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Portal-Fräsmaschine
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u. dgl.spindeln gelagert sind, feststeht und der Arbeitstisch sich unterhalb dieses Trägers hin-und herbewegt, was insbesondere sich dann, wenn es sich um längere Werkstücke handelt, nachteilig auswirkt, weil viel zu grosse Massen bewegt werden müssen und ausserdem der Maschinentisch in der doppelten Länge des Werkstückes ausgeführt werden muss. Auch die Anordnung von waagrecht arbeitenden Planfräsem ist bei solchen zu bearbeitenden Flächen, die wellig sind, ungünstig, und ist nur dort vertretbar, wo man, wie in dem bekannten Beispiel, einen Motorblock bearbeitet, wo zwischen den einzelnen Zylinderbohrungen nur. verhältnismässig schmale Flächen zu bearbeiten sind.
Wenn man welliges Material, wie Metallplatinen od. dgl. mit starr und waagrecht arbeitenden Werkzeugen bearbeiten will, erhält man in den Oberflächen Absätze, die bei Weiterverarbeitung, insbesondere im kalten Zustand, zu Überlappungen führen der sich durch Kaltverformung gar nicht beseitigen lassen.
Demgegenüber bietet die erfindungsgemässe Portalfräsmaschine den Vorteil, dass während des Fräsens auf das Werkstück, z. B. eine Platine od. dgl., sei es durch die Druckrolle, sei es durch den Druckschuh, in irgendeiner Form ein hinreichend grosser Druck ausgeübt wird, so dass eine unebene Platine zumindest teilweise gerade gerichtet wird. Durch diesen Druck entsteht in dem Material eine gewisse Vorspannung, die ein ruhiges Fräsen sichert. Bei der erfindungsgemässen Maschine ist ferner der Vorteil gegeben, dass man für die Frässpindeln zwei Einstellmöglichkeiten hat, indem sich einerseits der Fräser, z. B. infolge der Zwischenschaltung einer kugeligen Lagerfläche, automatisch der Oberflächengestalt durch allseitiges Nachgeben anpassen und dass die Spindelachse selbst in jeder Richtung geneigt werden kann.
Durch die eine Verstellmöglichkeit, wird die Fräsereingriffebene immer eine tangierende Ebene zur Oberflächengestalt sein, während man mit der zweiten Möglichkeit, also mit dem Verschwenken der Fräsachse selbst, den Sturz und damit auch die Bahnbreite einstellen kann.
Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung von Ausfiihrungsbei- spielen in Verbindung mit der Zeichnung. Es zeigen, in schematischer Darstellung Fig. 1 das vordere Ende einer Schwinge einer Portalfräsmaschine mit zwei Reihen Frässpindeln, im Grundriss, Fig. 2 einen Querschnitt zu Fig. 1, wobei eine hydraulische Einrichtung zum Abheben der Fräser eingezeichnet ist Fig. 3 einen Axialschnitt, durch eine Frässpindel und Fig. 4 einen Aufriss mit einer Einrichtung zum Verstellen des Sturzes des Fräsers.
Oberhalb einer Platine 1 wird eine Schwinge 2 in Richtung der Längserstreckung der Platine 1 hinund herbewegt, wobei die Platine 1 auf einem langgestreckten Werktisch liegt und die Schwinge 2 gelenkig in einem fahrbaren Portal aufgehängt ist, welches den Tisch überbrückt und entlang demselben hin-und herfahrbar ist. An dem vorderen Ende der Schwinge 2 ist ein Träger 3 für die Frässpindeln angeordnet, während dahinter in der Schwinge 2 eine Druckwalze 4 drehbar eingesetzt ist, die auf der Platine 1 aufliegt und diese fest auf den Maschinentisch drückt. Der Träger 3 dient dazu, mehrere Frässpindeln zu einer Fräseinheit zu vereinen, wobei diese so angeordnet sein müssen, dass die ganze Breite der Platine 1 durch die Fräser überdeckt ist.
Es ist dabei vorteilhaft, mehrere Reihen von Fräsern hinterenander anzuordnen ; in Fig. 1 ist eine Mehrspindelfräseinheit dargestellt, die aus insgesamt sieben Frässpindeln besteht, die in zwei Reihen an dem Träger 3 befestigt sind, wobei diese Frässpindeln der beiden Reihen versetzt gegeneinander angeordnet sind, so dass sie derart auf Lücke stehen, dass die gesamte Breite der Platine von ihnen bearbeitet werden kann und sich die Bearbeitungsflächen der Fräser gegenseitig etwas überdecken. Der Antrieb der Frässpindeln kann auf verschiedene Art erfolgen, also z. B. derart, dass jede Frässpindel mit einem eigenen Antriebsmotor versehen ist, oder aber auch so, dass mehrere Frässpindeln von einem Motor aus angetrieben werden.
Bei dem in Fig. 1 dargestellten Beispiel sind jeweils drei Frässpindeln von einem Elektromotor 5 und die mittlere Frässpindel von einem weiteren Antriebsmotor 6 angetrieben. Die Motore sind in der Darstellung nur durch eine unterbrochene Kreislinie angedeutet.
Durch die Druckwalze 4 wird die Höhe des abzunehmenden Spans während der Fräsarbeit festgelegt.
Im übrigen kann der ganze Spindelträger 3 gegenüber der Schwinge 2 mittels Gewindespindeln 7 der Höhe nach verstellt werden. Dazu kommt, dass die Schwinge 2 hydraulisch angehoben werden kann, so dass sowohl die Druckwalze 4, als auch die Stirnfräser die Oberfläche der Platine 1 nicht mehr berühren.
Um den Anpressdruck der Druckwalze 4 zu erhöhen, kann man noch auf der Schwinge, etwa oberhalb der Druckwalze 4, einen Aufnahmeraum 8 vorsehen (s. Fig. 2), in den Ballastgewichte eingebracht werden können, der gegebenenfalls aber auch als Flüssigkeitsbehälter ausgebildet sein kann.
Die sieben Frässpindeln sind in dem dargestellten Beispiel in zwei Reihen an dem Träger 3 befestigt, u. zw. drei Frässpindeln 9 an der Vorderseite des Trägers 3 und vier weitere Frässpindeln 10 an der Rückseite des Trägers 3. Der Antrieb der Frässpindeln 9, 10 erfolgt über Zahnräder 11, die an ihrem oberen Ende angebracht sind. Die Frässpindel ist als Hohlwelle 12 mit einem Innenkonus 13 ausgebildet, in dem
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der Kegel 14 eines Stirnfräsers 15 aufgenommen wird. Der Stirnfräser 15 wird unter der Wirkung einer Feder 16, die mittels eines Einstellringes 17 verstellbar ist, auf die Oberfläche der Platine 1 gepresst.
Damit der Stirnfräser 15 bei Unebenheiten der Oberfläche der Platine 1 besser nachgiebig folgen kann, ist er an einer Gummimetallscheibe 18 befestigt, die an dem Ende des Kegels 14 angebracht ist. Durch Verdrehen des Einstellringes 17, was auch während des Arbeitsganges der Maschine erfolgen kann, kann man den Fräsdruck verstellen, wobei die Betätigung des Ringes 17 hydraulisch oder elektromotorisch erfolgen kann.
Die Spindel einschliesslich des Fräsers, kann sowohl im Stillstand, als auch während der Rotation dadurch angehoben werden, dass man an der Frässpindel 12 einen Hebel 19 angreifen lässt, der bei 20 drehbar gelagert ist und an dessen anderem Ende 21 die Kolbenstange 22 eines Hydraulikzylinders 23 angreift, der seinerseits am Maschinengestell. 24 gelenkig befestigt ist.
Durch die Höhenverstellbarkeit des Trägers 3 können die gesamten Frässpindeln gegenüber der Druckwalze 4 der Höhe nach verstellt werden, wodurch also die Frästiefe regulierbar ist. Die Fräser 15 können' gegenüber der Spindelachse in gewissem Masse eine gelenkige Verstellung einnehmen, indem man, wie in Fig. 3 dargestellt, eine Gummimetallscheibe zwischen dem Kegel 14 und dem Fräser 15 anordnet, oder indem man ein Kugelgelenk vorsieht.
Gegebenenfalls kann man den Fräser auf der Welle auch starr befestigen, doch man muss dann dafür sorgen, dass der Fräser bei der Arbeit unter einem gewissen Winkel zur Oberfläche der Platine 1 steht, dass er also eine gewisse Sturzneigung hat. Eine derartige Ausbildung ist in Fig. 4 dargestellt, wo an dem Träger 3, der Einfachheit halber, nur die vorderen drei Spindeln 9 dargestellt sind. Der Spindelträger 3 ist an einem Führungsteil 2a befestigt, und dieser ist um ein Gelenk 25 gegenüber dem Ende der Schwinge 2 schwenkbar, was z. B. durch eine Kolbenstange 26 eines hydraulischen Zylinders 27 erreicht werden kann, deren Ende über ein Gelenk 28 mit dem Führungsteil 2a verbunden ist, wogegen der Hydraulikzylinder selbst über ein Gelenk 29 an der Schwinge 2 befestigt ist.
Man hat also bei einer solchen Einrichtung die Möglichkeit, bei dem Hin- und Herfahren des Portals den Sturz laufend verändern zu können, so dass man auf alle Fälle bei der Vorwärtsbewegung mit einem positiven Sturzwinkel und bei der Rückwärtsbewegung mit einem negativen Sturzwinkel arbeiten wird. Mit Hilfe des Hydraulikzylinders 27 kann man in den Umkehrpunkten der Bewegung des Portals das Schwenken des Frässpindelträgers durch führen.
Unabhängig von diesen Schwenkbewegungen kann der Spindelträger 3, wie bereits dargelegt, der Hö- he nach verstellt werden, wobei die einzelnen Stirnfräser unter Wirkung der Feder 16 sich jeweils der Oberflächengestalt der Platinen anpassen. Darüber hinaus können auch noch die einzelnen Frässpindeln 12 angehoben bzw. gesenkt werden.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Portalfräsmaschine zum Säubern der Oberflächen von Metallblöcken, -platinen, -knüppel u. dgl. mit einem, in der Höhe verstellbaren waagrechten Träger, in dem mehrere mit Stirnfräsern versehene Frässpindeln, welche von Elektromotoren angetrieben sind, in vertikaler Richtung verstellbar gelagert sind, wobei sich die von den Stimfräsern bestrichenen Flächen des zu bearbeitenden Werkstückes mindestens berühren, vorteilhaft überschneiden, dadurch gekennzeichnet, dass der Träger an einer am verschiebbar gelagerten Portal aufgehängten Schwinge befestigt ist, welche mit einer Druckrolle oder mit einem Druckschuh versehen ist und deren Schwenkachse senkrecht zur Vorschubrichtung des Portals steht,
dass die Frässpindeln in Achsrichtung federnd gelagert sind und dass die Fräser gegenüber der Spindelachse allseitig verschwenkbar sind und/oder dass die Spindelachse selbst in einer Ebene, vorzugsweise in der Ebene des Vorschubs, mit der Senkrechten einen spitzen Winkel von vorzugsweise 5 bis 100 einschliesst.