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Knopfbearbeitungsmaschine Maschinen zur gleichzeitigen Ausführung
verschiedener Arbeitsgänge an verschiedenen in einer an den verschiedenen Werkzeugen
vorüberwandernden Reihe von Spannfuttern gefaßten Knöpfen, auch solche, bei welchen
mehrere Werkzeuge mit einem Schlitten gemeinsam der Knopfreihe zugeführt werden,
und Maschinen mit Werkzeugtragschlitten beiderseits des Aufnahmefutterkranzes sind
bekannt. Bei diesen vorbekannten Maschinen ist die Zahl und Art der mit einmaliger
Aufgabe der Rohstücke auszuführenden Arbeiten eine beschränkte. Es sind lediglich
Maschinen bekannt, welche eine Oberflächenbearbeitung der Knöpfe von einer Seite
und das Bohren der Löcher erlauben, weiterhin solche; welche eine beiderseitige
Oberflächenbearbeitung von Platten von erheblich größerem Umfang als der fertige
Knopf, das Bohren und das Ausstechen aus der vorgenannten Platte gestatten, ferner
solche, welche das Bohren und das einseitige Bearbeiten wieder von Platten von erheblich
größerem Durchmesser als der fertige Knopf gestatten, und endlich als bisher vollkommenste
Ausführungsform solche, welche ein Wenden und auf diese Weise Bearbeiten von beiden
Seiten, Bohren und Schleifen und Verputzen von Knopfrohlingen erlauben. Insbesondere
aber ermöglicht keine der vorbekannten Maschinen die Bearbeitung des Randes an den
Fertigdurchmesser der Knöpfe auch nur wenig überschreitenden Rohlingen. Das bekannte
Ausstechen von Knöpfen aus erheblich größeren, durch beiderseitigen axialen Angriff
einer Spanneinrichtung zu fassenden Platten mit hohlfräserartigen Werkzeugen ist
einer derartigen sauberen Randbearbeitung durchaus nicht gleichwertig. Es ergibt
sich bei der vorbekannten Arbeitsweise kein für hochwertige Knöpfe genügend sauberer
Rand, da die ausgestochenen Knöpfe unter dem Druck des Werkzeugs zuletzt stets auszubrechen
drohen, und der Materialverbrauch ist wegen des großen abfallenden Reststücks ein
bedeutender.
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Die Maschine nach der Erfindung ermöglicht die fertige Bearbeitung
von Knöpfen einschließlich des Randes. Das ist dadurch erreicht, daß an ihr beiderseits
des die Aufnahmefutter für die Knopfrohlinge tragenden Wandertisches gegenüber den
Futtern axial bewegliche Stößel, welche auch unter der Wirkung von Federn stehen
und durch Hebeleinrichtung beweglich sein können, vorgesehen sind, welche den Knopfrohling
zwischen sich fassen, wobei die Wege und Längen der Stößel und gegebenenfalls die
Wirkungen der genannten Federn so bemessen sind, daß bei Arbeitslage der Werkzeugtragschlitten
der Knopfrohling aus dem Aufnahmefutter axial herausgeschoben ist und sich im Bereich
eines Werkzeugs zur Randbearbeitung befindet. Das Aufnahmefutter faßt den Knopfrohling
vorteilhaft radial, und das Herausschieben des Rohlings aus ihm durch die
Stößel
erfolgt besonders einfach, d. h. auch ohne zusätzliche Einrichtung für das zeitweise
Öffnen des Spannfutters und nach be liebiger Richtung, wenn dieses absatzlos durchgeführt
ist. In solchen Spannfuttern können die Knopfrohlinge vor dem Zuspannen der Futter
durch mit den Werkzeugtragschlitten verbundene Stößel in richtige Lage gegenüber
den Bearbeitungswerkzeugen gebracht werden. Dierartige auch federnd ausführbare,
von den Werkzeugtragschlitten getragene Stößel können auch zur Unterstützung der
Knopfrohlinge bei mit einem wesentlichen Axialdruck verbundenen Bearbeitungsvorgängen
angeordnet werden, insbesondere bei Materialien wie Horn, welche infolge ihrer Faserstruktur
zum Aufrauhen neigen, wenn sie dem Werkzeug nur im ger ingsten ausweichen können.
Bei entsprechend großer Ausführung der Werkzeugtragschlitten und ihrer Gleitbahn,
welche erfindungsgemäß beide als Zylinder von großem Durchmesser ausgeführt sein
können, können außer den Werkzeugen für bisher bekannte Bearbeitungen auch noch
weitere, z. B. Teilbearbeitungswerkzeuge zwecks Ornamentierung der Knöpfe, schrägstehende
Werkzeuge u. dgl. angeordnet werden, so daß sich eine bisher nicht ausführbare Mannigfaltigkeit
der Bearbeitung bei nur einmaliger Einführung der Knopfrohlinge in die Maschine
ergibt. Diese Ausgestaltung der Werkzeugtragschlitten und ihrer Führung ergibt auch
eine äußerst stabile und durch Drehen und Schleifen mit größter Genauigkeit herstellbare
Konstruktion, welche daher dauernd genau bei raschestem Lauf zu arbeiten imstande
ist. Die einzelnen Werkzeuge können z. B. durch eigene kleine Elektromotoren angetrieben
werden.
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Die Knopfbearbeitungsmaschine nach der Erfindung ermöglicht es, auch
aus Rohlingen, «-elche mit dem Fertigdurchmesser des Knopfes oder einen nur unmerklich
größerem Durchmesser, also mit denkbar geringstem Älaterialaufwand, z. B. durch
Stanzen aus erhitzten Hornplatten, hergestellt sind, mit nur einmaliger Einführung
in die Maschine, also ohne Zwischenlagerung und ohne mehrmalige Erwärmung, Knöpfe
mit mannigfaltigen Bearbeitungen und mit absolut sauberem Rand herzustellen. Wie
wichtig die Durchführung der vollständigen Bearbeitung mit nur einmaliger Einführung
in die Maschine und ohne Zwischenlagerung und jedesmaliges vollständig neues Anwärmen
ist, ergibt sich daraus, daß z. B. Horn und überhaupt organischer Stoff bei jedem
Erkalten und Anwärmen, außerdem beilängererZwischenlagerung zwischen einzelnen Arbeitsgängen
durch Austrocknung oder Feuchtigkeitsaufnahme, seine Form merkbar ändert, so daß
es bei späteren Arbeitsgängen meist nicht mehr absolut fest eingespannt werden kann
und die Bearbeitung trotz genauester Werkzeuge und Spannvorrichtungen ungenau wird.
Außerdem ist die Vermeidung jeder Zwischenlagerung zeit-, raum- und kapitalsparend
und damit wirtschaftlich vorteilhaft. Die Maschine nach der Erfindung bedeutet daher
sowohl einen Qualitäts- wie einen wirtschaftlichen Fortschritt.
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Auf der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel einer Knopfbearbeitungsmaschine
nach der Erfindung dargestellt, und zwar zeigt Fig. t im Aufriß und Längsschnitt
die Einrichtung zur Bearbeitung der Knopfränder, einen Teil der Werkzeugtragschlitten
und von deren Führung sowie ein Werkzeug zur Randbearbeitung, Fig. y eine vergrößerte
Teildarstellung aus Fig. z, Fig. 3 beispielsweise einen zu bearbeitenden Knopf im
Gruridriß, Fig. 4 die Maschine selbst halbschematisch im Aufriß von der Seite, Fig.
5 einen Schnitt nach Linie A-B der Fig. z, Fig.6 schematisch eine Einrichtung zur
Unterstützung des einzuspannenden Knopfes im Spannfutter zwecks Einstellung der
genau richtigen Spannhöhe und Fig. 7 eine geänderte Ausführungsform der Einrichtung
nach Fig. 6.
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Es bezeichnet bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel a den Ständer
-der Maschine, welcher die zylindrischen Führungsflächen a1 von großem Durchmesser
für die als Werkzeugtragschlitten dienenden Hohlzylinder b und c von großem Durchmesser
trägt, welche z. B. je mit einer Anzahl rundlaufender '['-Nuten bi, cl zur Anbringung
der einzelnen Bearbeitungseinrichtungen, welche elektrischen Einzelantrieb haben
können, versehen sind. Es können natürlich die verschiedensten Einzelwerkzeuge,
z. B. Flächenfräser, Schleifspindeln, Bohrer, Polierwerkzeuge u. dgl., vorgesehen
sein. Die Hohlzylinder b, c sind am Führungszylinder iai längs verschiebbar, wie
es der Angriff der Werkzeuge an den Werkstücken verlangt, jedoch nicht drehbar.
Die Bearbeitungseinrichtungen können zwecks Feineinstellung auf eigenen Schlitten
befestigt sein.
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An dem Ständer a zwischen den Hohlzylindern b und c ist ferner der
Wandertisch i mit den Spannfuttern k für die Werkstücke drehbar, aber axial unverschiebbar
gelagert, welche Spannfutter in beliebiger Weise, z. B. mit Spiralnuten k1 und Zapfen
h., (Fig. z), welche Einrichtung zwecks Erhaltung des Schlusses unter der Wirkung
einer Feder k3 stehen kann, zu öffnen und zu schließen sind.
Durch
ruckweises Schalten jeweils um die von Spannfutter zu Spannfutter k vorhandene gleichbleibende
Teilung werden die einzelnen in den Futtern eingespannten Werkstücke o den einzelnen
Werkzeugen zur Bearbeitung dargeboten. Das Schalten des Wandertisches i kann z.
B. von der Antriebswelle p aus erfolgen, welche durch ein entsprechendes Getriebe,
z. B. unter Zwischenschaltung von (nicht gezeichneten) Kegelrädern, ein Getriebe
f1, p2 und damit eine Daumenscheibe ps und eine Schaltklinke p4 antreibt, welche
ihrerseits den Wandertisch i schrittweise entsprechend vorschaltet.
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Die Bearbeitung der Knöpfe erfolgt durch Heben und Senken der Schlitten
b und c derart, daß die von diesen getragenen Bearbeitungseinrichtungen zum Angriff
kommen, wenn der Wandertisch i stillsteht, worauf sie in ihre Ausgangslage zurückkehren,
während welcher Zeit der Wandertisch wieder um eine Teilung fortgeschaltet wird.
Die Bewegung der Werkzeugtragschlitten kann in beliebiger bekannter Weise, z. B.
durch innerhalb des Ständers a, a1 angebrachte, von der Welle p anzutreibende Kurvenscheiben
p,, p6 o. dgl., welche beim gezeichneten Ausführungsbeispiel an Armen p7, pe angreifen,
erfolgen. Die in diesem Fall als- Tellerkurven vorgesehenen Vorschubkurven, deren
Konstruktion entsprechend den gewünschten Vorschüben der Werkzeugtragschlitten jedem
Fachmann ohne Aufwendung erfinderischer Tätigkeit möglich ist, sind rein schematisch
angedeutet.
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p9 ist eine von dem Tragarm p7 ausgehende Angriffsrolle an der Hubkurve;
eine entsprechende Rolle ist natürlich auch am Arm p8 des unteren Werkzeugtragschlittens
b vorhanden.
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Zur Festlegung des Wandertisches i in genau den Werkzeugen korrespondierender
Stellung im Umfangssinne sind in diesem Rasten n, vorgesehen, in welche die konischen
Köpfe 112 von z. B. federbelasteten Riegelbolzen st eingreifen, sobald der Werkzeugtragschlitten
c in die Nähe der Arbeitsstellung der Werkzeuge kommt.
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Die Spannfutter k fassen die Knopfrohlinge o, wie an sich bekannt,
durch Radialbewegung ihrer Backen. Das Öffnen und Schließen des jeweils mit einem
Knopfrohling zu beschickenden Spannfutters k kann dabei in beliebiger, mit fachmännischem
Können zu erreichender Weise vorgenommen werden. Bei dem gezeichneten Ausführungsbeispiel
ist k2 ein unter der Wirkung einer Feder k3 stehenden und durch diese das Spannfutter
k mit Spiralnuten. ki gewöhnlich geschlossen haltender Antriebsstift für das Spannfutter
und h ein Hebel, welcher beim Steigen und Sinken des Werkzeugtragschlittens b durch
eine Kurve 1. verschwenkt wird. Die Verhältnisse sind so abgestimmt, daß
die Hebelnase 1s bei tiefstehendem -Werkzeugtragschlitten b in der Bahn des Stiftes
k2 steht, und zwar derart, daß bei der Bewegung des zu beschickenden Spannfutters
k der Stift k2 durch die Hebelnase 13 gegen die Wirkung der Feder k3 verschoben
und das Spannfutter so geöffnet wird. Hebt sich nun der Werkzeugtragschlitten b,
so wird der Hebel 1i durch die Kurve 12 ausgeschwenkt und gibt zuletzt den Stift
k2 frei, so daß das Spannfutter k unter dem Einfluß der Feder k,9
schließt.
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Die öffnungs- und Schließeinrichtung k., Ct.,;h ist in Fig. q. aus
der Ebene, in welcher sie sich eigentlich befindet, in die Zeichnungsebene geklappt.
In der Zeichnungsebene selbst muß eigentlich die in Fig. q. fortgelassene Stößeleinrichtung
nach Fig.6 oder 7 (siehe weiter nuten) sich befinden, und dementsprechend muß die
Kurven- und Hebeleinrichtung 1" 1, etwas- aus der Zeichenebene gedacht werden,
und zwar knapp neben der Stößeleinrichtung q.
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Um nun außer anderen Bearbeitungsvorgängen auch die Ränder der Knöpfe
bearbeiten zu können, sind der Erfindung gemäß (Fig. i, 2) Stößel r und s vorgesehen,
welche die Knöpfe zwischen sich fassen und beim Niedergehen des Werkzeugtragschlittens
b den gefaßten Knopf Q aus dem Spannschloß k
heraus in den Bereich eines Randbearbeitungswerkzeuges
zt bringen. Die untere Stößelstange s kann dabei auch unabhängig von dem unteren
Werkzeugtragschlitten b sein, indem sie am Ständere z. B. mit Hilfe eines federbelasteten
Hebels s1 verschiebbar befestigt ist, wobei bei dem gezeichneten Ausführungsbeispiel
als ihre Führung die Spindel des das Randbearbeitungswerkzeug antreibenden Elektromotors
s2 dient. Bei dieser Anordnung wird die Spindel s durch die Feder s3 gegen den Anschlag
s4 hochgehalten, solange .sie nicht in Tätigkeit ist, wobei ihr oberes Ende unmittelbar
unter den Spannschlössern k liegt. Senkt sich die obere Spindel r durch Senkung
des Werkzeugtragschlittens c zwecks Bearbeitung anderer Knöpfe, so drückt der untere
Kopf r1 dieses oberen Stößels r den Knopf o auf die Tragplatte des unteren Stößels
s und drückt diesen gegen die Wirkung der Feder s3 unter Festhaltung des Knopfes
o so weit nach unten, daß der Knopf in den Bereich des Randbearbeitungswerkzeuges
u kommt, wenn dieses durch den unteren Werkzeugtragschlitten b angehoben wird.
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Damit die Bewegung des oberen Stößels r rasch vonstatten geht, kann
derselbe durch
einen Übersetzungshebel r2 angetrieben werden, welcher
einenends bei Y. am Ständer a1 angelenkt ist und an welchem annähernd in der Mitte
ein mit dem Werkzeugtragschlitten c fest verbundener Bolzen r4 angreift, während
das freie Ende des Hebels y2 mit einem Bund r7 und Zapfen r5 die Spindel
r
nach unten schiebt. Auf dieser kann eine Scheibe r6 befestigt sein, und
der den Zapfen r5 tragende Bund r7 kann auf der Spindel r verschiebbar sein
unter Zwischenschaltung einer Feder y-., so daß auch die obere Stange
r
federnd auf den Knopf gedrückt wird. Das Spannfutter k kann auch an dieser
Stelle des Arbeitsganges durch eine der Einrichtung 11, 4 entsprechende Einrichtung
geöffnet und geschlossen werden, es kann bei glatt durchgehender innerer Ausführung
der Spannbacken aber auch beim Durchdrücken des Knopfes o nach unten geschlossen
bleiben. Der obere Stößel r kann mit bekannten Stiften i 9 versehen sein, welche
in die Bohrungen o1 des Knopfes einfassen und so als Zentrierung und Mitnehmer wirken.
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Die Durchführung des Inneren der Knopfaufnahmefutter k ohne Absätze
ist für die Verwendung der vorbeschriebenen Randbearbeitungsvorrichtung bzw. für
das axiale Herausschieben des Knopfrohlings o aus dem Futter besonders günstig.-
Um dabei für das Festspannen des Knopfrohlings für die übrigen Bearbeitungsvorgänge,
welche übrigens zeitlich in der Regel vor der Randbearbeitung liegen werden, die
richtige Einspannhöhe im Verhältnis zum Futter und Elaniit zu den übrigen Werkzeugen
zu sichern, kann ein von dein unteren Werkzeugtragschlitten b getragener Unterstützungsstößel
q für den Knopf vorgesehen sein, welcher in der oberen Totlage des Schlittens b,
wo das eben beschickte Spannschloß h sich schließt, dem Knopfrohling die richtige
Höhenlage gibt. Am oberen Werkzeugtragschlitten c kann dabei ein federnder Gegenstößel
q1 vorgesehen sein. Bei vollständig glatter Ausführung der durchgehenden Öffnung
der Spannschlösser k darf der Schluß des mit einem Knopfrohling beschickten Spannfutters
k aber auch schon erfolgen, bevor der Stößel q seine Höchstlage erreicht hat, und
dieser schiebt dann das Knopfwerkstück eben bei geschlossenem Futter vor sich her
bis in die Höchstlage.
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Insbesondere bei Verwendung von absatzlos durchgehenden Spannfuttern
k können die Knopfwerkstücke unterstützende Stößel t, 'welche zu diesem Zweck mit
dem Werkzeugtragschlitten b hochgeschoben werden, vorgesehen sein. Die Platte t1,
welche z. B. die drei in Fig.4 dargestellten Gegenhaltestößel trägt, ist dabei in
einer auf dem Werkzeugtragschlitten b befestigten Schlittenführung t2 verschiebbar.
Von dieser Schlittenführung t2 ragt ein Konsol t3 durch eine Durchbrechung t4 des
die Platte il tragenden Schlittens t5 hindurch, es ist also t3 fest gegenüber
Schlittenführung t2 und -damit gegenüber dem Werkzeugtragschlitten b. Auf dieses
Konsol t3 stützt sich die Platte t1 bzw. deren Tragschlitten t,, unter Vermittlung
der starken Feder to.
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Fest mit dem Ständer a verbunden ist ferner ein Anschlag t7, und in
dem Schlittenstück t5, welches die Platte t1 trägt, ist eine verstellbare, mit ihrem
Bolzen t8 den Anschlag t7 durchdringende Anschlagschraube t9 vorgesehen.
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Hebt sich der Werkzeugtragschlitten b, so nimmt er zunächst mit der
Schlittenplatte t2, dem Konsol t3 und der Federt, die Tragplatte t1 so weit hoch,
daß die Stößel t gerade genügend weit in die entsprechenden Spannschlösser k eintreten,
um die darin eingespannten Knöpfe bei der Bearbeitung richtig zu unterstützen. Der
Anschlagbund t, ist dabei so gestellt, daß er in dieser Stellung soeben an t7 Anschlag
hat. Hebt sich zwecks Bearbeitung von anderen Knöpfen von unten her durch die Spannschlösser
hindurch der Werkzeugtragschlitten b noch höher, so kann wegen des Anschlags an
t" die Platte t1 nicht weiter mitgehen, ein Zerdrücken der gestützten Knöpfe ist
daher ausgeschlossen. Die Federn tlo, durch welche die Bolzen t an (nicht gezeichneten)
Bunden unterstützt sind, während sie mit ihren anderen Enden durch die Platte t1
durchtreten können, sind nur dazu da, Sperrungen zu vermeiden, wenn eine Unreinigkeit
auf den Stößeln oder sonst ein Hemmnis vorhanden sein sollte.
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Die Schlittenführungsplatte t2 kann ferner ein Konsol tii mit einem
Anschlag t" tragen, welcher dazu dient, beim Niedergang des Werkzeugtragschlittens
b die Schlittenplatte t5 wieder finit nach unten zu nehmen.
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In gleicher Weise könnte natürlich auch der Stößel q gegen
einen an Ständer a befestigten Anschlag q2 arbeiten und federnd mitgenommen werden
(s. Fig. 7, Bezugszeichen wie vorstehend). Auch an den Einstellstößeln q könnte
natürlich eine wegvergrößernde Hebeleinrichtung vorgesehen sein.
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Das Auswerfen des Knopfes o nach vollständiger Bearbeitung, an deren
Ende in der Regel die Randbearbeitung steht, kann entweder durch Auseinandergehen
der Spindeln ^r und s erfolgen, oder es kann der Knopf wieder in das Spannfutter
h zurückgedrückt evtl. durch eine zweite Einstellspindel q nach einer dann nochmaligen
Schaltung des Wandertisches i gehoben und nach einer noch weiteren Schaltung des
Wandertischs i und
durch Öffnen des Spannfutters nach unten fallen
gelassen werden, oder es kann endlich durch eine entsprechende Stößeleinrichtung
der Knopf über die Oberkante des Futters k gehoben und dort abgestreift werden.
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Das Aufgeben der Werkstücke in die Futter kann in beliebiger Weise
erfolgen. Bei dem gezeichneten Ausführungsbeispiel erfolgt es durch einen Aufgabeteller
in, welcher Einlegelöcher m, für die Knopfrohlinge hat und ebenfalls von der Welle
p aus über ein entsprechendes Getriebe ins derart angetrieben werden kann, daß sich
stets, dann ein Knopfeinlegeloch m, über einem zu dieser Zeit geöffneten Spannfutter
k befindet, wenn der Wandertisch i stillsteht. Die Einlegelöcher in, durchdringen
natürlich die drehbare Platte m vollständig, so daß der Knopfrohling aus ihnen in
das offene Spannschloß fallen kann. Außerhalb des Spannschlosses muß die Platte
1n unten bei nag natürlich abgedeckt sein, z. B. durch eine feststehende Blechplatte,
so daß die eingelegten Knopfrohlinge hier nicht durchfallen.