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Hobelmaschine zum allseitigen bearbeiten der Mantelflächen von Ingots
und ähnlichen Werkstücken Die Erfindung betrifft eine Hobelmaschine zum allseitigen
Bearbeiten der Mantelfläche von Ingots und ähnlichen Werkstücken mit beliebigem
Querschnitt und beliebiger Erzeugender. Der Querschnitt des Werkstückes kann rund
oder oval oder kantig sein, wobei die Mantelerzeugenden gleich oder verschieden
geneigt zur Achse des Werkstückes und gerade, gebrochen oder gekrümmt sein können,
die Werkstücke ebene, konkave oder konvexe Seitenflächen haben können.
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Es ist eine Maschine zum Bearbeiten der Innenfläche von Hohlkörpern
bekannt,- bei der das im Innern eines ruhenden, drehbaren Käfigs gelagerte hohle
Werkstück' durch ein hin und her gehendes Werkzeug bearbeitet und beim Hubwechsel
mit dem Käfig rund geschaltet wird, wobei gleichzeitig das Werkzeug durch Kurvenscheiben
eine Zustellung in bezug auf die Arbeitsfläche erfährt. Diese Innenhobelmaschine
ist für das allseitige Bearbeiten von Außenflächen von Werkstücken, wie den Mantelflächen
von Ingots und ähnlichen Werkstücken ungeeignet. Da das Werkzeug nur am Hubende
zugestellt werden kann, sind nur Späne in gerader Richtung, nicht aber in gebrochener
oder gekrümmter Richtung abnehmbar. Ferner. wurde zum bogenförmigen Hobeln eine
Maschine vorgeschlagen, bei der der Werkstückträger um einen an der Tischplatte
festen Bolzen schwingt, indem er von einer im Winkel zur Tischrichtung angeordneten
Führung bei der Bewegung der Tischplatte gesteuert wird. Auch mit dieser Einrichtung
ist die der vorliegenden Erfindung gestellte Aufgabe nicht lösbar.
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Bei Vorrichtungen zum Aushobeln des axial und radial sich verengenden
Kalibereingangs an Walzen zum Walzen nahtloser Rohre ist es bekannt, die Walzen
während der Bearbeitung durch einen ortsfesten Leitkörper zu verschwenken, wobei
das Werkzeug um parallel und senkrecht zur Walzenachse verlaufende Achsen durch
einen weiteren Leitkörper gesteuert werden kann.
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Man hat auch bereits vorgeschlagen, pyramidenstumpfförmge Vierkantblöcke
auf Hobelmaschinen zu bearbeiten und dabei so einzuspannen, daß die Erzeugenden
bei der Bearbeitung waagerecht liegen. Bei diesen bekannten Maschinen mußte aber
das Werkstück zur Bearbeitung seiner ganzen 4Iantelfläche mehrmals umgespannt werden.
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Nach :der Erfindung wird das Werkstück auch so eingespannt, daß seine
Achse nicht
waagerecht, sondern schräg liegt, wobei aber die ganze
Mantelfläche ohne Umspännen 1)e_ arbeitet «-erlen kann.
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hie Erfindung besteht im Wesen darin. daß bei einer Hobelmaschine,
bei der dein Werkstück bei jedem Hubwechsel eine Run 1-lle«-e;,-uiig um die Werkstückachse
und eine Schwenkbewegung uni eine rechtwinklig zur Werkstückachse und parallel zur
Arbeitsebene des Werkzeuges liegende AM erteilt wird, sich die Drehachse außerhalb
des geometrisch vervollständigten- Körpers befindet. so daß die Werkstückspitze
in einem Kreisbogen um diese Achse verschwenkbar ist.
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Zweckmäßig im die Schwenkachse waatgerecht angeordnet und bildet die
Lagerung iner Aufspannplatte für zwei oder mehrere Werkstücke, deren Werkzeuge auf
der der Achse abgekehrten Seite der Aufspannplatte liegen, - _ Mit der Hobelmaschine
gemäß zier Erfindung können die verschiedenst geformten Werkstücke bearbeitet «-erden.
handelt es sich z. B. um die Bearbeitung eines Werktückes finit kreisförmigem Querschnitt
und eraden, gleichgeneigten Erzeugenden (Kegel, Kegelstumpf 1, so wird das Werkstück
mit seiner Achse auf der verschwenkbaren Auf-,pannphtte so schräg eingestellt, daß
die zu bearbeitende oberste Erzeugende waagerecht zu liegen kommt. Es wird dann
ihr die Rundschaltvorrichtung betätigt, die bei jedem Hubwechsel die folgende Erzeugende
vor das Werkzeug schaltet.
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Sind die Erzeugenden zwar geradlinig und nute( gleichem Winkel zur
Werkstücksachse geneigt, der (Querschnitt aber nicht kreisförniig, treffen sich
also die Erzeugenden nicht in einem Punkte der Werkstücksachse, so daß die beiden
Endflächen des Werkstücks außer der verschiedenen Gröle auch verschiedene Farin
besitzen (pyramidenähnliche Körper i, so wird zusätzlich das Werkzeug in der Höhenrichtung
so gesteuert, daß es bei jedem Hubwechsel an die verschieden weit von der Werkstückachse
verlaufenden Erzeugenden herangebracht wird.
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Bei verschieden geneigten Erzeugenden. z. B. Ingots und anderen pyramidenförmigen
Körpern, wird auch die Verschwenkvorrichtung für die Rufspannplatte eingeschaltet,
uni nach und nach alle Erzeugenden in die waagerechte Lage zu bringen.
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Sind schließlich die Erzeugenden dicht geradlinig, so wird die Verschwenkvorrichtung
für Glas Werkstück oder die Höheneidstellvorrichtung für das Werkzeug oder beide
auch während der Arbeitsbewegung; z. B. in Abhängigkeit von auswechselbaren Schablonen
gesteuert. Die Rundsteuerung kann finit einer zwecks Änderung des Ausmaßes der Drehbewegung
auswechselbaren Steuerscheibe versehen sein. wodurch die Spanbreite entsprechend
der jeweils zu ]):arbeitenden Fläche regelbar ist.
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Die Zeichnungen zeigen ein Ausführungsbeispiel der Maschine gemäß
der Erfindung. Abb. i zeigt die Maschine in Längsansicht, Abb. 2 in Stirnansicht
und Abb. ", im Grunndriß, während eil Abb. Ia Steuerungselemente im einzelnen veranschaulicht
sind. WAL A zeigt schematisch ein Ausführungsbeispiel einer Rundsteuerung
für das Werkstück und die zusätzliche Höhensteuerung für die Rufspannplatte und
Abb. 5 in Stirnansicht Einzelheiten der Rundsteuerung für das Werkstück und die
Betätigung- der Rundbewegung des Werkstückes von Hand aus. Abb. 6 und Abb. 6a zeigen
Steuerungseinrichtungen, und zwar den Zusammenhang zwischen dun locken, den hatschen
finit (lein Schieberteil und --der Steuerscheibe, Abb. 7 zeigt dir Höhensteuerung
der Werkzeuge Abb. 8 zeigt X zeigt die Lagerbäche und Abb. 9 zur Erläuterung einen
Spanquerschnitt. Die Abb.Io bis i; zeigen beispielsweise verschiedene Werkstücke
im Querschnitt und Seitenansicht, die mit der Hobelmaschine gemäß der Erfindung
herstellbar sind.
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Der Hobelmaschinentisch i trägt eine schräg einstellbare Platte a
finit der Drehachse 2'1 (Abb. i). Die Platte = kann in verschiedenen Schräglagen
fastgestellt, aber auch durch eine zusätzliche Steuerung während der Arbeit in verschiedenen
Schräglagen eingestellt werden. Auf der Platte 2 sind EinspannvorrichtUngen 3 und
d. angeordnet, von welchen mindestens eine, zweckmäßig die vom Werkzeugschlittenständer
abgekehrte Einspannvorichtung ;, in der Längsrichtung verschiebbar ist. Eine der
betten Einspannvorrichtungen, zweckmaßig die fest angeordnete Einspannvorrichtung
d, ist finit einer Rundsteuerung ausgerüstet und. zu diesen! Zwecke mit einem Antriebswerk
.f« verbunden.
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Zur Rundsteuerung der Werkstücke (Abb. und d) wird von dein Motor
; über Stirnräder y die elektromagnetische Kupplung 6 und Kegelräder ff« die Welle
; angetrieben, von welcher durch Kegelräder 7b eine Welle 7,. ihren Antrieb erhält:
auf der Welle 7C sitzt Mine Nocke 1d., welche eine Ratsche 13 absatzweise
anhebt und dadurch ein Schaltrad 17« dreht. Die Ratsche 15 fällt nur er weit
zurück, als es eine Steuerscheibe 1; in Verbindung finit einem Schieber 1;t' zuläßt
(Abb.6). Von der Schaltradwelle I7b wird über ein @@-echs;aräderpaar 1311 di; Welle
ici angetrieben und von dieser über die Kegelräder 11 48' (Abb. 3) und Stir ne !.',der
4J, d'9'
die Welle 50 und über die Stirnräder 51 die Schneckenwellen
51a und die Schneckenräder 20. Letztere sitzen lose auf Spindeln 4c der Antriebswerke
4a (Abt. 3) der Einspannvorrichtung 4 und können mit diesen Spindeln durch Doppelkupplungern
22 verbunden werden. (Abt. 1 und 4). Diese Doppelkupplungen ermöglichen auch den
unmittelbaren Antrieb der Spindeln 4c vom Motor 21 über die Stirnräder 2211 und
22(' zum Zentrieren der Werkstücke (Abt. 4). Der Antrieb kann auch von Hand mittels
Handrad 53 erfolgen. (Abt. 5).
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Durch Auswechslung der Steuerscheibe 17 durch eine anders gestaltete
Scheibe kann das Ausmaß der Drehbewegung verändert und dadurch auch die Spanbreite
geregelt werden, um eine verschieden große Spanstärke c<' (Vorschub) bei annähernd
gleicher Spanhöhe h zu erreichen (Abt. g).
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Die Werkzeugschlitten werden durch Verdrehen der in die Muttern 36a
der Schlitten eingreifenden Spindeln 36 (Abt. 2) gehoben oder gesenkt. Der Antriebe
der Spindeln in der einen oder andern Richtung erfolgt über von Nocken 25a, 25b
(Abt. 7) betätigte Ratschen 31, 32- und Schalträder 31a, 3211, deren Verdrehung
durch Steuerscheiben 30 in Verbindung mit Schiebern 3oa regelbar ist, wobei
die Betätigung der Steuerscheiben 30 wieder über eine Ratsche 27 mit Nocke
25c und Schaltrad 27a sowie Schieber 29a und Steuerscheibe 29 erfolgt (Abt. 2, 7-).
Dieser Steuervorgang ist ähnlich dein bei der Ründsteuerung im Zusammenhang mit
Abb. 6 im vorstehenden beschriebenen. Durch Heben und Senken der Schlitten werden
somit die Werkzeuge 47 vom Werkstück entfernt oder ihm genähert, derart, daß das
Werkzeug von dem gerade zu bearbeitenden Teil der Werkstückoberfläche immer den
gleichen Abstand hat. Damit die Bearbeitung von Werkstücken ermöglicht wird, bei
welchen die Mantelerzeugende mit der Werkstückachse verschiedene Winkel einschließt
oder gebrochen oder gekrümmt ist, wird nach der Erfindung voll einer Höhensteuerung
für das Werkstück Gebrauch gemacht, derart, daß die Aufspannplatte 2 um -die Drehachse
2a verdrehbar gemacht ist. Die Bewegung wird abgeleitet von der Welle 7 (Abt. 4);
die über die Kegelräder 7a die Nockenwelle 9a mit den beiden Nocken 9 antreibt,
welche die Ratschenhebel Io und 11 der Schalträder Ioa und 11a, und zwar einen für
die Aufwärts- und den anderen für die Abwärtsbewegung betätigen. Das Niederfallen
der Hebel wird von Steuerscheiben 1$ und Schiebern 18a (siehe auch Abb. 6) geregelt.
Von der Welle Ioa' des Schaltrades Ioa und 11a wird über ein Wechselräderpaar IIb
die Welle 12 angetrieben und von dieser finit je einem Schnekkenräderpaar 1.2(1
und 12 die Muttern der :licht drehbaren Schraubenspindeln 13« und i 3r' (Abt. 2
und 4). Das Verdrehen der Muttern bewirkt daher die Höhenverstellung der Platte
2.
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Die Steuerscheiben: (1;, 18) sind leicht auswechselbar angeordnet
und werden der je-\veiligen Form der zu hobelnden Werkstücke angepaßt.
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Zwecks leichteren Ein- und Ausspannens der Werkstücke sind je zwei
Unterstützungsböcke 62, (33 (- ebb. 8 ) vorgesehen, welche zunächst das Ablegen
des Werkstückes und dann das Ausrichten in der Höhen- und Seitenlage ermöglichen.
In der in der Platte gelagerten Grundplatte 6o ist eine mit rechteni und linkem
Gewinde versehene Spindel 61 gelagert. Mit den Spindelgewinden in Verbindung sind
Muttergewinde der Tragböcke und 63, welche drehbare Rollen (;4 und 65 tragen. Die
Spindel (i, auf welcher ein Handrad sitzt, ist in einem rohrförmigen Teil 66 gelagert,
der ebenfalls mit Gewinde versehen ist und das Handrad 6; trugt. Durch eine Drehung
des Handrades 08 können sonach die Tragböcke verstellt, und zwar einander genähert
oder voneinander entfernt und dadurch das Werkstück gesenkt und gehoben werden.
Durch Verdrehen des größeren Handrades 67 können die beiden Tragböcke auf einmal
und daher das Werkstück nach links oder rechts verschoben werden.
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Das beschriebene Ausführungsbeispiel der Hobelmaschine ist für die
Bearbeitung von Ingots oder ähnlichen Werkstücken mit geradlinigen oder gebrochenen
Erzeugenden geeignet. Die Erfindung ist naturgemäß nicht auf dieses Ausführungsbeispiel
beschränkt, sondern läßt sich, wie erwähnt, auch für die Bearbeitung gekrümmter
Erzeugender anwenden. Für die Herstellung gekrümmter Erzeugender wäre es beispielsweise
nur erforderlich, die `Felle 12 (Abt. 4) statt absatzweise, beim Vorschub ständig
zu verdrehen. Die Drehung kann durch ein Vorgelege ebenso von der Welle 7 abgeleitet
werden. Es wäre auch möglich, zur Herstellung der gekrümmten Erzeugenden die Werkzeuge
finit Hilfe von Schablonen, die der Krümmung der Irzeugenden entsprechen, zusätzlich
zu steuern.
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Der Hub des Hobelmaschinentisches ist zweckmäßig einstellbar Beinacht.
Die Werkzeuge können so ausgebildet sein, daß sie in beiden Richtungen (vor- und
rückwärts) arbeiten bzw. wirksam sind.
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Einige mit der Hobelmaschine gemäß der Enfindung herstellbare Werkstücke
zeigen die Abb. 1o bis 13. Abb. io stellt ein Werkstück von. viereckigem Ouerschnitt
mit aligerundeten° Kanten und konvexen Seitenflachen
dar, wobei
aus der strichlierten Stellung ersichtlich ist, wie die Steuerungsbewegung des Werkzeuges
beschaffen sein muß, um die Bearbeitung des unrunden Werkstückes zu ermöglichen,
trotz der veränderlichen Entfernung zwischen der Erzeugenden der Kantenfläche von
der Achse. Abb. i i zeigt ein Werkstück mit konkav gekrümmten Seitenflächen; Abb.
i-2 ein unrundes Werkstück mit ovalem Querschnitt und Abb. 13 ein Werkstück von
sich verjüngender Gestalt.
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Auf einer Hobelmaschine gemäß der Erfindung können natürlich ohne
weiteres auch prismatische Arbeitsstücke bearbeitet werden, ohne daß es einer zusätzlichen
Einrichtung bedarf.