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Werkzeugmaschine, wie Fräsmaschine, 'insbesondere zur Bearbeitung
von Schlüsseln Die Erfindung bezieht sich auf eine Werkzeugmaschine, wie Fräsmaschine,
mit mehreren in der Vorschubrichtung hintereinander angeordneten spanabhebenden
Werkzeugen, wie Fräsern, welche für sich verstellbar sind. Solche Maschinen werden
beispielsweise zur Bearbeitung der die Zuhaltungen von Schlössern steuernden Flächen
an Schlüsseln verwandt. Hierbei kommt es darauf an, die Lage der Steuerflächen genau
einzuhalten. Darüber hinaus ist es für die Wirtschaftlichkeit der Fertigung von
maßgebender Bedeutung, die Umstellung der Werkzeuge schnell und genau vornehiinen
zu können, da üblicherweise mit der gleichen Werkzeugeinstellung jeweils nur wenige
Schlüssel gefertigt werden, also fortlaufend Änderungen der Einstellung vorgenommen
werden müssen, um die zur Erzielung einer guten Schutzwirkung der Schlösser erforderliche
Vielzahl von Schlüsselvariationen zu verwirklichen. Die bekannten Maschinen, bei
welchen mehrere die einzelnen Steuerflächen für die Zuhaltungen der Schlösser aufeinanderfolgend
bearbeitende Werkzeuge, wie Fräser,hintereinander, und: axial versetzt angeordnet
sind, vermögen diesen Anforderung-en nicht zufriedenstellend zu genügen, da bei
ihnen die Verstellung der Werkzeuge zeitraubend ist und überdies beachtliche Arbeitstoleranzen
bedingt, welche die Schließsicherheit beeinträchtigen. Bei diesen
vorbekännten
Einrichtungen sind die Träger der hintereinander angeordneten Werkzeuge der Höhe
nach mit Hilfe von Gewindespindeln verstellbar, auf denen drehbare und axial festgehaltene
Muttern verschraubbar sind, die mit maschinenfesten Rastmitteln zusammenwirken.
Die zur Verstellung erforderliche Drehung dieser Mutter ist nicht nur umständlich,
sondern bedarf darüber hinaus des Einsatzes von Sonderwerkzeugen, da die Muttern
dicht nebeneinanderliegen, um die Reihe der Werkzeugträger auf einer kleinen Länge,
welche den Arbeitshub bestimmt, unterbringen zu können. Außerdem besteht der Mangel,
da@ß sich jeder Fehler in der Einstellung der Muttern unmittelbar als Maßabweichung
in der Lage der jeweils bearbeiteten Fläche auswirkt. Selbst bei, sorgfältiger Bedienung
des Gerätes kann es nicht ausbleiben, daß beachtliche Maßabweichungen anfallen,
die teilweise schon durch den betriebsbedingten Verschleiß hervorgerufen werden.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Werkzeugmaschine der
erläuterten Art zu schaffen, bei der die Arbeitsgenauigkeit von der Sorgfalt des
Bedienenden praktisch unabhängig ist und bei welcher die Einstellung sich schnell
und mühelos durchführen läßt. Dies wird erfindungsgemäß im wesentlichen dadurch
erreicht, daß der Werkzeugverstellung Wähleinrichtungen zugeordnet sind, welche
die Verstellbewegung der 'hintereinander angeordneten spanabhebenden Werkzeuge von
einer gemeinsamen, -,stetig laufenden Antriebseinrichtung ableiten. Durch die Aufbringung
der zur Verstellung erforderlichen mechanischen Arbeit von der Antriebseinrichtung
wird schon eine beachtliche Entlastung des die Einrichtung Bedienenden geschaffen.
Darüber hinaus besteht der Vorteil, daß die Anordnung sich mit einfachen Mitteln
so treffen läßt, daß der bewirkte Verstellweg des Werkzeuges innerhalb engster Toleranzen
eingehalten wird. Die ferner vorgesehene Anwendung einer gemeinsamen Antriebseinrichtung
hat den Vorzug,' daß die Anordnung übersichtlich bleibt und nur weniger Einzelteile
bedarf,-. Außerdem wird die Wirtschaftlichkeit des Betriebes ,der Maschine gewahrt.
Da die Antriebseinrichtung stetig läuft, sind schließlich keine umfangreichen, dem
Verschleiß unterliegenden Schaltmittel u. dgl. erforderlich.
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Die Erfindung läßt sich 4n mannigfaltigen Arten verwirklichen. Eine
besonders zweckmäßige Ausführung sieht vor, jede Wähleinrichtung als einen Teil
einer schaltbaren und sich nach der Beendigung des vorgesehenen Schalthubes selbsttätig
lösenden, zwischen der Antriebseinrichtung und der Verstelleinrichtung liegenden
Kupplung auszubilden. Diese kann in einfacher Weise mechanisch arbeiten. Es wäre
jedoch auch möglich, die Kupplung elektrisch zu steuern. Bei einer `mechanischen
Ausführung erhält zweckmäßig jede Wahleinrichtung eine mit der Stelleinrichtung
für das ihr zugeordnete Werkzeug- gekuppelte Trommel, in welcher auf den Umfang
verteilt eine Mehrzahl wahlweise eindrückbarer, zur Herstellung . einer drehfesten
Verbindung mit einer stetig umlaufenden Scheibe besfimmter Schieber untergebracht
ist, welche in der Wirkstellung, eine der Mitnehmerflächen der den anderen Kupplungsteil
bildenden Antriebsscheibe hintergreifen und die nach der Beendigung des vorgesehenen
Verstellweges mechanisch rückgestellt werden, wozu in einfacher-Weise ein maschinenfest
angeordneter Nocken dienen kann. Die Bewegung der Stelleinriahtwng.erfolgt dann
in Abhängigkeit von der Lage des jeweils betätigten Schiebers gegenüber dem festen,
zur Rückstellung bestimmten Anschlag .in dem vorgesehenen Umfang. Die den Wähleinrichtungen
zugeordneten, stetig umlaufenden Scheiben werden äntriebsseitig zweckmäßig als Schneckenräder
ausgebildet, welche mit einer gem.insamen, stetig umlaufenden Schnecke kämmen. Es
wäre anderseits auch möglich, diese Scheiben über eine Welle oder mit Hilfe einer
Kette bzw. eines :Riemens gemeinsam anzutreiben. An sich würde die Betriebssicherheit
auch nicht verringert, wenn für jede Wähleinrichtung ein unabhängiger Antrieb vorgesehen
wäre, doch ist damit ein die Übersichtlichkeit beeinträchtigender Aufwand an Antriebsmitteln
verbunden.
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Die von fier Wähleinrichtung beeinflußte Stelleinrichtung besteht
nach einem weiteren Merkmal der Erfindung zweckmäßig aus einem drehbaren Tragkörper,
der einanderfolgend stufenförmige Hubflächen trägt, auf denen sich der Werkzeugträger,
vorzugsweise unter Federbelastung abstützt: Die Verwendung von stufenförmigen Hubflächen
.hat den Vorteil, daß die erzeugte Werkzeugverstellung nicht unmittelbar von .der
Stellung des Tragkörpers abhängig ist, denn es ist dann jeder Stehstufe ein Abschnitt
des Tragkörpers zugeteilt, innerhalb dessen eine Verstellung nicht erfolgt. Als
besonders zweckmäßig hat es sich erwiesen, die Hubflächen des Tragkörpers .in Form
von zu seiner Drehachse mittigen Kreisbogenabschnitten auf seiner Mantelfläche zu
verteilen. Die Flächen lassen sich dabei genau und mit einfachen Mitteln durch Schleifen
bearbeiten. Der betriebsmäßig anfallende Verschleiß ist nur gering. Dies gilt insbesondere
dann, wenn der Werkzeugträger sich auf dem Tragkörper mit einer Rolle, beispielsweise
dem Außenring eines Wälzlagers stützt. An Stelle eines drehbaren Tragkörpers könnte
auch eine gestreckte Ausführung vorgesehen sein, doch bedarf diese .meist verwickelter
Führungsmittel.
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Zur vollen Ausnutzung der erreichbaren Arbeitsgeschwindigkeit des
Gerätes hat es sich nach einem weiteren Merkmal der Erfindung als vorteilhaft erwiesen,
dem die Werkstücke tragenden Schlitten an beiden Enden seiner Führungsbahn wechselweise
Gleichlauf- und Gegenlaufbearbeitung zulassende Schaltmittel zuzuordnen.. Solche
Einrichtungen lassen sich vorteilhaft auch für Maschinen ver= wenden, die eine andere
Verstellung der Werkzeugträger haben, denn. es wird :auf jeden--Fall der bisher
übliche Leerrücklauf des Werkzeugschlittens eingespart. Da allerdings bei den vorbekannten
Maschinen die Werkzeugverstellung umständlich ist, ergibt sich hier keine so ausgeprägte
Verbesserung
der Arbeitsgeschwindigkeit. Weiterhin empfiehlt es
sich erfindungsgemäß; die Maschine mit einer Spanneinrichtung auszurüsten, welche
ein federbelastetes durch Anschläge in die Offenstellung überführbares Spannglied
aufweist, durch das der Bedienungsmann von der Betätigung der Spanneinrichtung entlastet
wird, so daß er lediglich die Werkstücke in die offene Spanneinrichtung einzuführen,
die Werkzeugstellung ziu wählen und nach der Beendigung des Durchlaufes die Werkstücke
der wieder offenen Spanneinrichtung zu entnehmen hat. Solche Spanneinrichtungen
lassen sich besonders einfach gestalten, wenn als Spannglied ein mittels maschinenfester
Anschläge ausrückbares Kniehebelgestänge vorgesehen wird.
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In der Zeichnung ist der Erfindungsgedanke in einem Ausführungsbeispiel
dargestellt. Es zeigt Fig. i eine Vorderansicht des wesentlichen Teiles einer Schlüsselfräsmaschine
in schaubildlicher Darstellung, Fig.2 in gleicher Darstellung die für die Erfindung
bedeutsamen Antriebsteile der Maschine, Fig. 3 einen Schnitt durch die Wähl- und
Stelleinrichtung, Fig. 4 einen Teil der Stehmittel in Ansicht. Auf der Vorderseite
eines Maschinengestelles 1o ist auf einer Führungsschiene i i ein Schlitten 12 verschieb
bar gelagert. Dieser wird von einem vorzugsweise mit einer magnetischen Bremse ausgerüsteten
sogenannten Bremsmotor über Zahnräder angetrieben, wobei ein Ritzel in eine über
die Länge des Schlittens verlaufende, nicht dargestellte Zahnstange eingreift. Auf
der Unterseite des Schlittens 12 ist eine Spanneinrichtung 13 für Flachschlüssel
angeordnet, welche beispielsweise in Paketen zu je drei Stück bearbeitet werden.
Die Spanneinrichtung steht unter Wirkung einer in einem Gehäuse 14 untergebrachten
Feder und ist mit Hilfe eines Kniehebelsystems 15 lösbar, welches über eine den
Schlitten vertikal durchsetzende Welle von einem federbelasteten Hebel 16 über maschinenfeste
Anschläge 17 gesteuert wird, welche auf einer an dem Maschinengestell sitzenden
Stange 18 verstellbar sind. Der Schlitten betätigt überdies Endausschalter, welche
seine Bewegung, die wählweise durch Druckknopfschalter bzw. Fußschalter einschaltbar
ist, begrenzen, wobei ein Auslaufweg dank der Verwendung eines Bremsmittel aufweisenden
Antriebsmotors praktisch entfällt. Unterhalb der Führungsschiene i r- sind in dem
Maschinengestell sechs Tragkörper z9 unabhängig voneinander höhenverstellbar untergebracht,
die je eine Arbeitswelle 2o mit einem Fräser 21 tragen. In an sich bekannter Weise
sind die Arbeitswellen 2o gegenüber ihren Tragkörpern z9 axial einstellbar, um .die
Stufung, d. h. den Abstand der parallelen Arbeitsebenen der Werkzeuge, verändern
zu können. Die Arbeitswellen 2o tragen rückseitig aus Fig. 2 ersichtliche Riemenscheiben
22, über die in bekannter Weise ein gemeinsamer Antriebsriemen, dessen Spannung
durch eine Spannrollanordnung aufrechterhalten wird, geführt ist. Die Werkzeugträger
z9 stützen sich je auf in einer gehäusefesten Führung 23 längs beweglichen Gleitstücken
24, wobei zur Berichtigung der Arbeitstiefe bzw. Berücksichtigung des Werkzeugdurchmessers
Längenverstellungen zulassende Verschraubungen. 25 eingeschaltet sind. Die Gleitstücke
24 sind uritersei-tig mit Stützrollen 26 ausgestattet, die gegen die Mantelflächen
von als Tragglieder dienenden Hubscheiben 27 anliegen. Die insbesondere aus- Fig.
4 ersichtlichen Hubscheiben 27 tragen auf ihren Umfang verteilte kreisbogenförmige
Abschnitte 28, deren Radien sich je um den kleinsten vorgesehenen Teilungsschritt
unterscheiden. Die Hubscheiben 27 sitzen auswechselbar auf in einer gehäusefesten
durchlaufenden Schiene 29 gelagerten Wellen 30, welche über Gelenke 3 i mit Wellen
32 drehfest verbunden sind, die an ihrem vorderen Ende Trommeln 33 tragen. In diesen
sind auf den Umfang verteilt achsparallel bewegliche Schieber 34 untergebracht.
Gleichmittig mit den Wellen 32 bzw. Trommeln 33 sind Schneckenräder 35 drehbar gelagert,
die mit einer gemeinsamen stetig angetriebenen Schnecke 36 kämmen. Die Schneckenräder
35 sind stirnseitig mit auf den Umfang verteilten Rasten 37 ausgestattet, mit denen
die ihnen zugewandten Enden der Schieber 34 im Sinne einer Drehkupplung zusammenwirken
können. Zur Rückstellung des jeweils eingedrückten Schiebers 34, d. h. zum Lösen
der Kupplung, dient je ein eine Schrägfläche aufweisender Anschlag 38, auf den der
eingedrückte Schieber mit einer Steuerfläche 39 im Sinne einer Rückstellung aufläuft.
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Die Bedienung der Maschine erfolgt in der Weise, daß der zu bearbeitende
Schlüssel bzw. mehrere paketförmig zusammengelegte Schlüssel- in die Spannverrichtung
eingelegt werden. Dann wird der .den Vorschub des .Schlittens 12 bewirkende Motor
eingeschaltet, nachdem auch .die Fräser 2z eingeschaltet worden sind. Der Schlitten
12 mit dem eingespannten Werkstück überläuft nun nacheinander sämtliche Fräser.
Das Werkstück wird dabei mit Einkerbungen versehen, .deren Tiefe durch die Höhenstellung.
der einzelnen Werkzeuge bedingt ist. Diese wird für jedes Werkzeug durch Eindrücken
eines der auf den Umfang der Trommel 33 verteilten Schieber 34 bewirkt. Der
eingedrückte Schieber 34 stellt durch den Eingriff seines rÜckseitigen Endes in
die Mitnehmerflächen des Schneckenrades 35 eine Drehkupplung mit diesem her, so
daß die Trommel 33 und damit über die Welle 32, das Gelenk 3 i nznd die Welle
30 die Hubscheibe 27 angetrieben wird. Das Maß der Verstellung ist dadurch
bestimmt, daß der eingedrückte, die Kupplung herstellende Schieber 34 beim Erreichen
des mit einer im Aushebesinne wirkenden Steuerfläche versehenen Anschlages in die
Ausgangsstellung zurückgeführt wird, wobei die Kupplung sich löst. An die Genauigkeit
der Begrenzung der mechanisch angetriebenen Bewegung der Trommeln 33 sind keinerlei
hohe Anforderungen gestellt, da die Hubscheiben 27 jeder Hubstellung einen größeren,
zur Drehachse mittigen Bereich zuordnen, innerhalb dessen eine Änderung der Drehstellung
keine Beeinflussung der- Lage des Werkzeuges
zur Folge hat. Die
Hubscheibe 27 verschiebt demnach im Maße des jeweiligen Drehwinkels der Trommel
33 den Werkzeugträger i9 .der Höhe nach, wobei der Verstel.lweg abhängig von dem
Abstand des jeweils eilgedrückten .Schiebers 34 von den rückstellenden maschinenfesten
Anschlag 38 ist. Das Wählen der der jeweiligen Zuhaltungskombination entsprechenden
Werkzeugstellungen ist bei der .erfindungsgemäßen Einrichtung einfach und schnell
durchführbar, da es lediglich eines Eindrückens je eines der vorhandenen Schieber
bedarf, die vorzugsweise benummert sind. Da die-Wähleinrichtungen überdies von den
zerspannenden Werkzeugen entfernt angeordnet sein können, ist es möglich, während
des Durchlaufens eines Werkstückes schon mit der Neueinstellung der Werkzeuge für
das nächste Werkstück zu beginnen, sofern erfindungsgemäß wechselweise im Gleichlauf-.und
Gegenlaufverfähren gearbeitet wird.
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Die dargestellte Ausführung ist, wie schon Perwähnt wurde, nur eine
beispielsweise Verwirklichung der Erfindung. Diese ist nicht darauf beschränkt.
Es sind vielmehr noch mancherlei andere-Ausführungen und Anwendungen möglich. Das
der Erfindung zugrunde liegend-- Prinzip iläßt sich auch für die Fertigung von anderen-
Schlüsseln oder sonstigen Werkstücken anwenden. In der Anordnung und Gestaltung
der Teile lassen sich mannigfaltige Abwandlungen verwirklichen. An Stelle vonFräsern
könnten' beispielsweise auch Schleifscheiben verwandt. sein. Falls es nicht möglich
ist, die Zerspannung in .einem Durchgang vorzunehmen, kann entweder der die Werkstücke
tragende Schlitten oder aber die Gesamtheit der Werkzeugträger verstellt werden.