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Nutenfräsmaschine zum Herstellen von Nutten für Scheibenfedern An
Stelle von Flachkeilen werden Scheibenfedern meist deshalb bevorzugt, weil die Nuten
für Scheibenfedern mit einem Scheibenfräser schneller herstellbar sind als die Nuten
für Flachkeile, die allgemein mit einem Firngerfräser angefertigt wenden. Der Gegenstand
der Erfindung bezieht sich auf @die Herstellung von Nuten für Scheibenfedern.
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Bisher hat man die Nuten für Scheibenfedern auf üblichen Fräsmaschinen
mit in der Höhenlage feststehendem Scheibenfräser hergestellt. Weder bei Anwendung
eines Handrades noch eines Handhebels beim Verschieben des Tisches ist bei diesen
Masthirnen dem Bedienungsmann das genügende .Gefühl geben, welches ein gleichmäßiges
Fräsen gewährleistet, da der zu bewegende Tisch einschließlich des Werkstücks ein
zu großes Gewicht aufweist.
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Es ist auch möglich, die Nuten für Scheibenfedern auf bekannten Langfräsmaschinen
herzustellen, bei denen dann der Scheiben,fräser in Richtung auf das ortsfest eingespannte
Werkstück senkrecht nach unten bewegt wird. Eine sehr sorgfältige Abstützung,*der
Lagerung für den Fräser und eine .genaue Führung dieser Abstützung sind dabei unerläßlich
für genaue Arbeit. Die teueren Langfräsmaschinen dieser Art stehen nicht überall
zur Verfügung.
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Die Erfindung macht es sich zur Aufgabe, eine einfach aufgebaute,
preiswerte Maschine für die Herstellung der Nuten für Scheibenfedern zu schaffen,
die äußerst genau zu fräsen vermag, so-genau, daß die an den Seiten geschliffenen
Scheibenfedern in die gefrästen Schlitze ohne Nachpassen ohne weiteres eingesetzt
werden können. Bei ihr soll, wie bekannt, der Scheibenfräser in Richtung auf das
ortsfest eingespannte Werkstück bewegt werden.. Die Scheibenfedern kommen üblicherweise
nach Toleranzen geschliffen zum
Einbau. Die Genauigkeit der Herstellung
der Nut für die Scheibenfeder setzt also voraus, daß die Formgebung der Nut äußerst
genau der Formgebung der fertig geschliffenen Scheibenfedern angepaßt wird.
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Die Lösung dieser Aufgabe besteht darin, daß der Fräser in einem doppelarmigen
Hebel befestigt ist, an dessen einem Hebelarm der Antrieb für den Vorschub, und
an dessen anderem Hebelarm der Fräser und ein Anschlag vorgesehen sind. Dieser Anschlag
bestimmt, zusammen mit einem Gegenanschlag am Maschinengestell, die parallele Lage
des Hebelarmes zur Scheibenfedersitzfläche. Durch diese Merkmale ist bei äußerst
einfachem Aufbau der Gesamtmaschine deshalb ein sehr genaues Herstellen der Nut
für die Scheibenfedern gewährleistet, weil im Gegensatz zu anderen bekannten Maschinen
das Werkstück fest angespannt sein kann, also nicht das Werkstück auf einem entsprechenden
Werkstücktisch während der Fräsarbeit einem Vorschub unterworfen werden muß, während
andererseits der den Fräser tragende doppelarmige Hebel auf einer einzigen Schwenkachse
gelagert ist, die keinerlei Schwingungen befürchten läßt. Unter Scheibenfedersitzfläche
soll hier diejenige Fläche verstanden werden, die man sich nach dem Fräsen der Nut
durch die oberen Ränder dieser Nut gelegt denkt, deren Länge und Breite also der
Länge und Breite der zugehörigen Scheibenfeder entspricht.
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Eine Nutenfräsmaschine mit den genannten ;\-Terkmalen hat neben einem
sehr einfachen Aufbau den Vorteil leichter Bedienung, weil beim Fräsvorgang der
Fräser mit dessen Lagerung zu bewegen ist. Der Bedienungsmann behält deshalb bei
Handantrieb der Maschine beire Fräsvorgang das nötige Gefühl, und er kann für eine
saubere Arbeit sorgen.
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Bei Kreissägen, die gegebenenfalls auch als Fräsmaschinen dienen sollen,
ist es bekannt, das Werkzeug an einem einarmigen Schwenkliebel anzuordnen. Bei jenem
bekannten Vorschlag soll dieser Hebel hauptsächlich nach verschiedenen Richtungen
schwenkbar sein. Demzufolge ist ein verwickelter Antrieb für die Bewegung des Werkzeugs
vorgesehen, und der Hebel ist entsprechend schwer ausgebildet. Die Schwenkbarkeit
nach verschiedenen Richtungen ist beim Fräsen von Nuten für Scheibenfedern nicht
erforderlich. Jene bekannte Maschine ist insbesondere für eine genaue Herstellung
von Nuten für Scheibenfedern deshalb nicht geeignet, weil ihr der bei der Erfindung
vorgesehene Anschlag mit Gegenanschlag fehlt, der die erforderliche parallele Lage
des Hebels zur Scheibensitzfläche, d. 1i. die Tiefe der Nut bestimmt und damit das
Ende des Fräsvor-Banges festlegt. Die Lagerung des Fräsers an einem doppelarmigen
Hebel macht besondere Schlittenführungen für den Fräserträger überflüssig, ermöglicht
also auch in dieser Hinsicht einen einfachen Aufbau der Maschine. Dieser doppelarmige
Hebel erfordert beim Anbau eines einfachen Hebelgestänges für Handantrieb darüber
hinaus nur geringen Kraftaufwand bei der Durchführung der Fräsarbeit. Die zu schützende
Erfindung besteht demnach im Zusammenwirken der oben angeführten und im Patentanspruch
i gekennzeichneten Merkmale. Patentschutz wird somit nur für diese ganze Kombination
beansprucht, nicht also selbständiger Schutz für die Einzelmerkmale.
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Die Nutenfräsmaschine nach der Erfindung kann auch maschinell angetrieben
werden. Hierbei empfiehlt es sich, eine die Bewegung des Hebels steuernde Kurve
zu benutzen, die die Leistung der Maschine während des Arbeitsganges gleich hält.
Dies bedeutet, daß am Anfang des Fräsvorganges, d. b. zu einer Zeit, in welcher
der Fräser nur wenig in das Werkstück eindringt, die Kurve dem Fräser eine größere
Vorschubgeschwindigkeit erteilt als am Ende des Fräsvorganges, wenn der Fräser mit
einem größeren Teil seines Umfanges arbeitet. Von besonderer Bedeutung für die Nutenfräsmaschine
nach der Erfindung ist die Art und Weise der Einstellung der Eindringtiefe des Fräsers
in das Werkstück. Hierfür gibt es verschiedene Möglichkeiten.
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Wenn der Anschlag an dem doppelarmigen Hebel und der Gegenanschlag
am 'Maschinengestell gegenseitig sich berühren, der Schwenkliebe' also seine waagerechte
Lage erreicht hat, so ist die Fräsarbeit beendet und, senkrecht von der Achse des
Fräsers betrachtet, ist die Länge der gefrästen Nut beidseitig von vollkommen gleicher
Länge.
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Die Anfangslage des doppelarmigen Schwenkhebels beim Beginn des Fräsens
wird zweckmäßig genau festgelegt. Dies kann durch Zwischenlegen von Maßklötzchen
zwischen die Anschläge erfolgen. Es kann insbesondere auch am Maschinengestell eine
Maßeinteilung vorgesehen sein, mit deren Hilfe die Anfangsschräglage des Fräserschwenkhebels
festgelegt wird. Diese Anfangsschräglage des Fräserschwenkhebels wird man deshalb
vor Beginn der Frä sarbeit genau festlegen, weil diese Schräglage verschieden ausfallen
muß, je nach der Größe der herzustellenden Nut. .Die Verwendung einer Maßeinteilung
am Maschinengestell. auf der mit einer Feststellvorrichtung ein finit dem Fräserschwenkhebel
verbundener Zeiger ; eingestellt werden kann, hat gegenüber der Verwendung von Maßklötzchen
den Vorteil.
,daß keine losen, von der Maschine unabhängigen Einzelteile
für die Durchführung der Arbeit notwendig sind.
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Nachdem die Anfangsschräglage des Schwenkhebels, sei es durch die
Maßklötzchen, sei es durch die genannte Maßeinteilung, bestimmt ist, wird der Werkstückaufspanntisch
mit,dem Werkstück so weit in die Höhe gebracht, bis das Werkstück den Fräser berührt.
Alsdann werden die Maßklötzchen entfernt bzw. die Feststellvorrichtung für die Schräglage
des Schwenkhebels an der Maßeinteilung des Maschinengestells wird gelöst, und die
Fräsarbeit kann beginnen.
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Zur genauen Bemessung der Eindringtiefe des Fräsers in das Werkstück
kann man aber auch so vorgehen, daß zunächst der Fr äserschwenkhebel in seine waagerechte
Lage gebracht wird, @daß alsdann mittels der Hubspindeln der Werkstückaufspanntisch
so weit gehoben wird, bis sich Werkstück und Fräser berühren. Dann beginnt das Fräsen.
Während des Fräsens wird der Tisch weiter nach und nach um .das Maß der Nutentiefe
angehoben. Dafür können die Führung des Tisches und die Hubspindeln mit Maßeinteilungen
versehen sein.
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Auf der Zeichnung sind Ausführungsheispiele des Erfindungsgegenstandes
wiedergegeben, und zwar zeigt Fig. i eine Vorderansicht der Maschine, Fig. 2 eine
Seitenansicht der Maschine nach Fig. i, Fig.3 den Fräserschwenkhebel der Maschine
nach Fig. i und 2 im Grundriß und in vergrößertem Maßstab, Fib. 4 bis 7 verschiedene
Einstellmöglichkeiten für die Frästiefe des Sch-,venkhebels, Fig. 8 eine Anordnung
zur axialen Anordnung des Werkstücks in Seitenansicht, Fig.9 die Anordnung nach
Fig.8 im Grundriß.
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Die Nutenfräsmaschi,ne besteht aus einem Maschinengestell i, in welchem
in den Bocklagern 2 und 2' ein Schwenkhebel 3 mittels der Welle 4 gelagert ist.
Auf der Welle 4 ist ein Zahnrad 5 und eine Riemenscheibe 6 angebracht. Der Antrieb,der
Welle 4 erfolgt mittels des Riemens 7 durch den Motor B.
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Das Zahnrad 5 steht im Eingriff mit dem auf der Frässpindel 9 befestigten
Zahnrad io. Die Früsspindel9 ist drehbar in der Lagernabe 3' des Schwenkhebels 3
gelagert. Es ist eine Stellgabel i i vorgesehen mit Stellschraube 12, um bezüglich
der axialen Lage der Frässpind@el eine Einstellung des Fräsers --o herbeizuführen.
Der als doppelarmiger Hebel ausgebildete Schwenkhebel weist einen Arm 3" auf, der
über ein Gestänge 13 durch die Bolzen 14 und 16 mit dem Bedienungshebel 15 verbunden
ist. Der Bedienungshebel 15 ist seinerseits mittels des Bolzen 17 schwenkbar am
Maschinehgestell i gelagert.
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Am Schwenkhebel 3 ist ferner ein Anschlagstück i8 vorgesehen, welches
sich auf den Arm i9 des Anschlags am Maschinengestell aufsetzt. Sobald das Anschlagstück
i8 des Schwenkhebels 3 den Arm i9 des Maschinengestells i berührt, befindet sich.
der Schwenkhebel in einer waazerechten Lage. Das Werkstück2i wird auf dem Werkstückaufspanntisch
22 mittels Prismen 23 und Spannstück 24 gehalten. Der Tisch?,?- ist durch Führungen
25 am Maschinengestell i senkrecht verstellbar angebracht. Die Höhenverstellung
des Tisches 22 erfolgt durch die Hubspindel 26 mit Handrad 27. Die mit dem Hebel
29 zu bedienende Schraube 28 dient zum Feststellen der Tischlage nach ,erfolgter
Einstellung der Höhenlage des Werkstücks.
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Auf dem Tisch 22 ist (vgl. Fig. 8 u. 9) ein Einstellhebel
30 vorgesehen, dessen als Schneide ausgebildetes Ende genau die Mitte der
im Werkstück zu fräsenden Vertiefung angibt. Die Spitze dieses Einstellhebels liegt
also senkrecht über der Achse des Werkstücks ?-i und in der senkrechten Ebene durch
die Fräserachse. Das Werkstück 2i wird auf die Prismen 23 gelegt und auf diesen
mittels der Spannstücke 24 auf .dem Tisch 22 in einer solchen Lage fest eingespannt,
daß die auf dem Werkstück angezeichnete Lage der zu fräsenden Vertiefung mit der
Spitze des Einstellhebels 30 genau übereinstimmt.
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Das Einstellen der gewünschten Eindringtiefe des Fräsers -in das Werkstück
kann auf verschiedene Weise herbeigeführt werden.
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Nach Fig. 4 wird zwischen das Anschlagstück 18 und den Arm i9 des
Maschinengestells i ein passendes Meßklötzchen 31 gelegt. Alsdann wird der Tisch
22 mit dem Werkstück 2i mittels der Hubspindel 26 in eine solche Höhenlage gebracht,
daß der Fräser das Werkstück berührt. Nachdem dann das Meßklötzchen 31 entfernt
ist, wird durch Anheben des Bedienungshebels 15 der Fräser 2o abwärts bewegt, bis
die Anschläge 18 und r9 in Berührung kommen. Nach Fig. 5 ist am Arm i9 des Maschinengestells
i eine Maßeinteilung 33 vorgesehen. In dem Schlitz 33' der Maßeinteilung 33 ist
mittels einer Schraube 33' der Zeiger 33"' am Schwenkhebel mit der Meßeinteilung
33 verbindbar. Der Schwenkhebel wird also an Hand der Maßeinteilung in eine vorherbestimmte
Schräglage gebracht. Nachdem dann wieder das Werkstück2i durch Höhenverstellung
:des Tisches 22 mit dem Fräser 2o in Berührung gebracht ist, wird die Schraubenverbindung
33" an der Maßeinteilung gelöst und der Fräser wird, wiederum mit Hilfe des Bedienungshebels
15, bis zum Anschlag
der Teile 18 .und 19 nach unten bewegt. Zur
Regulierung .dieses Anschlages ist am freien Ende :des Schwenkhebels eine Stellschraube
34 vorgesehen.
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Nach den Firg. 6 und 7, wobei die Fig. ; einen Schnitt nach der Linie
A-B der Fig. 6 darstellt, kann die Einstellung der Ein:drin:gtiefe des Fräsers auch
in der Weise herbeigeführt werden, daß zunächst der Schwenkhebel 3 durch Berühren
der Anschläge 18 und 19 in seine waagerechte Lage gebracht wird. Hierauf wird der
Tisch 22 mit dem Werkstück 21 hochgeschraubt, bis sich der Fräser und das Werkstück
berühren. Darauf wird das Werkstück 21 unter Benutzung von an derTischführung25
und an der Hubspindel26 angebrachten Skalen 35, 36 für die Frästiefe hochgeschraubt.
Erst dann wird die ortsfeste Höhenlage des Tisches mittels des Hebels 29 festgelegt.
Nunmehr erfolgt durch Hochziehen des Bedienungshebels 15 das Fräsen, bis die Anschläge
18 und 19 sich berühren. Die Eindringtiefe des Fräsers kann schließlich aber auch
durch einen Kurbeltrieb, Kurventrieb o. dgl. erfolgen, und zwar insbesondere auch
dann, wenn das Eindringen des Fräsers in das Werkstück maschinell erfolgt. Die Anschläge
18, i9 können in dem Fall in Fortfall kommen, wenn die Eindringtiefe des Fräsers
durch die Totpunktlage des Kurbeltriebes bestimmt wird.