te (87, 88) in ihren Angriffspunkten an den Werk- 40 dell so ab, daß die Drehachse der Kopierrollc parallel
stücken (8,9) in deren Längsrichtung verläuft.
2. Kopierschleifmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß gemäß den F i g. 1 und 2
die Werkzeuge der zweiten Tragarm-Einheit (23,24, 25, 26) ebenfalls als Bandschleifaggregate (32, 33,
34) mit jeweils um eine Umlenkrolle (34) und eine Kontaktrolle (32) umlaufenden Schleifbändern (33)
ausgebildet sind und die zweite Tragarmeinheit (23, 24, 25, 26) ebenfalls eine auf einer Welle (22)
schwenkbar gelagerte Lagerhülse (23) aufweist.
Die Erfindung bezieht ^ich auf eine Kopierschleifmaschine
zum Schleifen von Werkstücken aus Holz mit unregelmäßiger Körperform, bei der ein Modell und
v/enigsiens ein mit den Fasern in Längsrichtung verlaufendes
Werkstück im gegenseitigen Abstand parallel nebeneinander zwischen Einspannvorrichtungen um
ihre Längsachse drehbar gelagert und synchron ange trieben sind, und dem Modell zwei Tragarme und jedem
Werkstück ebenfalls mindestens zwei Tragarme zugeordnet sind, von welchen Tragarmen jeweils ein
dem Modell zugeordneter Tragarm ιιη·Ι mindestens >.:i,, dem Werkstück zugeordneter Tragarm miteinander /ti
einer Einheit verbunden und an dir Modell bzw. da-. zugeordnete Werkstück andrücken sinu. wobei von
zur Längsrichtung der Werkstücke verläuft. Deshalb kann mit dieser bekannten Kopierschleifmaschine nur
eine geringe Oberflächengüte der Werkstücke erzielt werden.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Kopierschleifmaschine der eingangs geschilderten Art so auszubilden,
daß die auf dieser Maschine bearbeiteten Werkstücke ohne Nacharbeit eine hohe Oberflächengüte aufweisen.
Zur Lösung dieser Aufgabe sieht die Erfindung bei einer Kopierschleifmaschine der eingangs geschilderten
Art vor, die die Bandschleifaggregatc tragende Tragarm-Einheit eine auf einer Welle schwenkbar gelagerte
Lagerhülse aufweist, von welcher die Tragarme abzweigen, und daß die Schnittrichtung der Schleifbänder
der Bandschleifaggregate in ihren Angriffspunkten an den Werkstücken in deren Längsrichtung verläuft.
Durch das Zusammenwirken der Maßnahmen, daß die Bandschleifaggregate mit einer Umfangsgeschwindigkeit
angetrieben sind, welche die Vorsclnibgrschwindigkeit
und die Umlaufgeschwindigkeit tics Werkstückes um ein Vielfaches übertrifft, ferner daß
jede Tragarm-Einheit eine auf einer Welle schwenkbar
gelagerte Lagerhülse aufweist, von welcher die T; aga;
nc abzweigen und endlich daß die Schnitte huiiij· der
vhHfbander der ßandschleifaggrcgaic iii i.aiigsiivii
iing der Werkslücke verlauft, wird cmc diiiu.rurdent ■
iih hohe Oberflaehenqualiial erreicht, vvcii ."
!"ragarme so ausgebildet sind, daß sich bei uYr
60 im.ii
23 11 Oil
gung der Bewegung zwischen der Kopierrolle und den Schleifwerkzeugen nicht die geringste Differenz ergeben
kann, wobei außerdem mit gekreuzten Achsen zwischen Werkstück und Schleifwerkzeug gearbeitet wird.
so daß eine theoretische Punkiberührung zwischen Werkstück und Werkzeug erfolgt und trotz der völüg
unregelmäßigen Körperform jede Flächenstelle des Werkstückes exakt entsprechend dem Modell bearbeitet
wird, wobei jedoch das Arbeiten mit derart gekreuzten Achsen nur dann zu guten Ergebnissen führt,
wenn die Geschwindigkeitsverhältnisse zwischen der Umfangsgeschwindigkeit des Schleifwerkzeuges und
der Rund- und der Längsvorschubgeschwindigkeit des Werkstückes entsprechend der obigen Lösung vorgesehen
wird.
Es ist zwar bei einer durch Kurvenscheiben gesteuerten Maschine zum Schleifen von hölzernen Formteilen
(OE-PS 2 44 795) bekannt, die eingespannten Werkstücke mittels Schleifscheiben in Faserlängsrichtung zu
bearbeiten, jedoch treten dort mit Rücksicht auf die völlig andere Gattung der Holzbearbeitungsmaschine
die durch die Erfindung zu losenden Probleme nicht auf.
Wenn an die Oberflächengüte und Maßgenauigkeit der Werkstücke außerordentlich hohe Anforderungen
gestellt werden, können diese gemäß der Erfindung dadurch erfüllt werden, daß gemäß den Fig. 1 und 2 die
Werkzeuge der zweiten Tragarm-Einheit ebenfalls als Bandschleifaggregate mit jeweils um eine Umlenkrolle
und eine Kontaktrolle umlaufenden Schleil'bändern ausgebildet sind und die zweite Tragarm-Einheit ebenfalls
ein auf einer Welle schwenkbar gelagerte Lagerhülse aufweist. Damit wird auch die Schruppbearbeitung
von einem Schleifband, allerdings von gröberer Körnung, vorgenommen, was sich auf die Feinbearbeitung
durch ein Schleifband feiner Körnung für die Oberflächenqualiiät und Maßgenauigkeit besonders
günstig auswirkt.
In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes
dargestellt. Dabei zeigt
F i g. 1 schematisch die Seitenansicht einer ersten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Kopierschleifmaschine,
F i g. 2 den Grundriß dieser Maschine, wobei nur die
wesentlichen Teile dargestellt sind,
F i g. 3 eine schematische Seitenansicht einer zweiten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Kopierschleifmaschine,
F i g. 4 den Grundriß der Maschine aus F i g. 3,
F i g. 5 ein Geschwindigkeitsdiagramm und
F i g. 6 einen Querschnitt durch die Maschine nach Fig.4 bezüglich der an den Werkstücken im Einsatz
befindlichen Werkzeuge und der am Modell anliegenden Kopierrollen.
Auf einem Gestell 1 sind zwei Spannböcke 2, 3 auf ortsfesten Führungen 4 gegeneinander verschiebbar
und feststellbar gelagert. Bei den in den Fig. 1 bis 4
dargestellten Ausl'ührungsbeispielen besitzt jeder der beiden Spannböcke 2, 3 entweder drei Mitnehmer 5
.-I1IeI- drei Spanndornc 6 für ein Modell 7 und für je ein
/11 dessen beiden Seiten einzuspannendes Werkstück 8.
·) aus Hol/, oder einem ähnlichen Weikstück. Die
Spaniidumc 6 werden mittels hydraulisch oder pneu-ΐΊ-..iUs:
·. betriebener Spann/.yliiuier 10 /int: Einspannen
>;c-> fv'odells 7 und der Werkstik-se 8. 4 ivi.iuin 6·,
i! \ >j. '·.'; !.>as Modeil 7 entspricht eiP-. :ii Mütieluii.) \<m
;::i.·;..; üiiiiiiger Korperform. Dk- Mii.-iehmet 5 werden
.··. B. Y-Ji: auf ihren Weilcnstuir.meiii κ Motzenden Keitenzahnrädern
11 und einer in diese eingreifenden Kette 12 in gleichsinnige und gleichförmige Drehung versetzt,
so daß das Modell 7 und die beiden zu schleifenden Werkslücke 8 und 9 mittels eines Motors 13 synchron
angetrieben werden.
Das Gestell 1 hat aber auch noch Gleitführungen 14 für einen Kopierschlitten 15, der mit Hilfe einer im Gestell
drehbar, aber unverrückbar gelagerten Schraubenspindel 16(F i g. 3) parallel zu sich in Längsrichtung des
Modelies 7 hin- und herbewegbar ist. Diese Schraubenspindel 16 wird über ein Getriebe 17, 18 von einem
Motor 19 aus in Drehung gesetzt (F i g. 3) und bewegt mittels einer in sie eingreifenden Mutter den Kopierschlitten
15 in Richtung des Vorschubes der Schleifwerkzeuge mit vorbestimmter Geschwindigkeit. Der
Kopierschlitten 15 besitzt eine in den Schlittenwangen
drehbar gelagerte Welle 22, auf der eine Lagerhülse 23 frei drehbar sitzt, von der drei Tragarme 24, 25, 26 radial
abstehen, die über dem Modell 7 und den beiden Werkstücken 8, 9 angeordnet und zu diesen ausgerichtet
sind (F i g. 2). Im dargestellten Ausführungsbeispiel hat jeder der drei Tragarme 24, 25, 26 an seinem freien
Ende eine Gabel 27, 28, 29. Der dem Modell 7 zugeordnete Tragarm 25 trägt in seiner Gabel 28 die Kopierrolle
30. Die beiden anderen Tragarme 24, 26 tragen in ihren Gabeln 27 und 29 je eine Kontaktrolle 32 für ein
endloses Schleifband 33. das über eine Umlenkrolle 34 geführt ist. Die Kontaktrolle 32 wird durch einen Keilriementrieb
39 bis 41 in Drehung versetzt, wobei die Riemenscheiben 41 auf der Welle 22 festsitzen, auf welcher
auch die Riemenscheibe 42 befestigt iss. Diese steht durch den Keilriemen 43 mit der Riemenscheibe
44 des Antriebsmotors 45 in Drehverbindung, der somit sämtliche Schleifwerkzeuge 33 antreibt. Selbstverständlich
kann auch für jedes der Schleifwerkzeuge ein eigener Antrieb vorgesehen sein. Die Kontaktrolle 32
soll zwar druckfest, aber auch so elastisch sein, daß sie
imstande ist, die Rundformen, insbesondere Hohlkehlen gut auszuschleifen. Es wird zu diesem Zweck mit
Vorzug eine Kontaktrolle aus einem (einzelligen Gummimaterial verwendet.
Bei dem Ausführungsbeispiel nach F i g. 1 ist eine Kopierschleifmaschine gezeigt, bei der Schleifaggregate
zum Schruppschleifen oberhalb des Modells 7 und der zu schleifenden Werkstücke 8, 9 und Schleifaggregate
zum Schlicht- bzw. Feinschleifen unterhalb der Werkstücke 8. 9 angeordnet sind. Dabei können die
Werkstücke und das Modell auch in einem Wcrkstückschlitten 46 eingespannt sein, der z. B. mittels eines
Zahnstangentriebes 47, 48 hin- und zurückbewegbar ist. Die Welle 22 der Tragarme 24. welche gleichzeitig auch
als Getriebewelle dient, ist in ortsfesten Lagerschildern
49 drehbar gelagert. Die Schlcifbänder 33 sind mit einer groben Körnung versehen.
Die Schleifwerkzeuge zum Feinschleifen sind dagegen unterhalb des Modells 7 und der zu schleifenden
Werkstücke 8, 9 angeordnet. Auch diese Schleifbänder
50 lagern drehbar ebenso wie die ihnen zugeordnete Kopierrolle (s. F i g. 2) an den freien linden der Tragatme
51. die mit ihrer ihnen gemeinsamen Lagcrhülse 52
auf einer horizontalen Welle 53 vertikale schwenkbar sit/cn Die Welle 53 im in ortsfesten l.agerschildern 54
gelagert und fungiert auch als (ietriebewelle für die.
Kienk'iiMcheiben de*- Keilriementrieb!.1 55 und 56. welche
tire Schleifbitiidei W mit dem sie antreibende!: Moior
3/ \erbinden. Wahrem! die über den Werkstücken 8. H angeordneten Schialkiiiiier 52 mit ihrem Eigengewicht
diese Werkstücke 8. 4 belasten und dabei sehlei-
23
11 OllJ
fen, werden die Tragarme 52 der unterhalb der Werkstücke 8, 9 angeordneten Schleifbänder 50 durch Federn
58, hydraulisch oder pneumatisch betätigbare Druckzylinder oder, wie strichpunktiert angedeutet,
z. B. durch das Gewicht des Antriebsmotors 57 gegen die Werkstückunterseite gedruckt. Dies ist natürlich
nur während des Vorschubes des Werkstückschlittens 46 zutreffend. Während des Schlittenrückzuges werden
die Tragarme 24 und 51 z. B. von strichpunktiert angedeuteten Leerlaufführungen 59, 60 des Werkstückschlittens
46 angehoben, welche mit klinkenartigen Zungen an den Tragarmen 24 und 51 angebrachte
Gleitzapfen 6t bzw. 62 im Endbereich des Vorschubweges hintergreifen und dadurch das Abheben der Schleifwerkzeuge
von den Werkstücken 8, 9 noch vor dem Rückzug des Werkstückschlittens 46 selbsttätig ausführen.
Das Modell 7 und die Werkstücke 8,9 werden mittels des in F i g. 2 dargestellten Kettentriebes od. dgl.
synchron in Rotation versetzt.
Die Schleifbänder 50 sind, wie aus F i g. 1 der Zeichnung hervorgeht, in Vorschubrichtung der Werkstücke
gegenüber den Schleifbändern 33 für das Schruppschleifen um einen vorbestimmten Abstand zurückversetzt,
damit die Feinschleifaggregate durch die Schruppschleifaggregate nicht behindert werden. Entsprechend
dieser Versetzung der Schruppschleifaggregate zu den Feinschleifaggregaten ist das Modell 7 an
seinen beiden Enden um ein Auslaufstück 63 für das Schruppschleifaggregat und um ein Einlaufstück 64 für
das Feinschleifaggregat verlängert, wie dies in F i g. 1 strichpunktiert eingezeichnet ist.
Bei dieser Kopierschleifmaschine werden das Modell 7 und die vorgefrästen Werkstücke 8.9(Fi g. 3) mit
einer vorbestimmten Umfangsgeschwindigkeit von z. B. vi = 37,9 m/min synchron angetrieben. Gleichzeitig
werden aber auch die Schleifbänder 33 bzw. 50 mit einer Umfangsgeschwindigkeit von ζ. Β. ν? =
1335 m/min in Umlauf gebracht. Nunmehr wird der Kopierschlitten 15 mit einer vorbestimmten Vorschubgeschwindigkeit
von beispielsweise V3 = 4,54 m/min in Längsrichtung der Werkstücke 8, 9 bewegt und dadurch
die Kontaktrolle 32 unter ständiger Kontrolle durch die Kopierrolle 30 in Längsrichtung bzw. in
Faserrichtung des Holzes über die Werkstückoberfläche formgetreu geführt, so daß diese einwandfrei der
Länge nach geschliffen werden kann. Der Rückzug des Kopierschlittens 15 in seine Ausgangsstellung erfolgt
bei abgehobenen Schleifwerkzeugen.
Aus dem Verhältnis der Umfangsgeschwindigkeit der Schleifwerkzeuge zur Rundvorschubgeschwindigkeit
der Werkstücke und des Modells und zur Vorschubgeschwindigkeit des Kopierschlittens ergibt sich
eine Winkelstellung der Schleifriefen zur Erzeugenden der Werkstückmantelfläche von etwa Γ 12' (s. F i g. 5)
und damit eine hervorragende Oberflächengüte. Dies tritt besonders dort hervor, wo Hohlkehlen mit einem
Winkel bis zu 90" ausgeschliffen werden sollen. Solche Hohlkehlen können in Faserrichtung des Holzes von
dem im Durchmesser angepaßten Schleifwerkzeug einwandfrei glattgeschliffen werden.
Bei der Verwendung von zwei Bandschleifaggregaten zum Schruppschleifen und zum Schlichten gemäß
F i g. 1 und 2 wird eine Oberflächengüte und Formtreue erzielt, die höchsten Anforderungen genügt. Für Normalfälle
genügt es hingegen, die Kopierschleifmaschine gemäß den Fig.3 und 4 auszugestalten. Bei dieser
Ausführungsform rollen an ein und demselben Modell die KoDicrrollc 75 der Fräswerkzcuge 76 und die Kopierrolle
der Schleifwerkzeuge 88 in Vorschubrichtung ab, wobei das Fräsen und Schleifen der Werkstücke 8,9
in einem Arbeitsgang erfolgt. Im Kopierschlitten 15 sind, wie F i g. 4 zeigt, drei Tragarme 65,66,67 gelagert,
von denen der eine mit 66 bezeichnete über dem Modell 7 und die anderen beiden über je einem Werkstück
8,9 angeordnet sind und in alle Tragarme 65,66, Iü7 den
vertikalen Längsmittelebenen des Modells 7 und der Werkstücke 8, 9 schwenken. Zu diesem Zweck· hat jeder
der drei Tragarme 65, 66, 67 an seinem einen Ende eine Gabel 68, 69, 70, deren Schenkel durch Flansche
miteinander so verbunden sind, daß alle drei Tragarme 65, 66, 67 zu einer Baueinheit vereinigt sind, die mit
zwei achsgleichen Drehzapfen 71 der äußeren Gabelschenkel im Kopierschlitten 15 vertikal schwenkbar gelagert
ist. Jeder der drei Tragarme 65, 66, 67 ist als Lager für je eine in der Armlängsachse drehbar sitzende
Werkzeugspindel 72, 73, 74 ausgebildet. Der über dem Modell 7 vertikal verschwenkbare Tragarm 66 besitzt
am freien Ende seiner Werkzeugspindel 73 die Kopierrolle 75, wogegen jeder der beiden einem Werkstück
8, 9 zugeordneten Tragarme 65,67 an dem einen Ende ihrer Werkzeugspindel 72, 74 einen Fräser 76 und
am anderen Ende eine Keilriemenscheibe 77 trägt Dicse Keilriemenscheiben 77 stehen durch endlose Keilriemen
78 mit je einer Keilriemenscheibe 79 eines am Kopierschlitten befestigten Antriebsmotors 80 in Drehverbindung.
Die Anordnung der Drehzapfen 71 der Tragarme 65, 66, 67 ungefähr in der Flucht des in der
Keilriemenscheibe 77 der Werkzeugspindel 72 unten angreifenden Keilriemenprofils erlaubt einen großen,
z.B. 120mm betragenden Kopierhub der Kopierrolle 75 und der Fräswerkzeuge 76. Wesentlich ist jedoch,
daß die Länge der Tragarme 65, 67 bzw. der in ihnen gelagerten Werkzeugspindeln 72, 74 ein Mehrfaches
des Radialabstandes zwischen jeder Werkzeugspindel und der Profilmitte der die zugeordneten Riemenscheiben
77 treibenden Keilriemen 78 beträgt, so daß die Schwingbewegungen der auf den Werkzeugspindeln
72, 74 befestigten Keilriemenscheiben 77 sich auf ein verschwindend kleines Winkelmaß von wenigen Winkelgraden
beschränkt.
Gegenüber den Fräswerkzeugen 76 sind unterhalb des Modells 7 und der zu bearbeitenden Werkzeugstükke
8,9 Bandschleifaggregate 87,88 angeordnet, die mittels
einer eigenen, aber am selben Modell 7 in dessen Längsrichtung abrollenden Kopierrolle 81 (F i g. 6) gesteuert
werden. Zu diesem Zweck ist unter dem Modell 7 und den beiden Werkstücken 8, 9 im Maschinengestell
1 auf Führungen 82 ein zweiter Kopierschlitten 83 parallel zu sich und zum erstgenannten Kopierschlitten
15 gelagert. Der Kopierschlitten 83 trägt, so wie im ersten Ausführungsbeispiel z. B. drei auf einer horizontalen
Welle 84 gelagerte und durch eine Lagerhülse 85 zu einer Baueinheit miteinander verbundene Tragarme
86. Der mittlere Tragarm trägt so wie im ersten Ausführungsbeispiel gemäß F i g. 1 und 2 die Kopierrolle
81, wogegen die anderen beiden Tragarme je eine Kontaktrolle 87 für ein endloses Schleifband 88 mittels
eines Wellenstummels tragen. Die Schleifbänder 88 sind durch einen Keilriementrieb 89 mit der Welle 84,
welche ihrerseits durch einen Übersetzungstrieb 90 mit dem Antriebsmotor 91 verbunden ist. Das Andrücken
der Kopierrolle 81 und der Schleifbänder 88 erfolgt auf gleiche Weise wie beim Ausführungsbeispiel nach
Fig.! und 2. in dem eine Druckfeder 92 od. dgl., die
sich am Kopierschlitten abstützt, am Tragarm 86 angreift.
11 Oil
Die beiden Kopicrschlittcn 15 und 83 können, v\ ic
durch strichpunktierte Stege 93 angedeutet, zu einer Baueinheit miteinander verbunden sein, so daß beide
Kopierschlitten 15, 83 stets gleichzeitig die Vorschub- und Rückzugbewegung ausführen. In diesem !"alle ist
das Bandschleifaggregat 87, 88 samt seiner Kopierrolle 81 gegenüber dem Fräswerkzeug 76 in der Yorschubrichtung
ein Wegstück zurückversetzt, so daß die Kontaktrolle 87 dem Fräswerkzeug 76 am selben
Werkstück 8 oder 9 nachläuft. Dabei ist es ebenfalls notwendig, daß das Modell 7 um das Einlaufstück 63
und um das Auslaufstück 64 verlängert ist. damit die den Schleifwerkzeugen 88 zugeordnete Kopierrolle 81
am Beginn und die den Fräswerkzeugen 76 zugeordnete Kopierrolle 75 am Ende des Vorschubweges der Kopierschlitten
15 und 83 noch so gesteuert werden, daß
die zugeordneten Werkzeuge in die unwirksame !.agc
ausgerückt werden. Wahrend des Rückzuges der Kopicrschlittcn Γ>, 83 werden die Kopicrrollcn wieder
über Rücklaufführungen bis in die Ausgangsstellung in <; vom Modell 7 angehobener Lage zurückgeführt und
dadurch die Fräs- und Schleifwerkzeuge für den Rücklaufzeitraum ausgeschaltet.
Eine weitere Möglichkeit der Maschincngcstaltung
besteht darin, bei miteinander gekuppelten Kopierschütten 15, 83 das Formfräsen im Vorlauf, d. h. in Vorschubrichtung,
und das Formschleifen im Rücklauf clei Kopierschlitten auszuführen. Dies ergibt den Vorteil
daß beim Längsschleifen keinerlei Späne vom Fräswerkzeug auf das Schleifband geschleudert werden
können.
Hierzu 4 Blatt Zeichnungen