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Verstellvorrichtung für wenigstens ein rotierendes spanab-
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hebendes Werkzeug Die Erfindung betrifft eine Verstellvorrichtung
für wenigstens ein rotierendes spanabhebendes Werkzeug, insbesondere einen Fräser,
vorzugsweise zur Verstellung der Schnitt-Tiefe.
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Insbesondere an Vorrichtungen zum Kantenbrechen bei Werkstükken ist
es erwünscht, die Stärke der Anphasung ändern zu können. Dies läßt sich durch eine
Verstellung beispielsweise eines Scheibenfräsers relativ zur Werkstückführung erreichen.
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Dabei ist jedoch als nachteilig anzusehen, daß die Verstellung relativ
aufifendig ist und daß beispielsweise ein Scheibenfräser praktisch immer an der
gleichen Umfangsstelle wirksam wird, so daß er an dieser Stelle stark belastet wird
und entsprechend früh nachgeschliffen werden muß.
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Es besteht deshalb die Aufgabe, eine Verstellvorrichtung der eingangs
erwähnten Art zu schaffen, die eine schnelle Verstellung eines Fräsers od. dgl.
Werkzeuges relativ zu einem Werkstück erlaubt und wobei außerdem eine bessere Ausnutzung
der Werkzeugbreite möglich ist, um das Nacharbeiten des Werkzeuges möglichst lange
hinausschieben zu können.
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Die Lösung dieser Aufgabe besteht im wesentlichen darin, daß das Werkzeug
in einer drehbaren Büchse od. dgl.exzentrisch gelagert ist und daß diese Büchse
od. dgl. in ihrer axialen Richtung verstellbar ist. Durch die Drehung der Büchse
od.dgl.
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wird also aufgrund derezzentrischen Lagerung auch das Werkz.
B.
v.
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zug in seiner Höhe verstellt. Darüber hinaus erlaubt die Büchse eine
axiale Verstellung, so daß unterschiedliche Stellen des Werkzeuges an zu brechenden
Kanten od. dgl. das Werkzeug nur stellenweise beaufschlagenden Stellen eines Werkzeuges
wirksam gemacht werden können, so daß das Werkzeug wesentlich länger in Benutzung
bleiben kann, bevor es nachgearbeitet werden muß.
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Eine ganz besonders vorteilhafte und zweckmäßige Ausgestaltung der
Erfindung kann dabei darin bestehen, daß die Büchse od. dgl. ein Gewinde aufweist,
welches bei ihrer Verdrehung mit einem Gegengewinde im Sinne einer Axialverschiebung
zusammenwirkt. Wird also die Höhe des Werkzeuges verstellt, wird gleichzeitig die
Axialverschiebung durchgeführt. Dabei kann bei mehr als einer Umdrehung die Höhenverstellung
jeweils wiederholt werden, während gleichzeitig eine der Gewindesteigung entsprechende
Axialverschiebung einstellbar ist. Mit einer einzigen Bewegung können also beide
gewünschten Verstellungen durchgeführt werden.
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Zweckmäßig kann es sein, wenn das Gegengewinde in einer Führungshülse
vorzugsweise aus Buntmetall, insbesondere aus Rotguß vorgesehen ist und über einen
Bruchteil von dessen Länge reicht. Dabei kann das Gegengewinde am Beginn der Öffnung
für die Hülse angeordnet sein und vor der Innenführung für die Büchse kann eine
ringförmige Vertiefung als Gewindeauslauf vorgesehen sein. Neben den Verstellgewinden
bilden also Büchse und Hülse eine Passung und Führung miteinander.
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Dabei ist es ferner zweckmäßig, wenn die Büchse und/oder die Hülse
insbesondere im Gewindebereich eine lösbare Klemmvorrichtung zum Festlegen der Hülse
in der jeweils eingestellten Position aufweisen. Eine andere Möglichkeit kann darin
bestehen, daß das Verstellgewinde selbsthemmend ist.
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Eine besonders zweckmäßige Anpassung des Antriebes an die
unterschiedlichen
Verstellbewegungen des Scheibenfräsers od. dgl. Werkzeuges kann darin bestehen,
daß als Antrieb für den Fräser od. dgl. Werkzeug ein Riementrieb, insbesondere ein
Zahnriementrieb vorgesehen ist, bei welchem der Zahnriemen vorzugsweise schmaler
als das das Werkzeug beaufschlagende Zahnrad od. dgl. ist und daß an dem Riemen
eine die Exzenterbewegungen des Antriebsrades bei der Verstellung des Werkzeuges
ausgleichende Spannvorrichtung, insbesondere eine federbelastete und gegebenenfalls
kugelgelagerte Spannrolle od. dgl. vorgesehen ist. Wird das Werkzeug zusammen mit
den koaxial zu ihm angeordneten Antriebsrad exzentrisoh und axial verstellt, kann
einerseits eine Relativbewegung zu dom Riemen in axialer Richtung durchgeführt werden
und anderorseite gleicht die Spannvorrichtung die dabei in Riemen richtung durchgeführten
Exzenter-Bewegungen aus. Der Antriebsriemen kann dabei beispielsweise auf seinem
Antriebsrad in axialer Richtung durch entsprechende Ränder an diesem Rad -geführt
sein.
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Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand weite.
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rer Ansprüche. Nachstehend ist die Erfindung mit ihren ihr als wesenlich
zugehörenden Einzelheiten anhand der Zeichnung noch näher beschreiben. Es zeigt
in schematisierter Darstellung: Fig. 1 eine Ansicht der Vorrichtung lit Blick auf
die Stirn.
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seite des als Scheibenfräser ausgebildeten Werkzeuges, F1g. 2 eine
teilweise im Schnitt gehaltene Seitenansicht und Fig. 3 eine Draufsicht der Vorrichtung,
in vergrößertem Maßstab Fig. 4 eine Stirnansicht des Fräsers und Fig. 5 einen Längsschnitt
durch die Vorrichtung ohne deren Befestigung an einem Maschinengestell.
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Eine im Ganzen mit 1 bezeichnete Verstellvorrichtung dient im Ausführungsbeispiel
dazu, einen Scheibenfräser 2 hinsichtlich der Schnitt-Tiefe gegenüber einem Werkstück
3 verstellen zu können. Dabei ist im Ausführungsbeispiel ein Werkstück 3 dargestellt,
dessen Kanten 4 in noch eu beschreibender Weise mit hilfe des Scheibenfräser 2 gebrochen
werden sollen. Man erkennt vor allen: in den Figuren 2 und 5, daß dabei also Jeweils
nur eine schmale Zone der Schnitt-Breite des Fräsers 2 beansprucht wird.
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Zur Veränderung der Schnitt-Tiefe ist der fräser 2 ia seiner Höhe
relativ zu dem Werkstück 3 zu verstellen. Dazu ist vorgesehen, daß das Werkzeug
2 in einer drehbaren Büchse 5 exzentrisch gelagert ist. Dartiber hinaus ist die
Büchse 3 in noch zu beschreibender Weise in ihrer axialen Richtung verstollbar.
Die exzentrische Lagerung bewirkt, daß eine Drehung der Büchse das Werkzeug 2 aufgrund
seiner Exzentrizität mit seinem Mittelpunkt auf einem Kreis verstellt, so daß auch
eine Höhenverstellung erfolgt. Die axiale Verstellbarkeit der Büchse 3 erlaubt es,
unterschiedliche Zonen des Fräsers 2 in dem Bereich der zu brechenden Kanten 4 des
Werkstückes 3 zu bringen, so daß der Fräser nach und nach über seine ge.
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samte Breite abgenutzt werden kann, bevor er nachgearbeitet, s. B.
nachgeschliffen werden muß. Je nach Anordnung des Werkstückanschlages kann in analoger
Weise seitwärts verstellt werden.
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Im Ausführungsbeispiel ist daboi vorgoshon, daß die Büchse 9 ein Gewinde
6 aufweist, welches bei ihrer Verdrehung mit einem Gegengewinde 7 im Sinne einer
Axialverschiebung :usammenwirt. Eine Umdrehung bewirkt dabei einen Vorschub des
Fräsers 2 um die Gewindesteigung, wobei je nach Drehrichtung diese Verstellung in
der einen oder anderen Richtung gemäß dem Doppelpfeil Pf 2 in Fig. 2 erfolgt. Soll
also die Höhe des Fräsers 2 gegenüber dem Werkstück 3 verstellt werden, wird die
Büchse 3 innerhalb einer Umdrehung um einen entsprechenden Bruchteil einer Umdrehung
verstellt. Eoll aber eine neue Schnittzone am Scheibenfräser 2 wirksam gemacht
werden,
wird für die gleiche, vorher eingestellte Höhenlage genau eine Umdrehung gemacht,
während eine Kombination von höhenverstellung und Vahl einer neuen Schnittstelle
durch mehr als eine Umdrehung erzielt werden kann. In vorteilfhafter Weise kann
jedenfalls mit Hilfe einer einzigen Drehbewegung jede der gewünschten Verstellbewegungen
durchführt werden.
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In Fig. 2 erkennt man, daß die Büchse 3 außerhalb ihrer Lagerung einen
vorzugsweise aufgerauhten Drehgriff 8 für ihre Verdrehung aufweist. In Fig. 5 erkennt
man, daß der Drehgriff 8 mit der Büchse 3 einstückig verbunden ist. Dadurch ist
die Herstellung einfach, Darüber hinaus kann an der Stelle dieses Drehrgriffes B
eines des Kugellager 9 für die im Ausführungsbeispiel kugelgelagerte Fräserachse
10 angeordnet sein, wo entsprechend mehr Material zur Verfügung steht, Anstelle
des einstückigen Drehgriffes 8 könnte selbstverständlich auch ein llandrad od. dgl,
eventuell sogar motorisch antreibbares Verstellelement vorgesehen sein.
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Vor allem in Fig. 5 erkennt man, daß die Werkzeugachse 11 in der Gewindebüchse
9 parallel und exzentrisch tur Büchsenachse 12 angeordnet ist. Bei einer Drehung
der Büchse 9 wegt sich also diese Werkzeugachse 11 auf einem Kreis um die Büchsenachse
12, wodurch die Fräseroberfläche den in Fig. 4 mit 13 bezeichneten Kreis beschreibt.
Man erkennt deutlich, daß dadurch also gegenüber der dargestellten Position des
Fräsers 2 eine Höhenverstellung um das doppelte der Exzentritzität e möglich ist.
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Es hat sich als zweckmäßig erwiesen, wenn die Gewindesteigung an der
Büchse 3 vorzugsweise etwa 2 mm beträgt, so daß eine voll Umdrehung dor Büchse 5eine
Axialverschiebung des Werkzeuges 2 um 2 nm bewirkt. Die Exzentrizität e der Werkzeugachse
11 gegenüber der Achse 12 der Gewindebüchse 9 beträgt z. B. etwa 1 mm, so daß insgesamt
eine Höhenverstellung um
2 mm durchfUhrbar ist. Eine noch zu beschreibende
Führungsschiene 14 bildet dabei Mit der der Spitze t5 des Querschnittes ihres Winkelraumes
entsprechenden Linie eine Tangente an die Werkzeugaußenseite, wenn das Werkzeug
in einer untoraten Lage gemäß Fig. 4 steht. Dadurch sin Anphasungen von kleinster
bis zur größten Verstellbarkeit des Fräsers 2 möglich.
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Auch in Fig. 5 ist diese unterste Stellung des Fräsers relativ zu
der Führungsschiene 14 dargestellt.
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Über dem im Ausführungsbeispiel als Scheibenfräser 2 ausgebildeten
Werkzeug ist nämlich eine im Querschnitt rechwinklige Führungsschiene 14 für das
Werkstück 3 angeordnet, die in ihrem Winkelraum im Bereich des Fräsers 2 eine von
der äußersten Fräsermantelfläche durchsetzte Ausnehmung 16 aufweist. Durch diese
Ausnehmung kann der etwas höhenverstellte Fräser 2 an dem Werkstück 3 und vor allem
an einer Kante 4 dieses Werkstückes 3 angreifen und eine Anphasung durchführen,
wenn das Werkstück 3 in dem Winkelraum der Schiene über den Fräser geführt wird.
Dabei ist im Ausführungsbeispiel diese Führungsschiene 14 für das anzuphasende Werkstück
3 feststehend angeordnet. Zur Veränderung des Phasenwikels könnte die Führungsschiene
14 jedoch zumindest um die der inneren Spitze 15 das Winkelraumes entsprechende
Linie schwenkbar und im unteschiedlichen Positionen festlegbar gelagert sein.
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Gemäß Fig. 2 weist die Führungsschiene 14 einen kurzen Winkelschenkel
17 und einen langen Winkelschenkel 18 auf, welche Schenkel in: rechten Winkel zueinander
angeordnet sind. An der äußeren Schienenkanto 19 ist im Bereich des Werkzeuges 2
eine vorgzugsweise rechwinklig zur Winkelhalbierenden 20 angeordnete Ausfräsung
21 angeordnet, die in den Verlauf beider Winkelschenkel 17 und 18 eingreift und
so die Aus.
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nohmung 16 und gleichzeitig genügend Platz für den Scheibenfräser
auch seitlich der Ausnehmung 16 bildet. Ferner ist rorsosehen, daß fUr eine sichere
Anlage der Seitenflächen
des Werkstückes 3 an den Innenseiten der
Schenkel 17 und 18 die Spitze 15 im Inneren des Winkelraumes durch eine Hohlkehle
oder Nut 22 praktisch entfernt ist, wo daß ein eventuell an einer Werkstückkante
4 befindlicher Grat ein sicheres Anlegen des Werkstückes in der Schiene nicht behindern
kann. Neben dem Anphasen ist also auch ein Entgraten möglich.
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In Fig. 5 erkennt man noch, daß der Gewindebereich der Büchse 5 einen
Bruchteil weniger als eine der gesamten Lagerbreite der Büchse beträgt. Der übrige
Lagerbereich der Büchse dient als Axial- und Radialführung. Auch das Gegengewinde
7, welches im Ausführungsbeispiel in einer Führungshülse 23 vorzugsweise aus Buntmetall
angeordnet ist, reicht nur über einen Bruchteil von dessen Länge. Dabei ist das
Gegengewinde 7 am Beginn der Öffnung für die Hülse 5 angeordnet und vor der eigentlichen
Innenführung für die Büchse 5 ist eine ringförmige Vertiefung 24 als Gewindeauslauf
vorgesehen. Die Breite dieser ringförmigen Vertiefung 24 ist ein Maß für die Verstellbarkeit
der Büchse 5 im axialer Richtung.
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In nicht näher dargestellter Weise weist die Büchse 5 und/ oder die
Hülse 23 insbesondere im Gewindebereich eine lösbare Klemmvorrichtung zum Festlegen
der Hülse in der jeweils eingestellten Position auf. Statt dessen oder zusätzlich
kann das Verstellgewinde 6 und 7 selbsthemmend sein. Eine Möglichkeit besteht dabei
darin, daß die Hülse 23 im Gewindebereich geschlitzt ist und eine den Schlitz durchsetzende
Klemmschraube aufweist. Mit dieser Schraube kann der Schlitz in seiner Breite verändert
werden, so daß sich am Gegengewinde eine entsprechende Verklemmung ergibt.
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Als Antrieb für den Fräser 2 ist im Ausführungsbeispiel ein Riementrieb,
zweckmäßigerweise ein Zahnriementrieb vorgesehen, bei welchem der Zahnriemen 25
schmaler als das daß Werkzeug 2 beaufschalgende Zahnrad 26 od. dgl. ist. Am den
Rienen 25
ist dabei außerdem eine die Exzenterbewegungen des Antriebsrades
26 bei der Verstellung des Werkzeuges 2 ausgleichende Spannvorrichtung, im Ausführungsbeispiel
eine federbelastete und gegebenenfalls kugelgelagerte Spannrolle 27 vorgesehen.
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Man erkennt deutlich seitlich des Zahnriemens 25 jeweils noch so viel
Platz an dem Zahnrad 26, daß selbst bei einer Verstellung des Scheibenfräsers 2
um seine volständige Breite der Zahnriemen 25 noch mit seiner ganzen Breite am Zahnrad
26 angreift. Die bei der Exzenterbewegung auch in seitlicher Richtung durchgeführten
Verstellbewegungen, die das Zahnrad 26 mit dem Fräser 2 mitmacht, werden selbsttätig
durch die Spannrolle 27 ausgeglichen.
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Es sei noch erwähnt, daß die Vorrichtung 1 entweder als eigene Maschine
insbesondere zum Entgraten oder für eine sonstige einfache Bearbeitung von Werkstücken
vorgesehen sein kann oder daß sie innerhalb einer Mehrfachmaschine, auf der noch
andere Bearbeitungsvorgänge stattfinden können, angeordnet sein kann. Bei einer
Mehrfachmaschine ist dann auf einfache Weise mit Hilfe des Zahnriemens 25 eine Verbindung
mit dem Antrieb einer anderen Werkzeugeinrichtung möglich.
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Schließlich sei noch erwähnt, daß als Werkzeug auch gegebenenfalls
eine an ihrem Umfang wirksame Schleifscheibe vorgesehen sein kann.
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In vorteilhafter und zweckmäßiger Weise erhält der Benutzer der Vorichtung
1 die Möglichkeit, die Höhe des Werkzeuges zur Veränderung beispielsweise der Größe
der Anphasung an einem Werkstück 3 durch eine Drehbewegung zu verstellen, wodurch
er zusätzlich die Möglichkeit erhält, eine andere Zone des Werkzeuges in Benutzung
zu nehmen, bis die gesamte Breite des Werkzeuges für eine Nachbearbeitung abgenutzt
ist. Dennoch ist die gesamte Konstruktion für diese beiden Verstellbewegungen einfach.
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Im Ausführungsbeispiel ist die exzentrische Lagerung des Fräsers relativ
zu der drehbaren Büchse 5 so gewählt2 daß die größte Verstellbewegung in vertikaler
Richtung2 also als Höhenverstellung erfolgt. Selbstverständlich kann jedoch die
gesamte Anordnung auch beispielsweise um 900 oder einen beliebigen winkel um die
Achse ii gedreht gedacht erden, so daß dann in gleicher Weise der Fräser 2 seitlich
relativ zu einem dann auch in anderer Position anzuhaltenden oder anzulegenden Werkstück
verstellbar ist Alle in der Beschreibung, den Ansprüchen und der Zeichnung dargestellten
Merkmale und Konstruktionsdetails können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination
miteinander wesentliche Bedeutung haben - Ansprüche