DE69362C - Fräsmaschine zum Fräsen von spiralförmigen und geraden Nuten oder ebenen Flächen an mehreren Gegenständen gleichzeitig - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTA

Die im Nachfolgenden beschriebene und durch Zeichnung erläuterte Fräsmaschine ist construirt:

ι. zur Herstellung von Spiralbohrern von verschiedenen Durchmessern und Längen,

2. zur Herstellung von Reibahlen mit geraden und spiralförmigen Nuthen von verschiedenen Längen und Durchmessern,

3. zur Bearbeitung von geraden Flächen bei einzelnen Theilen von verschiedenen Gegenständen.

Die Construction beruht hauptsächlich auf dem System der gleichmäßigen Uebersetzung behufs Drehung der sogen. Einspannspindeln und in der gleichzeitigen Vorwärtsbewegung derselben gegen die seitlich vom Arbeitsstück stehenden Fräser. Durch die in paralleler Richtung über den Einspannspindeln fest aufsitzenden Leisten mit verschiebbarem Körner ist die Maschine in der Lage, Gegenstände von runder und eckiger Querschnittsform und von beliebiger Länge und Stärke zu bearbeiten. Die Fräser sind ebenfalls durch die eigenartige Construction ihrer Spindellager so verstellbar, dafs man sie in verschiedene Winkel zum Werkstück bringen kann. Mit der Vorwärtsbewegung des Schlittens, in welchem die Einspannspindeln gelagert sind, ist eine selbstthätige Auslösung verbunden, die speciell bei Fräsarbeiten auf bestimmte Längen in Wirksamkeit tritt und ebenfalls für jede Länge gestellt werden kann. Diese automatische Auslösung ist so construirt, dafs im bestimmten Moment die Bewegung der Maschine abgestellt wird. Bei der Herstellung von Spiralbohrern ist es von Wichtigkeit, eine abnehmende Tiefe der Nuth fräsen zu können. Um dies zu erreichen, ist die Auflagefläche der Fräserspindellager verschiebbar. Diese Verschiebung geschieht ebenfalls automatisch und hat zur Folge, dafs sich die Fräser vom Spiralbohrer successive entfernen, wodurch der Drall nach dem Schaft zu seichter wird. Diese allmälige Entfernung der Fräser von den zu bearbeitenden Spiralbohrern besorgt eine an der zur Verschiebung des Supports angebrachten Gewindestange befestigte Scheibe mit zwei Reihen Löchern. Diese Scheibe ist mittelst einer von ihrer Achse ausgehenden Gabel durch eine an letzterer befestigte Stange mit dem vorwärts in horizontaler Richtung sich schiebenden Schlitten in Verbindung. Zur Eintheilung der Anzahl von Nuthen oder der zu fräsenden Flächen an einem Gegenstand ist ebenfalls eine Theilscheibe angebracht, die am Drehungspunkt der Einspannspindeln angebracht ist, so dafs man die später beschriebene Kurbel nur auf eine bemerkte Ziffer der Theilscheibe zu stellen braucht, um in der Folge bei gleichgetheilter Umdrehung die gleiche Wirkung auf den zu bearbeitenden Gegenstand auszuüben.

In der Zeichnung veranschaulicht:

Fig. ι eine Draufsicht,

Fig. 2 eine Seitenansicht,

Fig. 3 die Ansicht der Theilscheibe bezw. des Theilringes zur Eintheilung der zu fräsenden Flächen oder Nuthenanzahl,

Fig. 4 die Ansicht der Theilscheibe des Fräserspindellagersupports.

Fig. 5 sind sogenannte Einlafsschlitze für die

Winkelöffnungen der beweglichen Fräserspindellager in Fig. 2, welche als Stützen für die verschiedenen Stellungen der Spindellager der Fräser dienen. '

Fig. 6 und 7 sind Details.

Die Einspannspindeln A sind an den Enden mit Backenfutter A¹ versehen, in welche der zu fräsende Gegenstand mit dem einen Ende eingespannt wird, während das andere Ende an den verschiebbaren Körner C der Stange jB fest angesetzt wird. Die Spindeln A sind in den vertical stehenden Platten d^l d"¹ d³ des Schlittens D eingebettet. Der Schlitten selbst ist auf seinem Bett E auf den Schienen e^l e'² verschiebbar. An jeder Spindel A ist nach dem Lager d³ aufserhalb der Lagerplatte ein Zahnrad F angebracht, welches auf jeder Seite mit je einem in Eingriff stehenden Zahnrad f versehen ist, so dafs dadurch eine gleichmäfsige Drehung sämmtlicher Spindeln A nach einer Richtung hin möglich ist und sich daher auch die eingespannten Gegenstände nach derselben Richtung gleichzeitig drehen. An der mittleren Einspannspindel befindet sich das Schneckenrad G, in welches die Schnecke H eingreift. Die Schnecke H besteht aus einem Stück mit der Welle der Antriebsscheibe /, von welcher aus bei Eingriff der Schnecke in das Rad G durch die in einander greifenden Zahnräder F und f die Drehung der Spindeln A erfolgt. An der mittleren Spindel ist zwischen den Lagern d^l d³ durch eine Kegelradübersetzung K und L die Drehung der Spindel A auf das Stirnrad k^l übertragen, dessen Spindel k'² an dem Schlitten D durch das hängende Lager M befestigt ist und in dem in der Mitte offen gelassenen Bett E freien Weg bis zum Fräsersupport hat. Das Stirnrad k^l greift in eine unterhalb des Schlitzes im Bett E bei O in horizontaler Richtung drehbar gelagerte Zahnstange O¹ ein. An dieser Zahnstange läuft nun vermittelst des Stirnrades k¹ der Schlitten D gegen die Fräser horizontal zu. Die Zahnstange ist bei O- mittelst einer starken Feder an das Stirnrad k¹ angedrückt und kann mittelst eines an der Zahnstange angebrachten beweglichen Hebels P durch Niederdrücken desselben und dadurch erfolgendes Auslösen des Schnappers O² von dem Stirnrad k¹ mit Hülfe der an der Hängestütze P¹, Fig. 6, angebrachten und mit der Zahnstange verbundenen Spiralfeder Q, entfernt werden. O³ ist eine zur Versteifung des Schnappers dienende und im Bett E angebrachte Backe.

Der Quersupport R, der bei r¹ und r² nach beiden Seiten verschiebbar, trägt die Lager T¹ der Fräserspindel. Diese lassen sich ebenfalls in den schwalbenschwanzförmigen Führungen bei t¹ nach beiden Seiten hin verschieben, da sie mittelst Schlitten in der einen Hälfte des Supports hängen, und können mittelst der Stellschrauben t² festgeschraubt werden. Die Spindellager sind bei u mittelst Scharniere in jeden beliebigen Arbeitswinkel zu bringen und behufs festerer Verbindung und Versteifung bei U¹ und U'¹ mit jeweiligen Einlageschienen oder Schlitzen U³, Fig. 5, zu versehen. Im gleichen Segmentbogen befinden sich die unteren Lager U* der Fräserspindel, in denen mittelst eines durch ein Gewinde regulirbaren Zapfenlagers F die Spindel F¹ in beliebiger Höhe zu dem Werkstück gestellt werden kann. Das Endlager läuft mit Hülfe der Schienen Z7⁴ als Fortsetzung in den Lagerstock W und wird bei Z7⁵ mittelst durchgehender Schrauben wie dessen oberer Theil bei U¹ und U² befestigt. Hinsichtlich des Einspannens von Fräsern ist zu erwähnen, dafs es mit Hülfe der Beilagringe t³ möglich ist, sowohl Fräser von kleinen als auch grofsen Dimensionen auf der Spindel F¹ befestigen zu können. Diese Beilagringe haben verschiedene Stärken bezw. Höhen mit gleichem Durchmesser. Die Bewegung der Fräserspindel erfolgt durch ein unter dem Bett E befindliches Vorgelege Y. Um der jeweiligen Winkelstellung der Spindelscheibe F'² Rechnung tragen zu können, ist dieses Vorgelege in seiner Achse durch Auf- und Abverschiebung in einem Schlitz des Ständers Y'² verstellbar, wie bei Y¹ punktirt angedeutet. An der einen Seite des Fräsersupports R befindet sich am Ende der Gewindespindel S¹ die Scheibe X. Diese tritt nur bei Erzeugung konisch verlaufender (seichter werdender) Nuthen in Thätigkeit. Sie ist durch ihre freistehende Gabel (Schlitz) /, Fig. 4, und durch die durchlochte Stange X¹ entweder mit einem dem. Schlitten D vorgelegten kleinen, nur auf einer Schiene e¹ des Bettes E lose aufliegenden Vorschlitten Z, Fig. 4 und 1, oder direct mit dem Schlitten D bei d¹, Fig. 1 und 4, in Verbindung. Die freistehende und für sich allein drehbare Gabel / kann mittelst des Stiftes II, Fig. 4 und ι, mit der Scheibe X verbunden werden. In der Gabel J, Fig. 1 und 4, läuft der Schuh III, welchem der Schlitz IV der Gabel (Fig. 1) volle Bewegungsfreiheit zum Auf- und Abgleiten in derselben gestattet. Nachdem durch auf diese Weise erfolgte Theildrehung die Spindel S durch die Scheibe X ebenfalls eine Drehung gemacht, entfernt sich der bewegende und bei r¹, Fig. 1, mittelst Mutter in Verbindung mit der Spindel >S gesetzte Supporttheil R. Da nun die Fräserspindellager ebenfalls bei i¹, Fig. 2, in diesem Supporttheil mittelst Stellschrauben f² fest aufsitzen, so machen die Lager dieselbe Bewegung des Supports mit, d. h. sie entfernen sich mit den Fräsern successive vom Werkstück. Auf diese Weise wird der abnehmende Drall des Spiralbohrers hergestellt. Soll die Wirksamkeit der Scheibe X nicht sofort bei Beginn der Vorwärtsbewegung des Schlittens D eintreten, so verbindet man sie mittelst der Stange X¹

mit dem Vorschlitten Z in einem gewissen Abstande. Der Vorschlitten bleibt somit so lange in Ruhe, bis der Schlitten D ihn erreicht hat und denselben mitnimmt; erst von diesem Moment an tritt die successive Bewegung des Quersupports -R sammt Fräser ein. Die Stange X¹ ist mit Löchern versehen, um sie in jeder gewünschten Länge entweder am Vorschlitten Z oder am Schlitten D befestigen zu können. Auch in der Scheibe X befinden sich Löcher, in welche der Stift // zur festen Verbindung der Gabel mit der Scheibe gesteckt wird und die ferner durch ihre Anzahl die Eintheilung der Tiefe und Länge der seichter werdenden Nuth erleichtern. Der Mechanismus zum automatischen Abstellen der Maschine besteht aus einem am Einspannspindellager aP seitwärts drehbar gelagerten horizontalen Hebel VI, Fig. ι und 2, und einem vertical hängenden Hebel VIII, Fig. 2, welcher an dem bei VII drehbar gelagerten, die Schnecke H tragenden . Hebel XII befestigt ist und mit seinem unteren Ende bei der erfolgten Einschaltung von dem Endhaken des horizontalen Hebels VI erfafst wird. In dieser in der Zeichnung (Fig. 2) bei VI ersichtlichen Hebelstellung ist die Maschine in Thätigkeit. Der Schlitten D bewegt sich vorwärts, bis der Hebel VI mit seinem vorderen Ende auf die seitwärts in derselben Bewegungslinie an E festsitzende schräge Backe IX, Fig. 1, hinaufgeglitten ist. In diesem Moment gelangt der vertical hängende Hebel VIII aufser Eingriff mit dem Endhaken des Hebels VI, und es erfolgt nun sowohl durch den Zug des mittelst Riemen am Vorgelege sitzenden Schwungrades J fi^l V² i^s i⁴·), als auch durch das Gegengewicht der massiven eisernen Kugeln XI am Ende der beweglichen, durch Leiste X, Fig. 1, mit einander in Verbindung stehenden Lagerstützen oder Hebel VII, sowie durch die Wirkung der Spiralfeder XIV und der Federn XIII, Fig. ι und 2, ein Emporheben der Schnecke H und dadurch eine Auslösung derselben 'vom Schneckenrad G, so dafs in diesem Moment der Mechanismus der Maschine abgestellt wird und die Welle H sammt Schnecke frei oberhalb des Schneckenrades G läuft. Zu bemerken ist noch, dafs bei dem verticalen Hebel VIII an dessen unterem Ende eine Spiralfeder XIV angebracht ist, die, mit dem Schlitten verbunden, ein sichereres Auslösen der beiden Hebel VI und VIII veranlafst. Da es nun erforderlich ist, auch hinsichtlich der Auslösung bezw. Abstellung des Mechanismus bestimmte-Zeiträume zu stellen, so ist die abgeschrägte, d. h. die mit einer schiefen Anlaufebene ausgestattete Backe IX, welche den an sie anlaufenden Hebel VI emporzuheben hat und dadurch die Bewegung des Schlittens D aufhebt, derartig in horizontaler gleicher Linie •mit dem Anlaufhebel VI, Fig. 1, an einem verstellbaren Untertheil in dem Bett E befestigt, dafs man sie in jeder beliebigen Entfernung des Hebels VI am Bett feststellen kann. Die Kurbel mit Zeiger g¹ dient zur Eintheilung der Anzahl Nuthen, die am Werkstück gefräst werden sollen, und ist fest mit dem Schneckenrad verbunden. Um dieses Schneckenrad befindet sich ein in beliebige Theile eihgetheilter Ring, an welchem man die Anzahl der Nuthen durch Umdrehung und Stellung der Kurbel auf einen bestimmten Grad des Theilungsringes bestimmen bezw. das eingespannte Werkstück dirigiren kann. Bei zwei Nuthen wird nämlich nach vollführter erster Nuth mit der Kurbel eine halbe Umdrehung, bei drei Nuthen nach jeder ausgeführten Nuth eine Drittelumdrehung gemacht u. s. w.

Die Wirkungsweise der Maschine ist nun äufserst mannigfaltig. Z. B. bei Erzeugung von Spiralbohrern in beliebigen Durchmessern und Längen spannt man die Drähte einerseits in die an den Spindeln befestigten Backenfutter und andererseits in den Körner G ein. Um den in der Tiefe abnehmenden Drall hervorzurufen, setzt man den Vorschlitten Z mit der Supportscheibe X in Verbindung, oder man verbindet direct den Schlitten D mit X. Desgleichen mufs auch die Backe IX in einem gewissen Abstand vom Hebel VI gebracht werden, welche Arbeit sich immer nach der Länge der Bohrernuthen richtet. Sind nun diese kurzen Handgriffe geschehen, so zieht man den Hebel VIII gegen die Welle zu an; dadurch erfolgt das Einschnappen der Schnecke H in das Schneckenrad G und das Vorwärtsschreiten des Schlittens D und die gleichzeitige Drehung der Spindeln A zu den Fräsern. Nun nähern sich die eingespannten Drähte den Fräsern, wobei zu bemerken ist, dafs der verschiebbare Körnerhalter C immer hinter den Fräsern zu stehen kommen mufs. Ist die erste Nuth gefräst, so kann durch ein wechselndes Getriebe im Vorgelege der Schlitten wieder rückwärts dirigirt werden, und zwar nur so weit, als der Bohrer lang ist, jedoch mufs bemerkt werden, dafs vor der Rückwärtsbewegung der Hebel VIII nach Beendigung derselben der Hebel VI angezogen werden mufs, um die Abstellung herbeizuführen. Die Anziehung des Hebels VI ist nur dann nothwendig, wenn man als Vorgelege ein »Wechselgetriebe« hat, damit man den Schlitten vor- und rückwärts laufen lassen kann. Nachdem nun der Schlitten sich den Fräsern genähert hat und die Nuth vollendet ist, löst sich, wie bereits früher erwähnt, der Mechanismus der Bewegung des Schlittens D aus; um ihn mit Hülfe des Wechselgetriebvorgeleges zurückzudirigiren, mufs der Hebel VIII in den Hebel VI wieder eingerückt werden, was zur Folge hat, dafs der Schlitten wieder in Bewegung kommt. Durch die entgegengesetzte Drehung des Vorgeleges bewegt

sich auch der Schlitten wieder, jedoch zurück, d. h. er entfernt sich mit dem Werkstück von den Fräsern. Bei Rückwärtsbewegung mit Vorgelege ist eine selbstthätige Auslösevorrichtung nicht angebracht, infolge dessen für eine solche in der Weise vorgesorgt ist, dafs ein Kurbelrad α an dem ersten Einspannspindellager d¹ angebracht ist, welches mittelst einer zerlegbaren Treibkette β mit dem Hebel VI verbunden ist; will man nun die rückwärtsschreitende Bewegung des Schlittens D aufhören lassen, so dreht man an dem Kurbelrad α, an welchem sich die Treibkette aufzieht. Dadurch zieht sich der Hebel VI in die Höhe und bringt die Bewegung zum Stillstand. Nun dreht man die Kurbel zuerst auf eine bemerkte Theilungszahl des Theilungsringes, löst dann durch Druck auf den Hebel P die Zahnstange vom Stirnrad k^l, dreht die Kurbel Y₂ Mal zur Stellung der zweiten Nuth auf die entgegengesetzte Theilung, löst die Zahnstange durch seitlichen Druck an deren auslaufendem Ende wieder ein, zieht den Hebel VIII an, und der Mechanismus tritt wieder in Action. Die Abstellung geschieht bei Bearbeitung von anderen Werkstücken als Spiralbohrern immer auf dieselbe Weise. Bei Bearbeitung von geraden Nuthen oder Flächen sind, um eine Drehung der Spindeln zu vermeiden, die zwei seitlich angebrachten unteren Eingriffräder f der mittleren Spindeln leicht und einfach zu entfernen; leer läuft nur die mittlere Spindel, welche in diesem Falle den Antrieb besorgt, ohne mit den anderen Spindeln in Verbindung zu sein. Durch den Druck des Körners auf das eingespannte Werkstück und durch die an jedem Lager des Schlittens D an den Spindeln angebrachten starken Stellringe ist eine Drehung der übrigen Spindeln während des Fräsens ausgeschlossen.

Claims (6)

1. Patent-Ansprüche:

   ι . Eine Fräsmaschine mit mehreren Fräsern, dadurch gekennzeichnet, dafs ein die Einspannspindeln A¹, die Antriebsvorrichtung und den Schaltmechanismus zum. selbstthätigen Abstellen der Spindelbewegung tragender Schlitten D vermittelst eines Zahnstangengetriebes ο¹ k¹ durch die Drehung der Spindeln A eine hin- und hergehende Bewegung in Bezug auf die Fräser erhält, während ein die nach dem Drall einstellbaren Frässpindelträ'ger T tragender Querschlitten R sammt den Fräsern durch die Bewegung des Schlittens D gegen die Frässtücke entsprechend der Tiefe der,;Fräsnuth verstellt wird.
2. 2. Eine Fräsmaschine der unter i. geschützten Art, dadurch gekennzeichnet, dafs die zum Einspannen der Fräs- oder Arbeitsstücke dienenden Körner C in über den Einspannspindeln A und parallel zu diesen angeordneten Leisten B der Länge der Arbeitsstücke entsprechend einstellbar sind.
3. 3. Eine Fräsmaschine der unter 1. geschützten Art, dadurch gekennzeichnet, dafs die Frässpindelträger T, an dem Querschlitten R gelenkig angebracht, im beliebigen Winkel zu den Arbeitsstücken eingestellt und durch Versteifungsstücke U³ Uⁱ festgestellt werden, wobei das zum Antrieb der Fräserspindeln dienende Vorgelege γ gleichfalls zum. Verstellen eingerichtet ist. '■■
4. 4. Eine Fräsmaschine der unter 1. geschützten Art, dadurch gekennzeichnet, dafs die den Schlitten D bewegende Zahnstange 0' durch einen Schnapper 0- gegen ein von der mittleren Einspannspindel angetriebenes Stirnrad k¹ angedrückt, durch eine Feder Q aber, bei durch einen Hebel F erfolgender Auslösung des Schnappers, zwecks Einstellung oder Unterbrechung der Bewegung des Schlittens D aufser Eingriff mit ,dem Stirnrad k¹ gebracht wird.
5. 5. Eine Fräsmaschine der unter. 1. geschützten Art, dadurch gekennzeichnet, dafs die zur Verschiebung des Quer- oder Fräsersupports R dienende Spindel S vermittelst Scheibe X und Zwischenhebeln (I K¹J-. von dem Schlitten D oder einem Vorschlitten Z nur bei Erzeugung seichter werdender Nuthung in Drehung versetzt wird.
6. 6. Eine Fräsmaschine der unter 1. geschützten Art, dadurch gekennzeichnet, dafs' die'Antriebsschnecke H von drehbar gelagerten Hebeln XV getragen wird, welche durch Hebel VIII und in diesen eingreifenden Hakenhebel VI während des Betriebes der Spindeln in unbeweglicher Stellung gehalten, im bestimmten Moment aber beim Anstofsen des Hebels VI gegen einen feststehenden Stift IX und dadurch erfolgende Auslösung des Hebels VIII durch Gegengewichte und Druckfedern gehoben werden, dadurch die Schnecke vom Schneckenrad trennen und den Betrieb der Maschine selbstthätig abstellen. :.'

   Hierzu 2 Blatt Zeichnungen.