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Maschine zum Ausbessern von Astlöchern in Brettern Es sind bereits
Maschinen zum Ausbessern von Astlöchern in Brettern bekanntgeworden, die in der
Weise arbeiten, daß die Astlochstelle zuerst ausgebohrt und danach in das gebohrte
Loch ein Holzklötzchen eingesetzt wird. Die Bohrspindel und die Einsetzvorrichtung
für die Holzklötzchen dieser Maschinen sind an einem seitlich verschiebbaren Schlitten
oder `Vagen angeordnet, der durch ein Exzenter oder eine Kurventrommel derart bewegt
wird, daß sich nach dem Ausbohren der Löcher und dem Rückgehen der Bohrspindel die
Einsetzvorrichtung über das ausgebohrte Loch im Arbeitsstück schiebt. In lotrechter
Richtung werden die Bohrspindel und die Einsetzvorrichtung für die Holzklötzchen
ebenfalls durch Exzenter bewegt. Die zum Einsetzen bestimmten Holzklötzchen werden
entweder aus einem besonderen Magazin in die Eindrückvorrichtung eingebracht oder
von Fall zu Fall von einem Holzstab entsprechenden Durchmessers abgesägt.
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Demgegenüber wird bei der Maschine gemäß der Erfindung nach dem Ausbohren
des Loches das in dieses Loch einzusetzende Klötzchen aus einer Latte herausgefräst
und dann eingedrückt. Zu diesem Zwecke ist die Fräserspindel hohl und enthält eine
sich nicht mit ihr mitdrehende Eindrückvorrichtung. Eine Einstellvorrichtung erlaubt
es, die arbeitenden Teile auf die Oberfläche des Arbeitsstückes einzustellen, und
eine Abfederung nimmt jede Überdicke des Arbeitsstückes bis zu etwa io mm auf, ohne
daß eine Änderung der Einstellung notwendig würde. Das zum Einsetzen vorbereitete
Klötzchen befindet sich immer an der Oberfläche des Arbeitsstückes, wodurch ein
sicheres Einsetzen gewährleistet wird. Auf ein und derselben Maschine können Bohrer
und Fräser verschiedener Größe verwendet werden, und die Bohrtiefe ist in weiten
Grenzen einstellbar. Das Beleimen der ausgebohrten Löcher geschieht durch eine an
sich bekannte Leimspritzdüse mit kegelförmigem Strahl, die besonders die Wand des
Loches mit Leim versieht, wodurch ein sicheres Haften der eingesetzten Klötzchen
erzielt wird.
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In der Zeichnung ist eine beispielsweise Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes
dargestellt, und zwar zeigen Abb. i eine Seitenansicht der Maschine, Abb. 2 einen
Querschnitt durch Ausleger und Schlitten nach Linie I-I der Abb. i, Abb. 3 einen
Querschnitt durch Ausleger und Schlitten nach Linie II-II der Abb. i, Abb.4 eine
Darstellung der Verriegelungseinrichtung der Stoßstange mit der Fräserspindel im
Horizontalschnitt auf Höhe der Kurvenscheiben.
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Abb. 5 zeigt einen Vertikalschnitt nach Linie III-III der Abb. 4.bzw.
Linie IV-IV der Abb. 3. An dem Ständer i mit einer vertikal verstellbaren Tischplatte
2 befindet sich ein Ausleger 3, der ein das Getriebe aufnehmendes Gehäuse bildet.
An der Vorderseite dieses Auslegers 3 ist ein Schlitten 5 an Führungsschienen 4
verschiebbar angeordnet. Dieser Schlitten 5 wird durch eine (in der Zeichnung nicht
dargestellte)
Feder in seine eine Grenzstellung gezogen. An ihm
sind nebeneinander zwei Schlitten 6 und 7 in vertikalen Führungen bewegbar, die
durch Federn in ihre höchsten Stellungen gedrückt werden.
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Am Schlitten 6 (Abb. 2) ist eine Bohrspindel 8 in Kugellagern 9 gelagert,
an deren unterem Ende in einem Bohrkopf io ein Bohrer ii eingespannt ist. Vor der
Bohrspindel 8 ist in Vertikalführungen am Schlitten 5 eine mit einem Stützfuß 12
versehene Stützstange 13 verschiebbar gelagert, die durch eine Druckfeder 14 in
Höchststellung gehalten ist. Die Stützstange 13 liegt mit Hilfe eines durch Muttern
15 verstellbaren Anschlages 16 auf dem Bohrspindelschlitten 6 auf und wird
durch eine Zugfeder 17 in ihrer Stellung in bezug auf den Bohrspindelschlitten 6
gehalten. Diese Zugfeder 17 ist in einer Axialbohrung 18 der Stützstange 13 im Oberteil
derselben eingehängt und mit ihrem anderen Ende an einem am Bohrspindelschlitten
6 befestigten und durch einen Schlitz ig in die Axialbohtung 18 der Stützstange
i3 ragenden Bolzen -.o eingehängt.
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Im Vertikalschlitten 7 (Abb. 3) ist in Kugellagern 21 eine Fräserspindel
22 gelagert, an deren unterem Ende in einem Spannfutter 23 ein Kreisfräser 24 eingespannt
ist. Die Fräserspindel22 ist als Hohlspindel ausgebildet, und in ihr ist eine Druckstange
25 (Abb. 5), welche die Drehung der Fräserspindel nicht mitmacht, axial verschiebbar
angeordnet. Diese Druckstange 25 hat an ihrem unteren Ende ein Druckfüßchen 26.
. Am oberen Ende trägt diese Druckstange 25 einen Teller 27, der in einem Zylinderraum
28 des Schlittens 7 vertikal verschiebbar ist. Im Zylinderraum 28 ist eine Druckfeder
29 angeordnet, durch welche die Druckstange 25 in ihrer tiefsten Stellung in bezug
auf den Schlitten 7 bzw. die Fräserspindel22 gehalten ist. Vor der Fräserspindel
ist im Schlitten 5 in Vertikalführungen eine Stützstange 31 verschiebbar
gelagert, die an ihrem unteren Ende einen Klemmfuß 30 trägt. Diese Stützstange
31 wird durch eine Druckfeder 32 in ihrer höchsten Stellung gehalten, und
es sitzt in dieser, Lage eine Klaue 33 auf einem Anschlag auf. Die Klaue 33 ist
an einem Anschlag 34 befestigt, der durch Muttern 35 an der Stützstange 31 verstellbar
ist.
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Die Oberteile der Schlitten 6 und 7 tragen je ein Lager 36, in welchen
je eine Rolle 37 gelagert ist. Auf diese Rollen 37 wirkt abwechslungsweise ein Hebel
38, der am Auslegergehäuse angelenkt ist. Am mittleren Teil dieses Hebels
38 sind an einem Bolzen 39 auf seinen beiden Seiten Zugorgane eingehängt,
die durch eine Öffnung 40 (Abb. 3) in das Innere des Auslegergehäuses ragen und
dort am Ende eines daselbst vorgesehenen und am Auslegergehäuse angelenkten Hebels
41 eingehängt sind. Im Hebel 41 ist eine Rolle 42 gelagert, die auf einer Kurvenscheibe
43 aufliegt. Diese Kurvenscheibe 43 hat an ihrem Umfang verteilt drei auf die Rolle
42 und somit auf das Hebelsystem wirksame Kurven 44, 45 und 46. Die Zugorgane bestehen
je aus einer am Hebel 41: eingehängten Hülse 47, einer am Hebel 38 eingehängten
Zugstange 48 und einer diese Hülse 47 und die Zugstange 48 verbindenden Druckfeder
49.
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Die Kurvenscheibe 43 sitzt auf einer Welle 50 fest, die durch einen
(in der Zeichnung nicht dargestellten) Schneckenantrieb von einer Antriebswelle
51 angetrieben wird: Auf dieser Welle 50 sitzt ferner eine Kurventrommel
54 (Abb, a), auf der eine an einem Arme 5z des Schlittens 5 gelagerte Rolle 53 läuft,
wodurch die Hinundherbewegung des Schlittens 5 bewirkt wird.
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Auf der Welle 50 ist ferner eine Kurvenscheibe 55 aufgekeilt,
die zum Steuern eines Niederhalters dient. Dieser Niederhalter besteht aus einem
mit'einer Gummibacke 57 versehenen Stempel 58, dessen Stoßstange 59 eine
Verzahnung hat und in Eingriff steht mit einem Zahnkranz 6o einer in einem Ausleger
6i gelagerten Welle 62. Das andere Ende der Welle 62 trägt einen Zahnkranz, der
in Eingriff steht mit einer Zahnstange 63. Diese Zahnstange 63 ist in einem Arm
eines Winkelhebels 64, der am Auslegergehäuse an einem Achszapfen 65 drehbar gelagert
ist, eingehängt. Der andere Arm des Winkelhebels 64 trägt eine Rolle 66, die auf
der Kurvenscheibe 55 anliegt. Die Zahnstange 63 besteht aus zwei ineinander verschiebbaren
Teilen, die durch eine Feder 67 derart verbunden sind, daß beim Aufsitzen des Gummistempels
58 auf das Werkstück das Weiterbewegen von dieser Feder aufgenommen wird.
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An der Seitenfläche der Kurvenscheibe 55 ist eine Nocke 68 (Abb. 4)
angeordnet, die auf eine Rolle 69 einwirkt. Diese Rolle 69 sitzt auf einem
Arm eines zweiarmigen Hebels 71, der um eine Achse 7o drehbar ist. Am anderen Arm
des Hebels 71 ist ein Gleitstück 72 angelenkt,. das in einer Führung im Schlitten
5 gleitet. An diesem Gleitstück 72 sitzt ein Keil 73, der durch eine Öffnung in
den Zylinderraum 28 eintreten kann. Ist die Stoßstange 25 mit dem Teller 27 in tiefster
Stellung, so kann sie durch Einschieben dieses Keiles 73 in dieser Stellung festgelegt
werden.
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Der Antrieb der Bohr- und Fräserspindel erfolgt von der Welle 51 aus:
Ein auf dieser Antriebswelle axial verschiebbares Winkelzahnrad treibt ein am Schlitten
5 gelagertes Winkelzahnrad an, das mit einem breitkranzigen Zahnrad 74 verbunden
ist. In dieses Zahnrad 74 greifen die Zahnkränze 75 und 76 der Rohr-und Fräserspindel
ein. Der Zahnkranz des
Zahnrades 74 ist so breit, daß die Zahnkränze
75 und 76 während der lotrechten Verschiebung der Bohr- und Fräserspindel in Eingriff
bleiben.
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Auf der Welle 5o ist ferner eine Sperrscheibe 77 aufgekeilt, die einen
Schlitz ; 8 hat. Am Auslegergehäuse ist ein zweiarmiger Hebel 79
drehbar gelagert,
dessen eines Ende eine Nase 8o hat, die auf dieser Sperrscheibe gleitet. Der andere
Arm des Hebels 79 steht in Verbindung mit einer Kupplungsstange 81, durch welche
eine (in der Zeichnung nicht dargestellte) Kupplung der Welle 5o mit der Antriebswelle
eingerückt wird. Die Einrichtung ist so getroffen, daß das Auskuppeln der Welle
3o erst dann erfolgt, wenn die Nase 8o des Hebels 79 in den Schlitz 78 der Sperrscheibe
7; einfallen kann, was dann der Fall ist, wenn ein Arbeitsgang vollendet ist.
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Unten am Schlitten 5 ist noch ein Halter 82 (Abb. 3) für die Latte
83, aus welcher die Holzklötzchen herausgefräst werden, angeordnet. In diesem Halter
82 wird die Latte 83 durch seitliche Klemmbacken, welche in der Zeichnung nicht
dargestellt sind, gehalten. Durch einen Hebel 84 kann der Abstand dieser Klemmbacken
verändert «erden. Am Halter 82 ist eine Transportrolle 85 für die Latte 83 gelagert,
die von einer waagerechten Welle 86 angetrieben wird, die ihrerseits von einer lotrechten
Welle 87 bewegt wird. . Auf dieser Welle ist ein Rad 88 aufgekeilt, und ein Zahnsegment
89, das in eine am Auslegergehäuse angeordnete Zahnstange 9o eingreift, sitzt lose
auf ihr. Dieses Zahnsegment 89 ist mit dem Rad 88 durch ein Gesperre derart gekuppelt,
daß nur die Bewegung, welche ein Vorschieben der Latte 83 bewirkt, übertragen wird.
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Zwischen der Bohr- und der Fräserspindel ist eine Leimdüse 9r (Abb.
r) angeordnet, die aus einem Leimbehälter 92 mit Leim gespeist wird. Diese Leimdüse
wird während dem Verschieben des Schlittens 5 in dem -Moment, in welchem sie sich
über dem ausgebohrten Loch befindet, geöffnet und spritzt Leim in kegelförmigem
Strahl in das gebohrte Loch, derart, daß nicht nur der Boden, sondern auch die Seitenwand
des Loches geleimt wird.
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Die Arbeitsweise der Maschine ist die folgende Die Maschine wird auf
eine bestimmte Flickgröße eingestellt und mit Bohrer und Fräser entsprechender Größe
versehen. In den Halter 82 wird eine Latte 83 eingebracht, deren Breite größer als
der innere und kleiner als der äußere Durchmesser des Kreisfräsers 24 ist. In den
Klemmfuß 30 wird ein zum Einsetzen in ein ausgebohrtes Loch vorbereitetes
Klötzchen eingeklemmt. Nachdem nun noch die Tischhöhe den Arbeitsstücken entsprechend
eingestellt ist, kann die Maschine in Betrieb gesetzt werden. Die Welle 51 rotiert
und treibt die Bohr- und die Fräserspindel an. Die Welle 5o ist ausgekuppelt. Das
Arbeitsstück wird auf den Arbeitstisch aufgelegt und eine seiner auszubessernden
Stellen unter die Bohrspindel geschoben und nun die Welle 5o eingekuppelt. Die Kurvenscheibe
beginnt, auf die Rolle 66 niederzudrücken, und der Hebe164 wird verdreht und wirkt
auf die Zahnstange 63; dadurch wird die Welle 62 gedreht und die Stoßstange
59 mit dem Stempel 58 und der Gummibacke 5; nach unten gedrückt, bis sich letztere
auf das Arbeitsstück festsetzt und dasselbe festhält. Die Feder 67, welche die beiden
Teile der Zaunstange 63 verbindet, nimmt die überschüssige Bewegung des Hebels 6:1.
auf. Die Kurvenscheibe 4.3 dreht sich ebenfalls, und ihre Kurve .4.1 beginnt auf
die Rolle 42 zu wirken. Der Hebel .4z wird heruntergedrückt und zieht vermittels
den an seinem Ende angeordneten Zugorganen den Hebel 38 herunter. Das Ende
dieses Hebels 38 drückt auf die Rolle 37, die am Schlitten 6 gelagert ist, und dieser
Schlitten 6 wird heruntergedrückt. Mit dem Schlitten 6 senkt sich auch die Druckstange
13 mit dem Stützfuß 12, wobei die Feder 14 gespannt wird, bis der Stützfuß 12 auf
dem Arbeitsstück aufsitzt. Nach dem Aufsitzen des Stützfußes auf dem Arbeitsstück
senkt sich der Schlitten 6 mit der Bohrspindel 8 weiter, wobei durch den Bolzen
2o die Feder 17 gespannt wird. Dieses Niedergehen des Schlittens 6 mit der Bohrspindel
8 - nach dem Aufsitzen des Stützfußes 12 - ist begrenzt durch den den Schlitten
6 gabelförmig umfassenden Anschlag 1ö, auf welchen die vorstehenden Enden des Bolzens
mit der Rolle 37 aufliegen. Ist diese Stellung erreicht, so kann der Hebel
38 nicht mehr weiter nach unten gezogen werden; das weitere Herunterdrücken
des Hebels 41 wird durch die Federn 49 der Zugorgane, welche die Hebel 38 und 41
verbinden, aufgenommen. Durch Verstellen des Anschlages 16 mit Hilfe der -Muttern
13 kann die Bohrtiefe eingestellt werden. Durch das Weitersenken des Schlittens
6 mit der Bohrspindel über das Aufsitzen des Stützfußes hinaus wird das Loch gebohrt.
Nachdem die Kurve 4.1 die Rolle 42 passiert hat, kehren die Schlitten 6 mit der
Bohrspindel und die Stützstange 13 unter Wirkung der Federn r.t und =7 in ihre Ausgangsstellung
zurück. Nun beginnt die Wirkung der Kurve der Kurventrommel 54 auf die Rolle 53,
wodurch die seitliche Verschiebung des Schlittens 5 eingeleitet wird. Dieser Schlitten
5 wird entgegen der Wirkung einer Feder verschoben, bis die Achse der Fräsenspindel
22 genau an Stelle der Achse der Bohrspindel getreten ist. Während dieser seitlichen
Bewegung des Schlittens 5 wird die Leimdüse gesteuert, und zwar derart, daß in dem
Moment, in welchem sich die Leimdüse über dem gebohrten Loch befindet, ein kurzes
Öffnen der Düse stattfindet und Leim
in kegelförmigem Strahl in
das gebohrte Loch gespritzt wird. Der kegelförmige Strabl der Leimdüse ist so gebildet,
daß nicht nur der Boden, sondern auch die Seiten-wand des gebohrten Loches mit Leim
versehen wird. Ebenfalls während der seitlichen Verschiebung des Schlittens 5 wird
der Vorschub der Latte 83 bewirkt. Das Zahnsegment 89 rollt sich auf der
Zahnstange go ab, wodurch die Transportrolle 85 angetrieben wird. Dadurch wird die
Latte 83 vorgeschoben, bis sie an einem Anschlag des Klemmfußes 30 anstößt.
Hat die Achse der Fräserspindel die von der Achse der Bohrspindel vorher innegehabte
Lage erreicht, so bleibt der Schlitten 5 stehen, und nun beginnt die Kurve 45 auf
die Rolle 42 zu wirken. Durch die seitliche Verschiebung hat sich nun die Rolle
37 des Schlittens 7 unter den Hebel 38 geschoben. Der Schlitten mit der Schubstange
31 wird heruntergedrückt. Das Druckfüßchen 26 setzt sich auf die Latte 83
auf, und der Halter 82, der vertikal verschiebbar ist und durch eine Feder hochgehalten
wird, wird nach unten gedrückt, bis die Latte 82 auf dem im Klemmfuß 3o eingeklemmten,
zum Einsetzen vorbereitete Klötzchen aufsitzt. Beim Weitersenken der Fräserspindel
22 schiebt sich die Druckstange in dieser loch. Das Druckfüßchen 26 sitzt fest auf
der Latte 82 auf, während der Fräser 24 ein Klötzchen aus der Latte 82 ausfräst.
Da der äußere Durchmesser des Fräsers 24 größer ist als die Breite der Latte 82,
wird das auf der äußeren Seite vorstehende Ende der Latte 82 vollständig abgetrennt
und fällt weg. Während dieser Zeit hält das Druckfüßchen das neu entstehende Klötzchen
über dem im Klemmfuß 30 festgeklemmten Klötzchen fest. Nach dem Durchfräsen
der Latte 82 tritt, nachdem die Kurve 45 der Kurvenscheibe 43 die Rolle 42 passiert
hat, ein rückläufiges Bewegen des Schlittens 7 ein. Diese rückläufige Bewegung geht
aber nicht so weit, daß sich auch das Druckfüßchen 26 von dem neu aus der Latte
83 gefrästen Klötzchen abheben würde. Die Fräserspindel 22 geht mit dem Schlitten
7 zurück, bis sich die Feder 29 des Druckfüßchens vollständig entspannt hat, bewegt
sich alsdann zusammen mit dem Druckfüßchen 26 und mit dem Stützfuß 3o nur noch so
weit nach oben, daß die Klaue 33 ihren Anschlag noch nicht erreicht, somit die Feder
32 noch nicht entspannt ist und der Klenunfuß 30 unter Wirkung der Feder 32 die
Klötzchen noch gegen die Druckfüßchen andrückt. In diesem Zeitpunkt beginnt die
Nocke 68, die an der Seite der Kurvenscheibe 55 angeordnet ist, auf die Rolle
69 einzuwirken. Der Hebel 71 wird bewegt und. verschiebt das Gleitstück 72
so, daß dessen Keil 73 in den Zylinderraum 28 eintritt. Der Teller 27 der Stoßstange
25 befindet sich in diesem Zeitpunkte im Zylinderraum 28 in tiefster Stellung,
so daß sich der Keil 73 über ihm einschiebt. Nun beginnt die Kurve 46 der
Kurvenscheibe 43 auf die Rolle 42 zu wirken, hierdurch wird der Schlitten 7 zum
zweitenmal niedergedrückt. Da nun aber der Keil 73 über dem Teller 27 in den Zylinderraum
28 eingeschoben worden ist, kann sich die Druckstange 25 mit dem Druckfüßchen 26
nicht mehr in der Fräserspindel hochschieben, sondern sie drückt nun mit voller
Kraft auf das unter dem Druckfüßchen 26 befindliche ausgefräste Holzklötzchen. Dadurch
wird das im Klemmfuß 30 eingeklemmte Holzklötzchen in das gebohrte Loch und
das über ihm befindliche Holzklötzchen in den Klemmfuß gedrückt. Das Niedergehen
des Schlittens 7 nach dem Aufsitzen des Klemmfußes 3o auf dem Werkstück ist begrenzt
durch den Anschlag 34, welcher den Schlitten 7 gabelartig umfaßt und auf welchen
die vorstehenden Enden des Bolzens mit der Rolle 37 aufliegen. Ist diese Stellung
erreicht, so kann sich der Schlitten 7 nicht mehr weiter senken, und die weitergehende
Wirkung der Kurvenscheibe 43 wird von den Federn 49 der die Hebel 41 und 38 verbindenden
Zugorgane aufgenommen. Auch im Falle, daß unvorgesehene Umstände ein Niedergehen
der Bohr- oder Fräserspindel verhindern sollten, nehmen diese Federn 49 die Wirkung
des Exzenters auf, so daß auf alle Fälle ein Zerstören von Teilen der Maschine bei
Betriebsstörungen vermieden wird. DerAnschlag 34 kann durch die 141uttern 35 beliebig,
also der gewünschten Flicktiefe entsprechend, eingestellt werden. Nach dem Eindrücken
des Holzklötzchens kehrt der Schlitten 7 in seine Ausgangsstellung zurück, die Wirkung
der Nocke 68 hört auf, und der Keil 73 wird dadurch wieder aus dein Zylinderraum
28 zurückgezogen. Die Wirkung der Kurventrommel 54 hört ebenfalls auf, und der Schlitten
5 kehrt durch Federwirkung in seine Ausgangsstellung zurück. Bei dem seitlichen
Zurückverschieben des Schlittens 5 werden naturgemäß die Leimdüse und der Vorschub
der Latte 83 nicht in Tätigkeit gesetzt. Während einer Umdrehung der Welle 5o hat
sich somit der ganze Arbeitsvorgang vollzogen, und die Maschine befindet sich wieder
in Ausgangsstellung. .
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Es ist von besonderer Wichtigkeit, daß der eigentliche Arbeitsweg
der Bohrspindel 8 und der Fräserspindel 22 bzw. der Druckstange 25 nicht von der
Höhe der Kurven der Kurvenscheibe 43, sondern von dem Teil der Bewegung der Schlitten
6 und 7 vom Moment des Rufsitzens des Stützfußes x2 bzw. Klemmfußes 30 auf das Arbeitsstück
an bis zum Eintreten der Wirkung des Anschlages 16 bzw. 34 bestimmt wird. Da die
Vertikalbewegung des Schlittens 6 bis zum Aufsitzen des Stützfußes 12 auf das Arbeitsstück
ohne Einfluß auf die Bohrtiefe
ist, lassen sich auch alle dickeren
Arbeitsstücke, die in Ruhestellung der Maschine noch unter den Stützfuß 12 geschoben
werden können, ohne die Einstellung der Maschine irgendwie zu verändern, in gleichmäßiger
Weise ausbessern.
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Die Tiefe der Ausbohrung wird durch den Anschlag 16 bestimmt, und
es ist natürlich notwendig, die Dicke der Latte 83 dieser Tiefe entsprechend zu
wählen und den Anschlag 34, welcher das Eindrücken begrenzt, entsprechend einzustellen.