DE6935427U

DE6935427U - Fraesmaschine.

Info

Publication number: DE6935427U
Application number: DE6935427U
Authority: DE
Original assignee: Pirelli SpA
Current assignee: Pirelli and C SpA
Priority date: 1968-09-25
Filing date: 1969-09-10
Publication date: 1973-08-09
Also published as: FR2018814A1; US3657961A; DE1945690A1; GB1285914A

Description

DR. E. WIEGAND DIPL-ING. W. NIEMANN DR. M. KOHLER DIPL-ING. C. GERNHARDT

MÖNCHEN HAMBURG

TELEroN: 395314 2000 H AM B U RG 50, \ U^ \\.fi

TELEGRAMME: KARPATENT KD N I GSTR ASSE 28 "'

W. 23 873/69 12/jä

Industrie Pirelli S.p.A. Mailand (Italien)

Fräsmaschine

Gegenstand der Erfindung ist eine Fräsmaschine zum Bearbeiten von Werkstücken, insbesondere Gießformen» Kokillen, Schablonen od. dgl·,, bei welcher die Werkzeuge an einem Träger angeordnet sind, der um eine durch die Spitzen der Werkzeuge gehende Achse schwenkbar ist, und bei welcher vier Helativbewe^ungen zwischen der Fräserachse und den zu bearbeitender· Werkstücken verfügbar sind.

Diese Bewegungen sind: die Drehung des zu bearbeitenden Werkstückes um eine senkrechte Achse, die Verschiebung des zu bearbeitenden Werkstückes in einer waagerechten Ebene, die Verschwenkung der Fräserachse in einer senkrechten Ebene und die waagerechte und senkrechte Verschiebung der Fräserachse·

Gemäß der Erfindung weist die Fräsmaschine wenigstens eine Plattform bzw. einen Tisch auf, der ein zu bearbeitendes Werkstück aufnimmt und um eine senkrechte Achse

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drehbar oder in einer vorbestimmten Richtungwaagerecht verschiebbar ist. Vorzugsweise weist die Fräsmaschine jedoch zwei Tische auf, die mit Bezug auf den Träger der Spindeln symmetrisch angeordnet und mit diesem mittels eines fest angeordneten G-eetells verbunden sind. Der Spindelträger weist einen Schlitten für die senkrechte Bewegung, einen Schlitten für die waagerechte Bewegung und einen Querrahmen auf, der um eine waagerechte Achse schwenkbar let, die sich in einer Richtung rechtwinklig zu der Richtung der waagerechten Bewegung der Fräsmaschine erstreckt. An den Enden des Schwenkrahmens sind Spindeltragarme zusammen mit zugehörigen Motoren für die Arbeitebewegung der Maschine angeordnet.

Um zwei gleiche oder symmetrische Werkstücke gleichzeitig zxx bearbeiten, ist die Maschine entweder mit zwei die Werkstücke aufnehmenden Tischen, die sich in gleicher oder in entgegengesetzter Richtung drehen können, oder mit zwei Tischen versehen, die miteinander ausgerichtet sind und gleiche oder entgegengesetzte Verschiebebewegungen in einer Richtung quer zu der obengenannten waagerechten Bewegung der Prassrachsfl. : ausführen können.

Der eine der beiden Tische kann für einen senkrechten vorbestimmten Hub eingestellt werden, um mögliche Unterschiede in der Dicke der zu bearbeitenden Werketücke auszugleichen, die auf den Tischen aufliegen und von ihnen gehalten werden.

Auf diese Weise ist ee möglich, die beiden Hälften einer Form zu erhalten, dia gleich oder symmetrisch sein können und die beispielsweise im Fall einer Form für Fahrzeugreifen das Fräsen von Nuten, die entlang verschiedener Weg® auf Umdrehungeflächen gebildet werden, sowie von Ausnehmungen erfordern, deren Seiten verschiedene Neigungen haben können, die mit Bezug auf die Bodenfläche selbst der gleichen Ausnehmung änderbar sein können·

Der Schwenkrahmen kann aus Raumgründen vorzugsweise

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eine Schwenkbewegung von + 45° um die genannte waagerechte Achse ai sführen, jedoch können die Spindeltragarme von zwei Arten sein, die austauschbar und leicht ersetzbar sind, wobei die eine Art es ermöglicht, die Achse der Fräsmaschine senkrecht anzuordnen, während die andere Art es ermöglicht, die Achse des Fräsers waagerecht anzuordnen, wenn der Schwenkrahmen sich in senkrechter Stellung befindet, um zwei Arbeitsbereiche zu schaffen, und zwar einen mit waagerechter mittlerer Achse und einen mit senkrechter mittlerer Achse, wobei die beiden Bereiche entlang .j einer im Winkel von 45° liegenden geraden Linie aneinan-

" dergrenzen, so daß es möglich ist, über einen Bogen von

180° zu arbeiten·

Wenn die Schwenkachse des Schwenkrahmens durch die Werkzeugspitzen hindurchgeht, kann der Teil der geraden Linie, der die Achse der Fräsmaschine darstellt, sich mit dem Ende, welches seine Spitze bildet, entlang der waagerechten oder senkrechten orthogonalen Koordinaten bewegen, und mit dem anderen Ende in einer radialen senkrechten Ebene, die durch die Achse der Form hindurchgeht, oder irgendwie in einer senkrechten Ebene bewegen, die parallel zu der Richtung der waagerechten Bewegung der Werkzeuge verläuft.

Gemäß der Erfindtedung erfolgt die Steuerung der Bewegungen der Fräserachse relativ zu dem zu bearbeitenden Material mittels numerischer Steuerprogrammsysteuie· Loohbandsyeteme oder Magefeitbandsysterne od. dgl. und auch mittels einer Kopierschablone und/oder einer Kombination solcher Systeme·

Vorzugsweise wird eine dirser Bewegungen so gesteuert, daß sie dem Profil einer Schablone folgt, welche die Grandoder Bezugsfläche darstellt, beispielsweise das Außenprofil eines Reifens.

Die Erfindung wird nachstehend an Band der Zeichnung an einer Poppelfräsmaschine zum Bearbeiten von Formen für

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Fahrzeugluftreifen beispielsweise erläutert.

Pig. 1 ist eine Vorderansicht der Maschine.

Fig. 2 ist eine Draufsicht der Maschine gemäß Fig.

Flg. 3 ist eine Längsschnittansicht nach der Linie

III - ΙΠ der Fig. 2.
Fig. 4 ist eine senkrechte Querschnittansicht nach der

Linie IV - IV der Fig. 3. Fig. 5 ist eine senkrechte Querschnittansicht nach der

Linie V-V der Fig. 3.

Fig.6a und 6b zeigen jeweils eine senkrechte Quer- ^ Schnittansicht einer Plattform bzw. eines

" Tisches nach der Linie VI - VI der Fig. 3,

wobei dia Spindel in Fig. 6a in waagerechter und in PJLg. 6b in senkrechter Stellung wiedergegeben ist.

Fig. 7 ist eine Draufsicht der Maschine, bei der die mit waagerechter Achse angeordneten Spindeln gemäß Fig. 6a sich in der Arbeitsstellung befinden.

Die in der Zeichnung dargestellte Doppelfräsmaschine gemäß der Erfindung weist ein mittleres Gestell 1, zwei seitliche Ansätze 2 und 3_t in denen drehbare Plattformen oder Tisohe 4 bzw. 5 abgestützt sind, und einen in dem

(f Gestell 1 waagerecht "verschiebbaren mittleren Schlitten

auf, in welchem ein Schwenkrahmen 7 schwenkbar gelagert ist.

Die Tische 4 und 5 sind um ihre senkrechte Achse drehbar und mit Backen 8 versehen, die vorzugsweise selbstzentrierende Einrichtungen aufweisen, um das au bearbeitende Werkstück auf den Tisch 4 bzw. 5 zu halten·

Aus Fig. 3 ist ersichtlich, daß sich von dem mittleren Gestell 1 der Maschine zu beiden Seiten Grundteile 9 und erstrecken, auf denen Träger 11 bzw. 12 für die Tische 4 bzw. 5 angeordnet sind. Während der Träger 12 des Tisches für seine Abstützung ein Lager 13 direkt trägt, das in Dreh-

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richtung des Tisches 5 verschiebbar ist, der sich daher auf einer gewissen festen Höhe befindet, stützt der Träger 11 für den Tisch 4 mittels eines Gewindes 11a od. dgl. eine Zwischenhülse 14 ab, auf der ein Lager 15 für die Verschiebung des Tisches 4 angeordnet ist. Die Zwischenhülse

15 ist an ihrer Außenseite mit einem Ringzahnrad 14a versehen, das mit einem Ritzel 16 eines Geschwindigkeitsuntersetzungsgetriebes 16a kämmt. Durch Drehen des Ritzels

16 wird die Hülse 14 zufolge der Gewindeverbindung 11a zwischen dem fest angeordneten Träger 11 und der Hülse 14 gehoben oder gesenkt.

Die Drehung der beiden Tische 4, 5 wird über ein äußeres Ringzahnrad 4a bzw. 5a mittels eines Ritzels od. dgl. gesteuert, das einem Geschwindigkeitsuntersetzungsgetriebe zugeordnet ist, welches von einer ö!dynamischen Einheit (Fig. 4) gesteuert wird. Sin drei Stellungen aufweisendes Geschwindigkeitsgetriebe 22a ist in der kinematischen Kette des einen Tisches 4 angeordnet, um die Kraftübertragung ab zuschalten oder zu bewirken, daß der Tisch 4 sich in der gleichen oder der entgegengesetzten Richtung wieder andere Tisch 5 dreht. Das Ringzahnrad des Tisches 4 ist in axialer Richtung verlängert, um die Übertragung der Drehbewegung in den verschiedenen Höhen zu ermöglichen, die durch die Bewegung der Zwischenhülse 14 gemäß vorstehender Be schreibung erreicht werden können. Die Axialbewegung dee Tisches 4, die mittels einer Einrichtung erhalten wird, die kleine und selbst mikrometrische Verschiebung ermöglicht, ist vorgesehen, um die zu bearbeitenden Flächen auf die gleiche Höhe einzustellen, selbst wenn die Dicke der auf den Tischen 4» 5 angeordneten Werkstücke sich in sehr großen Toleranzgrenzen ändert, wie es die gewöhnlich zugelassene Praxis beim Aufbau der äußeren Wände von Formen, Kokillen u. dgl. ist.

¹⁵Un Schlitten 17 (siehe auch Fig* 4 und 5) ist in dem mittleren Gestell 1 in senkrechter Richtung bewegbar

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angeordnet. Der Schlitten 17 erstreckt sich in waagerechter Sichtung entsprechend der Größe des zu bearbeitenden Werkstückes ·

Der Schlitten 17 weist einen aus verschweißten Rechteckrohren gebildeten Grundteil auf, der mit ebenfalls aus verschweißten Bechteckrohren gebildeten Wänden 17a starr verbunden ist· An den Enden des Schlittens 17 sind Gewindewellen 18 vorgesehen, die von einer einzigen Welle 19 gesteuert werden, welche von einem nicht dargestellten zweckentsprechenden Motor über Geschwindigkeitsunterset zungegetriebe 20 angetrieben wird·

Auf den Gewindewellen 18 sind mit Gewinde versehene Hülsen 21 zum Heben und Senken des Schlittens 17 angeordnet, an dem sie befestigt sind. Der Aufbau ist auf Führungsrollen verschiebbar, und die Gewindewellen 18 sind vorzugsweise solche mit umlaufenden Kugeln·

Auf dem Schlitten 17 ist der Sohlltten 6 in waagerechter Richtung mittels EUhrungsrollen 23 verschiebbar. Der Schlitten 6 hat die Gestalt eines Kastens und weist Lager 6a auf, in welchen die Schwenkzapfen 7a des Schwenkrahm-ns 7 aufgenommen sind·

Der waagerecht verschiebbare Schlitten 6 wird über eine zu ihm mittige Gewindewelle 24 und eine mit dem Schlitten verbundene Gewindehülse 25 verschoben. Die Gewindehülse 25 wird von einem nicht dargestellten Motor, vorzugsweise einem hydraulischen Motor, gesteuert·

In dem Schlitten 6 ist ferner eine Gewindewelle 26 angeordnet (Flg. 4), die einem Schlitten 27, der mit einer sektorartigen Verlängerung 28 des Schwenkrahmens 7 in BIngriff steht, eine waagerechte Bewegung erteilt, so daS die waagerechte Bewegung des Schlittens 27 zu einer Winkelbewegung des Schwenkrahmens 7 führt·

Die Verbindung zwischen den beiden Teilen erfolgt vorzugsweise mittels gekreuzter metallband©?, jedoch kaaa sie auch mittels einer üblichen Verzahnung od. dgl., insbe-

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sondere aus Sicherheitegründen, und mit einem Spiel zwischen den Zähnen erfolgen·

Der Schwenkrahmen 7 trägt an seinen Enden 7b Arme-29 und 30, an denen motorgetriebene Spindeln 31 bzw. 32 angeordnet sind, an deren Enden Fräswerkzeuge 33 bzw. 34 angebracht sind, welche die Bearbeitung ausführen (Fig.. 6a, 6b).

Zufolge der Anordnung der Schwenkzapfen 7a und der Sn- * den 7b des Schwenkrahmens 7 und zufolge der Gestalt und Anordnung der Arme 29 und 30 und der motorgetriebenen Spindeln 31, 32 liegen die Spitzen der an den motorgetriebenen Spindeln 31, 32 angebrachten Werkzeuge 33, 34 in Ausrichtung mit der Achse X-X der Schwenkbewegung dee Rahmens 7 um die Schwenkzapfen 7a·

Gemäß der Erfindung körnen die an den Enden 7b des Sohwenkrahmens 7 befindliche** Arme 29, 30 jeweils eine motorgetriebene Spindel tragen, deren Achse waagerecht verläuft, wenn der Schwenkrahmen 7 sich in senkrechter Stellung befindet, wie es in Fig. 1, 2, 3, 6a und 7 für die motorgetriebenen Spindeln 31, 32 dargestellt ist, oder motorgetriebene Spindeln tragen, deren Achse (bei aufrech ter Stellung dea Schwenkrahmens 7) senkrecht verläuft, wie es in Fig. 6b, bei 35, 36, 37, 38 dargestellt ist. Bei dem dargestellten Beicipiel ist die Winkelbewegung dee Schwenkrahmen 7 mit Bezug auf die senkrechte Richtung zu beiden Seiten auf 45° begrenzt, was, da die lage der Achse der motorgetriebenen Spindel um 90° geändert werden kann, einen Gesamtarbeitetereich von 180° ergibt. Sie beiden 9Ο^Φ-Ββreiche des Gesamtarbeitebereiches grenzen entlang einer Linie aneinander, die mit Bezug auf die senkrechte Richtung um 49° geneigt ist.

Fig. 6a und 6b geben zwei Schnitte wieder, die in einer senkrechten Ebene liegen, welche den Tisch 5 axial schneidet· Der Tisch 5 trägt in dem einen Fall (Fig. 6a) eine Teilform 39 für die Bildung der Profil- bzw. Lauffläche eines Luftreifens ui.d in dem anderen Fall (Flg. 6b) die Hälfte einer

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Form für einen Luftreifen, wenn ihre die Seitenwand des Reitens bildende Fläche bearbeitet werden soll. Die Arbeitsweise der Maschine ist wie folgt: Wenn vorausgesetzt wird, daß die Bewegungen entlang der verschiedenen Achsen gemäß vorstehender Beschreibung mit bekannten Mitteln erhalten werden können, die ein Programm erfüllen, beispielsweise durch Lochband, numerische Steuerung, Magnetband, Schablonen, Fühler u. dgl· und verschiedene Kombinationen dieser Mittel, und daß weiterhin Mittel vorgesehen sind, welche über eine automatische μ Steuerung, beispielsweise durch Band, ermöglichen, das

Werkzeug aus einer Ausnehmung von enger Kontur zu entfernen und es wieder in die gleiche Endstellung in einer anderen Ausnehmung gemäß der Achse deren Bewegung von einer Schablone od. dgl. abhängt, über einen Stellungswandler zu bringen, dann kann die Bearbeitung einer Form gleichzeitig an zwei gleichen oder symmetrischen Hälften der gleichen Gestalt oder an einem Paar von Formen oder Formabschnitten ausgeführt werden.

Das zu bearbeitende Werkstück wird mittels der selbstzentrierenden Backen 8 auf den Tischen 4 und 5 gefestigt. Dann wird die Trennebene der Formhälften oder die Bezugsoder Symmetrieebene, -linie, -achse od. dgl. des auf dem (f[ Tisch 4 angeordneten Werkstückes auf die gleiche Höhe wie

die entsprechende Bezugsgröße des auf dem Tisch 5 angeordneten Werkstückes gebracht. Dieser Arbeitsvorgang wird dadurch ausgeführt, daß die Zwischenhülse 14 mittels der Einrichtung 16, 16a in der einen oder anderen Richtung gedreht wird, um den gesamten Tisch 4 und das Lager 15 zu heben oder zu senken. Diesem Vorgang folgt eine waagerechte Bewegung des Schlittens 6 durch Drehen der Gewindehülse 25 auf der Gewindewelle 24 und dann eine senkrechte Bewegung des Schlittens 17 mittels der Gewindewellen 18, bis die Spitze des Werkzeuges 33 in die Arbeitsstellung gebracht ist (Fig. 4, 5, 7).

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Die kombinierten Bewegungen der verschiedenen Teile, nämlich die Drehung der Tische um ihre senkrechte Achse in gleicher oder in entgegengesetzter Richtung, die waagerechte und senkrechte Verschiebung des Schlittens 6, die ihrerseits auf den Schwenkrahmen 7 übertragen wird, und die Verschwenkung des Rahmens 7 um die Achse X-X (die durch die Spitzen der Präswerkzeuge 33, 34 hindurchgeht), ermöglichen die Bearbeitung der Formausnehmungen entlang innerer Umdrehungsflächen in Ebenen, die rechtwinklig oder parallel zu der Achse dieser Plächen verlaufen·

Gemäß der Erfindung können in Verbindung mit der Art der Arbeitsweise und der Gestalt des zu bearbeitenden Werkstückes anstelle der drehbaren Tische zwei verschiebbare Tische verwendet werden, die miteinander ausgerichtet sind und gleiche oder entgegengesetzte Verschiebebewegung aueführen können. Es ist außerdem möglich, nur eine motorgetriebene Spindel zu verwenden und eine der beiden Arbeitsat at ionen fortgelassen·

Selbstverständlich werden die verschiedenen Bauteile der Maschine entsprechend den Beanspruchungen, denen sie unterworfen werden, gestaltet. Der Schlitten 17 wird jedoch vorteilhaft aus Rechxsckrohrer gebildet, die Seite an Seite angeordnet und miteinander verschweißt werden, um eine genügend« Starrheit der Ausführung zu gewährleisten. Der Schwenkrahmen 7 wird vorteilhaft kastenförmig ausgeführt, um der Schwenkreinrichtung eine gewisse Leichtigkeit zu geben. Dies sind typische Merkmale der Maschine gemäß der Erfindung im Hinblick auf die Bewegungen, die sie auszuführen hat, und im Hinblick auf die Größe der zu bearbeitenden Teile bzw. Werkstücker

Claims

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DR. E. WlEGAND.'. DtPL-INO.ty.'MlEjAANK

DR. M. KOHLER DIPUING. C GERNHARDT

MÖNCHEN HAMBURG

telefon OflOHBC 58 12 33 2000 HAMBURG 50,

TELEGRAMME: KARPATENT KDNIGSTRASSE 28

W.23873/69 4/K G 69 35 427.4

S ohutzansprüche

1. Fräsmaschine, insbesondere zum Bearbeiten von Innenflächen von Werkstücken, wie Formen für Reifen od.dgl.« mit zwei je ein zu bearbeitendes Werkstück tragenden Tischen, die um eine Achse drehbar oder in einer Ebene verschiebbar sind, und mit einem Traggestell, in welchem ein Schlitten für senkrechte Bewegungen verschi- *>bar angeordnet ist, der seinerseits einen Schlitten für waagerechte Bewegungen trägt, an welchem Lager mit waagerechter Achse angeordnet sind, in denen ein die Bearbeitungswerkzeuge tragender Schwenkrahmen abgestützt 1st, dadurch gekennzeichnet, daß die Werkzeuge (33, 34) Je an einem Ende des Schwenkrahmens (7) freitragend angeordnet sind und ihre Spitzen mit der waagerechten Schwenkachse (X-X) des Schwenkrahmens (7) dauernd ausgerichtet angeordnet sind.

2. Fräsmaschine nach Anspruch 1, daduroh gekennzeichnet, daß an jedem Ende des Sohwenkrahmens (7) ein eine motorgetriebene Spindel (31, 32; 37, 38) horizontal oder vertikal tragender Arm (29, 20; 35 # 36) auswechselbar angeordnet ist.

3· Fräsmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Bereich der Schwingungen der horizontal angeordneten motorgetriebenen Spindeln (31* 32) mit Bezug auf die waagerechte, durch die Spitze der Werkzeuge (33» 34) verlaufende Ebene, an den Bereich der Schwingungen der vertikal angeordneten motorgetriebenen Spindeln (37, 38) mit Bezug auf die senkrechte, durch die Spitze der Werkzeuge (33* 34) verlaufende Ebene, angrenzend angeordnet ist.

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4. Präsmaschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Bereich der Schwingungen sowohl der horizontal angeordneten motorgetriebenen Spindeln (31* 32) als auch der vertikal angeordneten motorgetriebenen Spindeln (37, 38) 90° beträgt.

5. Präsmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 4, daduroh geleinzeichnet, daß die die zu bearbeitenden Werkstücke tragenden Tische (4, 5) um eine senkrechte Achse in gleicher oder entgegengesetzter Richtung drehbar angeordnet sind und mit Bezug auf das Traggestell (1) symmetrisch angeordnet sind.

6. Fräsmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 5* dadurch gekennzeichnet, daß eine kleine, senkreohte Verschiebungen eines Tisches (4) hervorrufende Einrichtung (14, 14a, 11a, 16, 16a) vorgesehen ist.

7. Fräsmaschine nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwingungsebene der motorgetriebenen Spindeln (31, 32; 37, 38) durch einen Durchmesser des zugeordneten drehbaren Tisches (4, 5) verlaufend angeordnet 1st.