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Vorrichtung zum Vor- und Rückwärtshobeln bei Hobelmaschinen Die Erfindung
bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Vor- und Rückwärtshobeln bei insbesondere
Metallhobelmaschinen mit einem sowohl beim Vorlauf als auch beim Rücklauf schneidenden
Hobelstahl.
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Bekanntlich ergibt sich bei den früher üblichen Metallhobelmaschinen
mit beweglichem oder festem Tisch, bei denen das Werkzeug nur im Vorlauf schneidet,
durch den ungenutzten Rücklauf eine beträchtliche Leerzeit, weshalb man schon einen
Doppelstahlhalter mit zwei Stählen anwandte, von denen der eine im Vorlauf und der
andere im Rücklauf schnitt. Ferner ist es bekannt, einen einzigen Hobelstahl mit
zwei entgegengesetzten Schneiden zu versehen und ihn in einem schwebenden Werkzeugträger
anzuordnen, der zwischen zwei Anschlägen pendelt, auf denen sich der Stahlhalter
abwechselnd abstützt, entsprechend der Bewegungsrichtung bzw. der arbeitenden Schneide.
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Es sind bereits Vorrichtungen an Metallhobelmaschinen zum Vor- und
Rückwärtshobeln mit einem den fest eingespannten, mit zwei zueinander entgegengesetzt
liegenden Schneiden versehenen Hobelstahl tragenden und um eine in einem Halter
fest angeordnete Achse in die jeweilige Arbeitslage vierschwenkbaren Werkzeugträger
bekannt, bei denen der Werkzeugträger zwei im stumpfen Winkel zueinander verlaufende
Abstützflächen aufweist, von denen sich jeweils die einer Schräglage des Hobelstahles
zugeordnete Abstützfläche in der Arbeitslage gegen eine einzige am Halter angeordnete
Anlagefläche abstützt.
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Derartige bekannte Vorrichtungen haben jedoch den Nachteil, daß sie
sehr genau geschliffene Hobelstähle
erfordern und daß die Einrichtezeiten
zu groß sind. Diese Nachteile werden durch die erfindungsgemäße Vorrichtung vermieden,
die es ermöglicht, daß die Schneiden des Hobelstahles, insbesondere wenn diese nicht
vollkommen symmetrisch zur Mittelachse des Hobelstahles-geschliffen sind oder nach
dem Einspannen des Hobelstahles im Werkzeugträger unsymmetrisch zur Schwenkachse
liegen, in den beiden Endlagen des Werkzeugträgers auf einen gleichen Abstand von
der Werkstückoberfläche einstellbar sind. Dies wird dadurch erreicht, daß die Anlagefläche
entsprechend der erforderlichen Schräge dadurch einstellbar gemacht wird, daß die
Anlagefläche an einem verstellbaren Anlagestück angeordnet ist..
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Die Vorrichtung zum Vor- und Rückwärtshobeln ist demnach dadurch gekennzeichnet,
daß die an einem verstellbaren Anlagestück angeordnete Anlagefläche entsprechend
der erforderlichen Schräglage der Abstützflächen des Werkzeugträgers einstellbar
ist.
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Vorzugsweise ist das Anlagestück als ein an seinem Umfang am Halter
geführter und in der eingestellten Lage festspannbarer Kreissektor ausgebildet,
dessen den Abstützflächen zugewendete Seite die Anlagefläche bildet.
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Die Verstellung des Anlagestückes kann beispielsweise durch einen
in dasselbe eingreifenden Exzenter erfolgen.
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Vorteilhaft ist es, auf der- Schwenkachse des Halters einen weiteren
gleichartigen Werkzeugträger mit einem weiteren zweischneidigen Hobelstahl anzuordnen
sowie ein zweites Anlagestück vorzusehen, wobei beide Werkzeugträger im gleichen
Drehsinn gleichzeitig verschwenkt werden können. In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel
der erfindungsgemäßen Vorrichtung schematisch dargestellt, und zwar handelt es sich
um eine Maschine mit beweglichem Tisch.
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Abb. i zeigt die Hobelmaschine von der Seite; Abb. 2 zeigt die Ständerhobelmaschine
der Abb. i von vorn; Abb.3 zeigt in Seitenansicht eine Shaping-Hobelmaschine mit
festem Tisch; Abb.4 zeigt den unteren Teil eines Hobelstahls mit zwei Schneiden
im Stahlhalter eingespannt; Abb. 5 bis 8 zeigen die Arbeitsweise des. Hobelstahls
der Abb. 4; Abb. g zeigt im Aufriß den Werkzeugträger einschließlich der Betätigungsvorrichtung;
Abb. ro ist ein Vertikalschnitt durch den Werkzeugträger der Abb: g allein; Abb.
i i ist ein Horizontalschnitt gemäß X'-X' der Abb. io; Abb. 12 ist ein horizontaler
Teilschnitt gemäß XII-XII der Abb. 9.
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Bei der in den Abb. i und 2 schematisch dargestellten üblichen Ständerhobelmaschine
ist der Tisch T beweglich und das Werkzeug O. in Schnittrichtung fest; das zu bearbeitende
Werkstück P wird in bekannter Weise auf den Tisch T gespannt, der auf dem Gestell
B sich abwechselnd in Richtung Si und S2 bewegt. Das Werkzeug 0 ist auf einem Werkzeugträger
PO befestigt, der in bekannter Weise auf dem Ausleger Bi verschiebbar ist und in
bekannter Weise bei jedem Hub um einen bestimmten Schnittvorschub verschoben wird.
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Bei der in Abb.3 schematisch dargestellten Shaping-Hobelmaschine ist
der Tisch in Schnittrichtung fest und das Werkzeug beweglich; der das Werkstück
tragende Tisch T ist in dem Bett G seitlich beweglich und wird bei jedem Hub des
den Hobelstahl 0 tragenden Schlittens C um, den jeweils gewählten Vorschub seitlich
verschoben; das Werkzeug 0 ist im Werkzeugträger PO gehalten und bewegt sich mit
dem Schlitten C im Bett des Gestells G in Richtungen Si und S2 hin und her.
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Damit das Werkzeug 0 in beiden Richtungen schneiden kann, wird es
gemäß Abb.4 mit zwei Schneiden T1 und T2 versehen und in einem schwenkbaren Stahlhalter
PO eingespannt, der die in den Abb. 5 und 6 angedeuteten Schräglagen einnehmen kann,
indem er sich abwechselnd gegen die Anschläge B1 und B2 abstützt. Wenn der Hobelstahl
die in Abb. 5 gezeigte Lage einnimmt, bewegt sich der Tisch in Richtung S2; wenn
das Werkzeug die in Abb. 6 gezeigte Lage einnimmt, bewegt sich der Tisch in Richtung
S1. Bei jeder Bewegungsumkehr des Tisches schwenkt das Werkzeug von der einen in
die andere Lage. Damit die mit einem derartigen Stahl gehobelte Werkstückoberfläche
eben ist, muß die Schnittiefe der Schneide T1 die gleiche wie die der Schneide T2
sein, was beträchtliche Einrichtezeiten erfordert. Da sowohl beim Schleifen des
Hobelstahles als auch beim Einspannen kleine Differenzen unvermeidlich sind, muß
die eine der Schneiden zur anderen eingestellt werden können.
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Es können drei Fehler auftreten, die sich überlagern: Die Werkzeugachse
kann im Verhältnis zum Schwingungsmittelpunkt gemäß Abb.7 um eine Differenz verschoben
sein, wodurch sich bei der Pendelbewegung eine Differenz der Schneiden
worin a = Schwingungswinkel, b =Verschiebung der Werkzeugachse gegen den Schwingungsmittelpunkt
und h = Höhendifferenz .der Schneiden bedeutet. . Das .Doppelwerkzeug -kann gemäß
Abb. 8 gegen die senkrechte Achse geneigt sein;, obwohl seine Achse durch den Schwingungsmittelpunkt
hindurchgeht. Beim Arbeiten sind dadurch die Schneiden nicht auf derselben Höhe;
die Höhendifferenz beträgt d =:21 - sin ß, worin 21= Breite des Werkzeuges
und ß = Neigungswinkel der Werkzeugachse gegen die vertikale 0-Y bedeutet: Die Schneiden
des Hobelstahles können verschiedene Höhen haben, auch wenn das Werkzeug einwandfrei
eingespannt ist., etwa indem die Schneiden nicht symmetrisch sind.
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Diese drei Fehlermöglichkeiten überlagern sich. Der erfindungsgemäß
gestaltete Werkzeugträger ermöglicht ein Einstellen des Werkzeuges so, daß die algebraische
Summe der drei Fehler gleich Null wird. Dies wird dadurch erreicht, daß die
Schneidenhöhen
des Wr-rlczeuges zueinander eingestellt «-erden können durch Einstellen der Anschläge
des Werkzeugträgers, gegen die sich der Stahlhalter abstützt, wodurch der Schwingungswinkel
a gegen die Vertikale 0-Y eingestellt werden kann; diese Einstellung kann
an dem eingespannten Stahl, d. h. während der Arbeit vorgenommen werden.
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Der schwenkbare Stahlhalter i, in dem der Doppelstahl 0 eingespannt
ist, ist auf einem Zapfen 2 gelagert und kann sich um dessen Achse drehen. Der Zapfen
2 ist durchbohrt und wird von dem Schaft des Hobelstahles durchdrungen; er ist im
Werkzeugkopf d. gelagert. Das Umschwenken kann durch irgendeine elektrische, elektromagnetische,
hydraulische oder sonstige Einrichtung gesteuert werden; bei dem in der Zeichnung
dargestellten Ausführungsbeispiel erfolgt die Umlenkung durch einen Motor M und
eine Kette i o. Der Hobelstahl ist mit Schrauben 3 im Stahlhalter i fest eingespannt.
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Der Stahlhalter i weist zwei entgegengesetzt geneigte Teile P1 und
P2 auf, mit denen er sich in den beiden Arbeitslagen abstützt, und zwar erfindungsgemäß
auf einem sektorförmigen Anschlagstück 5, das in einer entsprechenden Aussparung
des Werkzeugkopfes q. gelagert ist, und gemäß Abb. 12 durch schwalbenschwanzförmig
gestaltete Klemmstücke 6 blockiert werden kann. Das Anschlagstück 5 weist eine Nut
io auf, in die ein Exzenterzapfen 8 eingreift, der gemäß Abb. 9 durch einen Einstellvierkant
9 verstellt werden kann. Die Klemmstücke 6 können auf dem Sektor 5 durch die Schrauben
7 angezogen werden.
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Nach Lösen der Schrauben 7 kann die Lage des Sektorstückes 5 vermittels
des Exzenters 8 verändert werden, und infolgedessen verändert sich auch die Lage
des Stahlhalters i, wenn er sich mit seinen Schrägflächen PI und P2 an dem Anschlag
5 abstützt.
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Das Einrichten geschieht wie folgt: Der Hobelstahl 0 wird vermittels
der Schrauben 3 eingespannt; die Klemmschrauben 7 werden gelöst und der Exzenter
8 mit Hilfe seines Vierkants 9 auf Null gestellt; dann werden die Klemmschrauben
7 wieder angezogen. Der Stahlhalter i wird alsdann so geneigt, daß die Schrägfläche
P, auf dem einstellbaren Anschlag 5 zur Auflage kommt, worauf dann der Abstand der
Schneide T1 des Werkzeuges gegen den Tisch mittels Endmaßen oder sonstigen Lehren
gemessen wird. Darauf wird der Stahlhalter i in die entgegengesetzte Schräglage
verschwenkt, wobei die Schrägfläche P2 auf dem Anschlag 5 zur Auflage kommt; entsprechend
wird dann der Abstand der Schneide T2 gegen den Tisch gemessen. Die Klemmschrauben
werden wieder gelöst und der Anschlag 5 so eingestellt, .daß die Abstände dl und
d2 der Schneiden T1 bzw. T2 vom Tisch gleich sind, worauf dann der Anschlag 5 vermittels
der Klemmschrauben 7 endgültig blockiert wird.
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Die beschriebene Einrichtung hat den bedeutenden Vorteil, daß sie
nur eine geringe Dicke aufweist, wodurch es möglich ist, auf demselben Werkzeugkopf
gemäß Abb. i i zwei derartige Doppelstähle einzuspannen, ohne daß die Breite der
gewöhnlichen Stahlhalter beträchtlich überschritten wird. Somit wird die Produktionsleistung
der Maschine verdoppelt, d. h. die Maschine leistet gegenüber den einfach wirkenden
Hobelmaschinen das Vierfache.
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Es ist einleuchtend, daß die Zahl der dem Erfindungsprinzip zufolge
ausgebildeten Werkzeugköpfe nicht beschränkt ist und daß die Einrichtung bei Maschinen
mit festem Tisch und beweglichem Werkzeug ähnlich ist; die obigen Ausführungen treffen
genau so für Hobelmaschinen des Typs der Shaping-Maschinen zu, und die Einrichtung
ist auch an abgeleiteten Maschinenformen, beispielsweise Feilmaschinen, Stoßmaschinen
usw. anwendbar.