DK144327B - Roterende vaerktoej til traebearbejdningsmaskiner - Google Patents

Description

(19) DANMARK (W

. \Ra/

^ (12) FREMLÆGGELSESSKRIFT (n, 144327 B

DIREKTORATET FOR PATENT- OG VAREMÆRKEVÆSENET

(21) Ansøgning nr. 4356/74 (51) Int.CI.3 B 27 C 5/00 (22) Indleveringsdag 15· aug. 1974 B 27 G 13/06 (24) Løbedag 15· aug. 1974 (41) Aim. tilgængelig 18. feb. 1975 (44) Fremlagt 22. feb. 1982 (86) International ansøgning nr. -(86) International indleveringsdag -(85) Videreførelsesdag -(62) Stamansøgning nr. -

(30) Prioritet 17· aug. 1973, 2341 663, DE

(71) Ansøger MICHAEL WEINIG KG., Tauberbischofsheim, DE.

(72) Opfinder Otto Betzler, LE.

(74) Fuldmægtig Per Jacobsens Patentbureau.

(54) Roterende værktøj’ til træbearbejd= ningsmaskiner.

Den foreliggende opfindelse angår et roterende værktøj til træbearbejdningsmaskiner af den i indledningen til krav 1 angivne art.

Ved træbearbejdningsmaskiner, eksempelvis med knive eller med fræsere, er de optrædende spånkræfter i sammenligning med bearbejdning af metal forholdsvis små. Derfor kan træbearbejdningsværktøjer arbejde med meget højere hastigheder end tilsvarende metalbearbejdningsværk- tøjer, hvorfor de ved store rotationshastigheder i reglen har større m radiale dimensioner. Forøgelsen af omkredshastigheden af værk- O-

CM

CO

-d- -3· T— * Ω 2 144327 tøjet har til følge, at der ved utilstrækkelig afbalancering opstår radiale kræfter og deformeringer. En sådan mangel på balance fremkaldes især, hvis værktøjet ikke sidder nøjagtigt centreret på drivakslen.

Til opnåelse af et mest muligt eksakt og spillerumsfrit sæde af værktøjet på akslen fremstilles boring og aksel efter et pasningssystem. Til trods herfor er et spillerum på op til 0,05 mm ved diametre af boring og aksel mellem 30 mm og 50 mm uundgåeligt.

Da skærene på værktøjerne må slibes udenfor bearbejdsningsmaskinen, har dette til følge, at værktøjerne ikke bliver nøjagtigt centreret. Ved høje omdrejningstal kan således kun et enkelt af værktøjerne komme til indgreb, medens de øvrige værktøjer med deres skær ligger for langt inde mod akslen og derfor er uvirksomme. Følgen heraf er, at der vil arbejdes med ringe fremføringshastighed.

Til formindskelse af den omhandlede fejl er det kendt ikke blot at fastgøre værktøjet med udelukkende aksialt spændende organer på akslen, men også at anvende radialt spændende organer, såsom konusbøsninger, således at der opnås en selvcentre-ring af værktøjet. Da imidlertid også konusbøsninger har fremstillingstolerancer, kan der ikke opnås en virksom forøgelse af fremføringshastigheden med sådan fastgørelse af værktøjet.

Der findes også andre veje, hvorved fejlen på hurtigt roterende værktøj skulle udelukkes. Det er således kendt at efterbearbejde værktøjet efter at det er fastspændt på bearbejdningsmaskinen og bragt på normalt omløbstal. Ved denne fremgangsmåde anvendes en slibesten, som enten er indbygget i maskinen eller kan sættes på denne og føres forbi værktøjsskærene, indtil alle skærene, altså også de inderst liggende, berører slibestenene.

De på denne måde efterbearbejdede værktøjer giver på grund af ekstrabearbejd-•ningen en ru overflade ved fugtigt træ og ved bløde årringe i træet, som derfor må efterbearbejdes. Grunden hertil ligger formentlig i ændringen af skærets frivinkel.

Efterbearbejdning af værktøjerne medfører desuden en forøgelse af stilstandstiden, således at den tid, der vindes ved større fremføringshastighed, går tabt på denne måde. Ved knivhoveder med udskiftelige knive er det muligt ved præcis indsætning af knivene at nedsætte efterbearbejdningen, men til gengæld ophæves denne fordel ved, at værktøjet må stå længere stille.

Foruden den nævnte formindskelse af levetiden medfører den nødvendige efterbearbejdning også en betydelig forøgelse af nøskinens stilstand og en tilsvarende formindskelse af produktionsmængden. Hertil kommer, at en sådan bearbejdning af værktøjet kun bringer gevinst, hvis værktøjet kan anvendes uafbrudt i en stor se- 3 14A327 rie til enden af dets levetid. Må værktøjet ved små serier eller ved omstillinger af maskinen udtages, må der ved fornyet opspænding igen foretages en efterbearbejdning, da der ved hver opspænding forekommer tolerancer. En sådan efterbearbejdning af værktøjet giver for stor stilstand af maskinen.

Det er opfindelsens formål at tilvejebringe et træbearbejdningsværktøj af den angivne art, ved hvilket der sikres en upåklagelig rotation af værktøjsskærene uden efterbearbejdning i bearbejdningsmaskinen, og som er udformet således, at det uden særlige centreringsmidler kan forspændes på drivakslen og centreres nøjagtigt.

Værktøjet ifølge opfindelsen er ejendommelig ved det i den kendetegnende del af krav 1 angivne. Herved opnås, at værktøjet uden andre midler kan sættes på drivakslen, selvom værktøjerne har stor radial og aksial udstrækning. Da nemlig værktøjet på grund af opbygningen og den elastisk deformerbare væg i to områder er centreret på mindst to steder og ikke er fastspændt i mellemzonen på akslen formindskes uønskede bevægelser af værktøjet selv ved stor aksial udstrækning.

Ved den i krav 2 omhandlede udførelsesform forøges den tilstræbte effekt ved, at den ikke deformerbare del af væggen i boringen for drivakslen er dannet af en forstærket ringformet kappe, idet der herved opnås, at den mellem de deformerbare dele liggende del ikke deltager i fastspændingen.

Ved den i krav 3 omhandlede udførelsesform opnås en yderligere sikring af den tilstræbte adskillelse mellem de deformerbare vægområder, idet den forstærkede ringformede kappe ligger med afstand fra akslen.

En udførelsesform, der er særlig egnet til værktøjer med stor aksial udstrækning, er karakteriseret i den kendetegnende del af krav 4- Herved opnås, at de elastiske vægdele kan ligge meget langt fra hinanden, såLedes at et værktøj med stor aksial udstrækning kan understøttes på steder, der har betydelig aksial afstand.

Til fyldning af trykkamrene kan der i dette tilfælde anvendes en sprøjte, hvis slange fordeler sig i to slanger, der kan fastgøres på de to adskilte trykrum, således at trykket i disse bliver ens.

Ved den i krav fem omhandlede udførelsesform opnås, at trykrummene, selvom de ligger i stor afstand fra hinanden, kan fyldes gennem en enkelt nippel, idet der findes en forbindelsesboring, gennem hvilken trykrummene står i forbindelse med hinanden.

Ved den i krav 6 omhandlede udførelsesform opnås, at de elastisk deformerbare vagdele kommer til at ligge i så stor afstand som muligt fra hinanden, således at værktøjerne vil rotere mest muligt regelmæssigt.

4 144327

Opfindelsen forklares i det følgende nærmere under henvisning til tegningen, hvor fig. 1 skematisk og i snit viser et på en drivaksel fastspændt træbearbejdningsværktøj ifølge opfindelsen, fig. 2 en anden udførelsesform for samme og fig. 3 en tredie udførelsesform for samme.

I fig. 1 betegner 1 en drivaksel i en træbearbejdningsmaskine mea et værktøjslegeme 2, som bærer ikke nærmere viste skær. I legemet 2 findes et trykrum 3, der er udfyldt med fedt som sammentrykkeligt trykmedium. Mod akslen 1 er trykrummet lukket af en kappe 4, som med sine aksiale ender 5, 6 er tæt forbundet med legemet 2, eksempelvis ved svejsning.

Fedtet i trykrummet 3 fylder en radialt mod omdrejningsaksen 7 forløbende boring 8. I et gevind i boringen 8 findes et lukkelegeme 9 indskruet, som bærer en udenfor legemet 2 tilgængelig højtrykssmørenippel 10. Mellem smøreniplen 10 og boringen 8 er i lukkelegmet 9 anbragt en kontraventil 11, der har en fjederbelastet lukkecylinder 42, som med en konisk spids trykkes mod et konisk sæde 20 og i sin cylindriske del på overfladen har kanaler 21 for fedtet. Ted denne udformning af lukkecylinderen 42 og kontraventilen 11 opnås, at der ved lukning af ventilen 11 ikke optræder nogen sugevirkning, og at fedtet i trykrummet 3 efter aftagning af højtrykssmørepressen fra smøreniplen 10 står omtrent under det tryk, som manometret på højtrykssmørepressen viser.

Kappen 4, der lukker trykrummet 3 mod akslen 1, har i midten et forstærket område 12, mellem hvilket og to ender 5 og 6 findes elastisk deformerbare kappeområder 13 og 14. De elastisk deformerbare kappeområder 13 og 14 ligger i samme aksiale afstand fra boringen 8, så at der i forening med boringen 8 opnås en symmetrisk udformning af trykrummet 3» således at begge kappeooråder påvirkes med samme tryk. Ved trykpåvirkning af kappeområdeme 13 og 14 ligger disse sig mod o-verfladen af akslen 1 uden spillerum, og med den ensartede trykpåvirkning af akslen 1 opnås en automatisk centrering af værktøjslegemet 2.

Herved er det ikke til at undgå at den forstærkede midterdel 12 trykkes på samme måde da den kun ho.ldes af de svagere, elastisk deformerbare områder 13 og 14. For at undgå en vakling af værktøj si egernet 2 har kappeområdet 12 en inddrejning 15, så at denne overflade forsættes bort fra omkredsen af akslen. Sådanne inddrej-ninger kan også findes i endedelene 5 og 6 af kappen 4, så at ringe radiale korrekturforskydninger er mulige, således som de kan optræde ved trykpåvirkning af områderne 13 og 14 til en eksakt centrering af legemet 2 på akslen 1.

5 144327

Den viste radiale anbringelse af smøreniplen 10 med boringen 8 er fordelagtig, fordi smøreniplen 10 er tilgængelig uafhængig af stillingen af værktøjet i bearbejdelsemaskinen. Ved fræseværktøjer med flere skær kan smøreniplen 10 være mindre tilgængelig. I sådanne tilfælde kan der på ikke vist måde i stedet for den radiale boring 8 findes en boring, som gennem en radial stikledning står i forbindelse med trykrummet 3. Højtrykssmøreniplen 10 ligger da ved en endeflade af værktøjet 2, så at denne må være frit tilgængelig ved opspænding af værktøjet. For også at kunne spænde værktøjet i enhver arbejdsstilling i et sådant tilfælde, eksempelvis såvel ved en over arbejdsbordet anbragt aksel som efter drejning på 180° på en anden aksel under arbejdsbordet kan der i stedet for to uafhængige boringer findes en boring parallel med omdrejningsaksen 7 fra den ene ende af værktøjslegemet 2 til den anden, lukket med et lukkelegeme 9.

Det er muligt ved lukkelegemet 9 at anbringe midler til trykaflastning for at kunne aftage værktøjet. Ved en foretrukket udførelsesform slutter der sig imidlertid til trykrummet 3 en· anden boring 25, der ligesom boringen 8 forløber radialt i forhold til aksen 7. Boringen 25 er lukket med et som en stålkugle udformet luk-kelegeme 26, der samvirker med et som konisk ringflade udformet sæde 27 ved den ydre munding af boringen 25. Lukkelegemet 26 holdes i sin lukkede stilling af en lukkeskrue 28, som er indskruet i et gevind ved enden af boringen 8. Skrues skruen 28 lidt ud, trykker fedtet i trykrummet 3 og boringen 25 lukkelegemet 26 bort fra sædet 27, så at der åbner sig en spalte for fedtet, hvorigennem det kan komme ud til bagsiden af det med radialt spillerum anbragte lukkelegeme 26. Mellem lukkelegemet 26 og skruen 28 ligger mundingen af en på tværs af boringen 25 forløbende boring 29, hvor igennem det udtrædende fedt kan komme ud i det fri. Bortflydning ved skruen 28 er ikke påkrævet, så at der her kan anvendes en almindelig skrue uden hoved af en af de gængse typer.

For anbringelsen af lukkelegemet 26 og især skruen 28 gælder med hensyn til tilgængeligheden samme girundsætninger, som er forklaret i sammenhæng med smøreniplen 10. I sammenhæng med den i fig. 2 viste udførelsesform er antydet en med aksen 7 parallel boring 30, der krydser den med et lukkelegeme 31 lukkede boring 25, og i hvis forlængelse lukkelegemer 26 og skruer 28 er anbragt på enderne af værktøjslegemet 2. Karakteristisk for opfindelsen udmunder boringen 25 på et overfor mundingen af boringen 8 liggende sted af trykrummet 3, så at opspændings- og afspændingsprocesser bevirker en stadig fornyelse af fedtet i trykrummet 3, hvorved skadelige ældningsprocesser undgås. Dette har også betydning for andre trykmedier end fedt.

6 144327

Pig. 2 og 3 viser ændrede udførelsesformer, som i forholo til den i fig. 1 viste udførelsesform adskiller sig ved anvendelsen af en todelt kappe 4. Af hensyn til overskueligheden er der i begge figurer for tilsvarende dele anvendt samme henvisningsbetegnelser.

Til hver del 4a og 4b af kappen 4 er ved den i fig. 3 viste udførelsesform beliggende et trykrum 3a og 3b, som i den i fig. 1 viste udførelsesform er aflukket med et lukkelegeme 9 og 26. Trykrummene 3a og 3b er udført af i aksial retning elastisk deformerbare kappeområder 13 og 14, men kan af hensyn til trykudligningen være forbundet med hinanden såsom ved boringen 30 i fig. 2. Som vist i fig. 2' er der i stedet.for to boringer med lukkelegemer 9 og tilhørende kontraventiler 11 og smørenipler 10 kun en sådan boring 8, der gennem boringen 30 er forbundet med trykrummene 3a og 3h.

Ved den i fig. 3 viste udførelsesform med et værktøjslegeme med stor aksial bredde, eksempelvis til store høvle, findes ingen forbindelse mellem trykrummene 3a og 3b da der på grund af den store bredde af værktøjslegemet ikke med sikkerhed kan opnås en regelmæssig trykudligning i trykrummene 3a og 3b. For også i et sådant tilfælde med to fuldstændigt fra hinanden adskilte trykrum 3a og 3b at opnå et ensartet trykforløb, anvendes ved denne udførelsesform en højtryksfedtpresse, som har to afgående højtryksslanger til de to smørenipler 10.

Ved det i fig. 2 og 3 viste værktøj er der i stedet for et forstærket midterområde 12 i kappen 4 en af to forstærkede ender 12a og 12b af kappedelene 4a og 4b begrænset skillefuge 16, som i fig. 3 går over en stor del af længden af legemet 2. Enderne 12a og 12b af kappen 4 grænser med deres radiale ydre flader umiddelbart op til værktøjslegemet 2 og påvirkes ikke af trykmediet. De kan også være forsynet med en inddrejning svarende til inddrejnirgen 15 i fig. 1 for at undgå et fast anlæg af kappen 4 mod omkredsen af akslen 1 udenfor de deformerende områder af kappen 13 og 14.

Kappedelene 4a og 4b har radialt gående flanger 17 og 18, der har endeflader 19, som ligger i et plan vinkelret på aksen 7. -isse flanger kan hensigtsm..ssigt være indpresset i en boring i værktejslegemet og på ikke nærmere vist måde være skruet sammen med legemet 2. Mod legemet 2 ligger flangerne 17 og 18 an med flader 22 og står med endefladerne 19 lidt frem fra endefladen af værktøjslegemet 2. En sådan udformning muliggør en yderligere aksial spænding af værktøjet på akslen 1 mod kappedelene 4a og 4b, uden at der herved optræder kræfter i radial retning, der forstyrrer den af områderne 13 og 14 bevirkede centrering. De på begge sider 144327 7 af akslen 1 ved siden af værktøjsiegernet 2 anbragte aksiale spændeorganer ligger an mod endefladerne 19 på flangerne 17 og 18 og medfører således ved fladerne 22 på flangerne 17 og 18 en yderligere tæthed mod udtrædning af trykmedium i spalten mellem kappen 4 og værktøjslegemet 2. En udtrædning af trykmedium sikres yderligere ved pakninger 32 på den udvendige flade af den cylindriske del af kappedelene 4a og 4b. En aksial forspænding med aksiale spændeorganer er også mulig ved den i fig. 1 viste udførelsesfonn, hvor aksial spændeorganerne fordelagtigt kan angribe på enderne af værktøjslegemet 2.

En sådan yderligere aksial forspænding giver en ekstra sikkerhed, for fastgørelsen af værktøjet på akslen 1. En sådan aksial fastspænding bør dog først ske efter centreringen af værktøjet på akslen 1. Ved en sådan aksial fastspænding er det muligt at udnytte de elastisk deformerbare områder 13 og 14 udelukkende med hensyn til en eksakt centrering, uden at der behøver at tages hensyn til at kraft skal overføres mellem værktøjet og akslen 1. Som følge heraf kan vægtykkelsen ved de elastisk deformerbare kappeområder 13 og 14 være meget ringe, næsten membran-agtige, for at opnå en mest mulig fin centrering af værktøjet på akslen, så at anbringelsen derefter sker ved aksial spændeorganer. Herved opnås trods den eksakte centrering en robust og sikker fastgørelse af værktøjet på akslen, hvortil også bidrager at akslen selv ikke behøver at svækkes ved konstruktive indgreb af hensyn til centreringen.