe gegenüber dem Werkstück gebracht.

Nach Ingangsetzen der Maschine nimmt der Tisch 3 seine hin und her gehende Bewegung auf. Er zieht dabei die Kette 7 unter dem Kettenzahnrad 28 hindurch; dessen Drehung wird über das Vorgelege 26, 27 auf das Kegelradgetriebe 24, 25 und die Exzenterscheibe 22 übertragen, die in der oben erläuterten Weise die Querverschiebung des Stahlhalters 12 hervorruft. Die gleichzeitig vor sich gehenden Bewegungen — Vorschubbewegung des Tisches und Querbewegung des Stahlhalters — ergeben in ihrer gegenseitigen Überlagerung die gewünschte Nutenform auf dem Werkstück. Dabei wird der Stahl 13 während seines Arbeitsganges durch die Wirkung des Schnittdruckes fest gegen die Vorderfläche des Führungsstücks 15 gepreßt, während er nach der Bewegungsumkehr des Tisches, mit welcher natürlich auch eine Umkehr der Drehbewegung des Exzentertriebs 22, 30, 31 verbunden ist, im Leerlauf, den bis dahin erzeugten Schnittspuren genau folgend, nur leicht auf dem Werkstück aufliegt und sich im übrigen durch Drehung im Gelenk 14 um ein' geringes von der Vorderfläche des Führungsstücks 15 abhebt.

Nach Rückkehr des Stahls in seine Anfangsstellung erfolgt in gewohnter Weise eine Zustellbewegung, und dieses Arbeitsspiel wird so lange wiederholt, bis der Nutenzug die gewünschte Tiefe erreicht hat.

Sollen mit aer Vorrichtung Nuten in waage-

6a recht liegende Flächen eingearbeitet werden, so hat der Stahlhalter 12 die in der Abb. 3 gezeichnete Stellung einzunehmen. Die Vorrichtung kann aber ebensogut zum Bearbeiten von Flächen benützt werden, die unter einem beliebigen Winkel zur Waagerechten liegen, indem die Platte 18 mit allen auf ihr befestigten Teilen nach Lösen der Schrauben 20 gegenüber dem Gehäuse 10 so weit verdreht wird, bis der Stahl 13 in der richtigen Lage über der zu bearbeitenden Fläche steht. In dieser Stellung wird die Platte 18 dann durch Anziehen der Schrauben 20 wieder fest mit dem Gehäuse 10 verbunden, worauf die Vorrichtung betriebsfertig ist.

An Stelle des Exzentertriebs 22, 30, 31 kann auch ein Kurventrieb mit entsprechend geformten Leitkurven für das Führungsstück ι S verwendet werden, wenn besondere Nutenformen verlangt werden.

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zur Anbringung von Zickzack- oder sinuslinienförmigen Nuten auf ebenen Flächen von Werkstücken, welche auf Werkzeugmaschinen mit hin und her gehendem Arbeitstisch oder Werkzeugsupport bearbeitet werden, gekennzeichnet, durch ein Getriebe, mit welchem ein am Werkzeugsupport der gp Maschine quer verschiebbarer Stahlhalter (12) durch einen innerhalb gewisser Grenzen verstellbaren, in Abhängigkeit von der Werkstück- oder Werkzeuglängsvorschubbewegung angetriebenen Exzenter- oder Kurventrieb (22,30,31) eine quer zur Längsachse der Nuten gerichtete hin und her gehende Bewegung erhält, die, mit der hin und her gehenden (Längs-) Bewegung des Arbeitstisches oder Werkzeugsupports vereinigt, eine die gewünschte Nutenform liefernde Bewegung des Stahls auf dem Werkstück erzeugt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß den die Querbewegung des Stahlhalters (12) erzeugenden Exzenter- oder Kurventrieb (22, 30, 31) eine mit dem Arbeitstisch der Maschine verbundene Treibkette (7) antreibt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem den Exzenter- oder Kurventrieb (22, 30, 31) antreibenden Getriebe und dem Exzenter- oder Kurventrieb ein Zwischengetriebe (26, 27) mit änderbarem Übersetzungsverhältnis eingeschaltet ist, zum Zweck einer Änderung des Verhältnisses zwischen Vorschub- und Querbewegungsgeschwindigkeit.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Ketten-

trieb (7, 28) selbst als Übersetzungsgetriebe mit leicht änderbarem Übersetzungsverhältnis ausgebildet ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Stahlhalter

(12) um eine waagerechte Achse drehbar auf dem Gehäuse der Vorrichtung angeordnet ist, um das Hobeln von Nuten in schräg liegende Werkstückflächen zu .ermöglichen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen