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Vorrichtung zur Bearbeitung des Umfanges von im wesentlichen scheibenförmigen,
profilierten Werkstücken Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Bearbeitung
des Umfanges von im wesentlichen scheibenförmigen T#)erkstücken, insbesondere Schuhsohlen
oder -absätzen, Glas-, Holz, Karton-oder Kunststo#£platten od. dgl., mittels frasenden
oder schleifenden Werkzeugen, wobei die Werkstücke ein Profil mit sehr unterseniedlichen
radialen Abständen von der Drehachse einer sie haltenden rotierenden Haltevorrichtung
mit Dornen oder Klemmbacken aufweisen und das Werkzeug und/oder die Haltevorrichtung
gegeneinander bewegbar sind.
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Aufgabe der Erfindung ist es, eine solche Vorrichtung so auszubilden,
aaß eine phasengerechte Begrenzung der Bearbeitungsgeschwindigkeit auftritt, um
Schwierigkeiten zu vermeiden, die sich innerhalb eines Arbeitszyklus bei der Bearbeitung
längs des gesamten Umfanges eines oder mehrerer Werkstücke ergeben. Gemäß der Erfindung
werden solche Nachteile vermieden und gleichzeitig eine Steigerung der Produktionsgeschwi#digkeit
ermöglicht.
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Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, daß
die Winkelbewegung der Haltevorrichtung veränderbar ist in Abhängigkeit von ihrem
Abstand vom Werkzeug und damit in Abhängigkeit vom radialen Abstand des gerade bearbeiteten
UmIangsbereichs des '*'erkstücks von seiner Drehachse, um die Drehgeschwindigkeit
derart zu korrigieren, daß das Vorrücken des Werkzeugs längs des zu bearbeitenden
Rades verlangsamt wird während der Entfernungs- und Annäherungsbewegungen relativ
zur Achse der Drehbewegung der Haltevorrichtung.
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Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung, bei der das
Werkzeug mit ortsfester Drehachse angeordnet ist, ist vorgesehen, daß die rotierende
Haltevorrichtung für die Werkstücke an einem Schwenkarm angeordnet ist, daß eine
Transmission mit flexiblen endlosen Transmissionselementen für den Antrieb der Haltevorrichtung
vorgesehen ist, die eine mit der Schwenkachse des Schwenkarmes zusammenfallende
Umlenkachse aufweist, und daß eine Einrichtung vorgesehen ist, um die
Drehung
der Haltevorrichtung während derjenigen Bearbeitungsphase, in der eine starke Schwenkung
der Haltevorrichtung auftritt, zu verlangsamen. Dies kann insbesondere dadurch verwirklicht
werden, daß die Drehrichtung der Transmissionselemente für den Antrieb der rotierenden
Haltevorrichtung und die Drehrichtung dieser Haltevorrichtung derart sind, daß beim
'~schwenken des Schwenkarms in Richtung auf das Werkzeug hin ein solcher Umlauf
eines flexiblen Transmissionselements um ein zur Achse des Schwenkarms koaxiales
Umlenkteil auftritt, daß sich eine Verlangsamung der Drehbewegung der Haltevorrichtung
ergibt.
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Eine Ausführungsform der Erfindung weist ein Untersetzungsgetriebe
auf, insbesondere mit einer Umlenkwelle, die gegenüber der gemeinsamen Achse der
Eingangs- und Ausgangswelle versetzt angeordnet ist, und ist dadurch gekennzeichnet,
daß das Gehäuse des Untersetzungsgetriebes um die Achse der Ausgangswelle drehbar
gelagert ist und daß Einrichtungen zum Blockieren und Einrichtungen zum Drehen des
Gehäuses in solcher Weise steuerbar sind, daß eine Korrektur, insbesondere Herabsetzung,
der übertragenen Winkelbewegung phasengerecht während jedes Arbeitszyklus erfolgt.
Diese Einrichtungen zum Blockieren und zum Drehen des Gehäuses bestehen aus Druckmittelzylindern,
die Blockier- bzw. Mitnabmeklinken mit einem Zahnkranz am Gehäuse des Untersetzungsgetriebes
zum Eingriff bringen. Sie sind durch Nocken od. dgl. in Abhängigkeit von der momentanen
Winkelstellung der rotierenden Haltevorrichtung steuerbar.
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Ausführungsformen der Erfindung werden anhand der Zeichnungen erläutert,
wobei als Beispiel für die Verwirklichung der Erfindung eine ;:maschine zur Bearbeitung
von Schuhsohlen gewählt wurde.
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Fig. 1 zeigt im schematischen Vertikalschnitt eine Präsmaschine.
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Fig. 2 zeigt die maschine in Seitenansicht, teilweise im Schnitt.
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Fig. 3 zeigt eine Schnittansicht von der entgegengesetzten Seite
und mit einer anderen Betriebsstellung der Organe der taaschine.
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Fig. 4, 5, 6, 7 und 8 zeigen eine vergrößerte Einzelheit von Fig.
3, eine Draufsicht entsprechend V-V von Fig. 4, eine Ansicht von der entgegengesetzten
Seite wie in Fig. 4, einen Schnitt nach der Linie Vil-Vil von Fig. 4 und eine Teilansicht
ähnlich Fig. 7 bei geöffneten Klemmbacken. Die Fig. 7 und 8 sind Schnitte nach der
Linie VII-VII von Fig. 4 und deshalb in einer zu ihrer tatsächlichen Lage geneigten
geometrischen Projektion dargestellt.
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Fig. 9, 10, 11 und 12 veranschaulichen schematisch in Seitenansicht
einige Betriebsstellungen der Organe der Inascnine.
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Fig. 13 und 14 dienen zur Veranschaulichung der verschiedenen Phasen
eines Bearbeitungszyklus.
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Fig. 15 zeigt entsprechend den Fig. 9 bis 12 andere Stellungen der
Organe der Maschine.
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Fig. 16 zeigt die entsprechende Bearbeitungsphase eirer Schuhsohle.
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Fig. 17 und 18 sind Darstellungen analog den Pig. 15 und 16, jedoch
für eine weitere Bearbeitungsphase.
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Fig. 19 und 20 zeigen eine andere Ausführungsform der Maschine mit
Schleifband anstatt einer Scheifscheibe, und zwar in einer teilweise geschnittenen
Seitenansicht tzw. in einem Schnitt nach der Linie XX-XX von Fig. 19.
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Pauschal gesehen umfaßt die Maschine folgende -augruppen: Ein Gestell
9; eine Zentriereinrichtung 8 mit geneigter Oberfläche, die zur Aufnahme der -X;erkstücke
(hier Schenuhsonlen, z.B. von einer Stanze) und zur Wegnahme der bearbeiteten Werkstücke
geeignet ist und mittel zum Ausrichten aufweist; ein rotierendes Fräswerkzeug 27
(oder ein Schleifband 28), das im oberen Teil des Gestells angeordnet ist und um
eine horizontale Achse umläuft; ein bei 15 schwenkbar gelagerter gabelförmiger Arm
14, der -ei Klezmbacken 1, 2 zum Einspannen der werkstücke 7 trägt, welche um eine
horizontale Achse rotieren
und mit einer pneumatischen Einrichtung
6 betätigbar sind, wobei der Arm 14 mit den Klei=ibacken die ".~ercstücke vor. der
Zentriereinrichtung aufnimmt und dem Werkzeug zuführt und an schließend zur Zentriereinrichtung
zurückbewegt; schließlich eine Antriebseinrichtung, die den Klemmbacken und den
Rerkstücken für die Bearbeitung eine langsame und exakte Rotation während jedes
Bearbeitungszyklus erteilt.
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Die Einrichtung zum Zentrieren der- ~erkstücke zwischen den Klemmbacken
(im einzelnen dargestellt in den Fig. 4, 5, 6, 7, 8) umfaßt ein Gehäuse 8, das am
Gestell 9 der Maschine befestigt ist. Dis ebene und geneigte obere Fläche 10 des
e.äuses 8 dient zum Positionieren der Werkstücke zwischen den Kleinmbacken. Die
Ebene 10 ermöglicht es, die Werkstücke 7 in einer zur Waagrechten leicht geneigten
Stellung aufzulegen, um das Beschicken zu erleichtern. Ein beweglicher Anschlag
11, 11A, der an einer Schiene 12 und an einer in der Ebene 10 ausgenonmenen Spur
15 geführt ist, paßt sich selbsttätig auf Grund seiner Verschiebung der Länge der
Werkstücke an, und die Werkstücke (hier: Sohlen) liegen an ihm mit ihrem Absatzende
oder mit ihrem Vorderende an. Während der Posit,onierung von iand zwischen den Klemmbacken
1, 2 sind die Werkstücke immer gezwungen, sich an drei Bezugspunkten A-B-C (Fig.
4) abzustützen, und zwar zwei an Anschlag 11 und einer auf der Ebene 10. Die Verschiebung
nach hinten, d.h. in Richtung des Pfeiles D, des Anschlages 11 (Fig. 4 und 5) gegen
die Wirkung einer Feder 26 erfolgt selbsttätig, wenn der gabelförmige Werkstückträger
14
(Fig. 1, 2, 3), der um die Achse 15 schwenkt (Pfeil E), für die
Werkstückaufnahme zur Zentriervorrichtung bewegt wird. Dadurch kopiert er, d.h.
die Schablone 16, die sich nittelsStif- -ten an der Xlemnbacke 2 ausgerichtet befindet
(Fig. 4, 7, 8), drückt gegen einen einstellbaren Oeil 25, der vom beweglichen Anschlag
11 getragen wird. Die Rückwärtsbewegung (Pfeil D) des Anschlages wird angehalten,
wenn die Schablone 16 eine Platte 17 berührt, wie im folgenden noch erläutert wird,
wobei die Schablone vorher auf den einstellbaren eil 25 des Anschlages 11 eingewirkt
hat. Die Zentriereinrichtung 8 ist mit zwei einstellbaren bzw. ausrichtbaren Teilen
versehen, die Abstützpunkte A', B' und C' definieren (der erste an Teil 25 und die
bei den anderen auf der Platte 17), wobei sic an diesen drei Punkten die Schablone
16 ausrichtend abstützt. Fig. -4 zeigt gestrichelt die Schablone 16, die sich auf
den genannten Punkten A', 3'. und C' abstützt. Diese Punkte A', B' und C' sind gegenüber
den entsprechenden Punkten A, B und C (an denen sich die zu bearbeitenden Werkstücke
abstützen) etwas versetzt, und zwar der Punkt A' gegenüber dem Punkt h um den Betrag
S' nach vorne und die Punkte B' und C' gegenüber den Punkten 3 und C um den Betrag
S nach oben. Die Beträge S' und S entsprechen dem Materialüberschuß der unbearbeiteten
Werkstücke im Vergleich zur Form der Schablone 16, die den Abmessungen und der Form
des fertig bearbeiteten Werkstückes entspricht. Dieser Materialüberschuß muß mittels
der Schleif- oder Fräswerkzeuge entfernt werden.
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Die Regulierung des Materialüberschusses S, d.h. der Punkte B' und
C', erfolgt durch die veränderbare Einstellung der Platte 17, die in Fig. 2, 3,
4, 5, 6, 7 und 8 erkennbar ist. Diese Platte 17 mit abgerundeten Enden 17' und 17"
ist in vertikalen Führungen des Gehäuses 8 der Zentriereinrichtung gehalten und
nach oben und unten durch Betätigung eines Handrades 18 verstellbar. Durch dieses
Handrad wird eine Spindel 19 mit Rechts-und Linksgewinde gedreht und dadurch zwei
keilförmige Schlitten 20, 21 gegeneinander oder auseinander bewegt, die (wie aus
Fig. 2 und 6 ersicht'ich) die an der Unterseite mit zwei geneigten Gegenprofilen
versehene Platte 17 heben oder senken.
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Wenn die Spindel 19 die Schlitten 20, 21 gegeneinander bewegt, wird
die Platte 17 angehoben, so daß sich der t4berstand S bezüglich der Ebene 10 vergrößert.
Umgekehrt senkt sich beim Auseinanderbewegen der Schlitten die Platte 17 ab, wodurch
der Überstand S über die Ebene 10 bis auf Null verringert werden kann. Eine Feder
22 hält die Platte 17 immer in Anlage an den Schlitten 20, 21. Wie man vor allem
aus Fig. 6 erkennt, kann die Platte 17 nicht nur vertikal verschoben, sondern auch
um einen gewünschten Winkel verkippt werden. Durch Drehung eines Handrades 23, das
mit einer Gewindebuchse 24 fest verbunden ist, in der einen oder anderen Richtung
kann man die gesamte, aus der Spindel 19 (die in der Gewindebuchse 24 drehbar und
axial unverschiebbar gelagert ist) und dem keilförmigen Schlitten 20, 21 bestehende
Einheit verschieben. Da die Feder 22 die Platte 17 an den Schlitten 20, 21 in den
Punkten F und G in Anlage hält, erhält man durch jede gleichzeitige und gemeinsame
Verschiebung
der Schlitten (nach rechts oder nach links) durch Betätigung des Handrades 23 und
der Schraubbuchse 24 eine Veränderung der Winkelstellung der Platte 17, da diese
gezngen wird, sich mit anderen Punkten F' und G' ihrer geneigten Profile abzustützen,
weshalb sie, da es sich um geneigte Profile handelt, nach rechts oder links verkippen
muß und dadurch ihre Winkelstellung & korrigiert. Diese Korrektur überträgt
sich auf die, Positionierung der Schablone 16 und bewirkt eine winkelmäßige Veränderung
der Lage des Materialüberschusses, der am Werkstück zu entfernen ist, je nachdem
dies in be stimmten Bereichen des Werkstückumfanges in stärkerem Maße als in anderen
Bereichen erforderlich ist.
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Der verschiebbare Anschlag 11 ist, wie bereits erwähnt ebenfalls
mit einem Schlitten 25-versehen, der mittels einer Rändelkopfschraube 25A verstellbar
ist, um den Betrag S' zu verändern.
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Mit den vorstehend beschriebenen Verstellmöglichkeiten können die
Punkte A', B' und C' relativ zu den Punkten A, 3, C der Ebene 10 und des beweglichen
Anschlags 11 verschoben werden, um die Lage der Schablone 16 relativ zu den zu bearbeitenden
und einen Materialüberschuß aufweisenden Werkstücken zu verändern.
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Der bewegliche Anschlag 11 wird in der Gegenrichtung des Pfeiles
D zurückbewegt (d.h. wieder aufgeladen") mittels der
Feder 26,
sobald der mit den Werkstücken beladene erkstüekträger 14 sich von der Zentriereinrichtung
8 entfernt, um die zu bearbeitenden Werkstücke gegen die Fräse 27 (Pig. 3) oder
gegen das Schleifband 28 (Fig. 19) zu bewegen, wobei die zu bearbeitenden Sohlen
geneigt und auf der Kante stehend angeordnet sind und in dieser Lage von den Klemmbacken
1 und 2 des Werkstückträgers abgenommen werden.
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In dem Gestell 9 ist ein Elektromotor 29 angeordnet, der mittels
einer Riementransmission 30 ein Untersetzungsgetriebe 31 antreibt. Das Außengehäuse
32 des Untersetzungsgetriebes 31 trägt an den Enden zwei Naben 33, 34, die in Lagern
35, 36 laufen, wobei das Ganze von Stützen 37, 38 des Gestells 9 getragen wird.
Somit kann das Untersetzungsgetriebe 31, 32 nicht nur die Drehzahl der Eingangswelle
39 auf die Drehzahl der Ausgangswelle 40 herabsetzen, sondern auch als Ganzes in
den Lagern 35, 36 rotieren. Ein Zahnrad 41 und ein fornischlüssig eingreifender
Zahnriemen 42 (oder eine Kette) übertragen die Bewegung on der Welle 40 auf ein
Zahnrad 43, das mit einem Kettenrad 44 fest verbunden ist (Fig. 1, 9, 10) und mit
diesem zusammen auf der Welle 15 frei drehbar ist. Fest auf der Welle 15 ist dagegen
mittels einer Zunge 55 der Derkstückträger 14 befestigt. Mittels einer Kette 45,
die um das Zahnrad 44 herumgeführt wird, wird die Drehung auf Kettenräder 46 und
47 übertragen. Das Kettenrad 46 (vgl. Fig. 10 und 12) ist ein Umlenkrad, das auch
als Spannrolle dient. Das Kettenrad 47 ist fest auf einer Welle 56 montiert, die
vom Arm 14 getragen wird
und die Drehung auf die Klemmbacke 2 und
damit auch auf die Klemmbacke 1 für das-rgreifen der Werkstücke überträgt. Somit
gelangt man, ausgehend von Rem Rad 41, d.h. der Ausgangswelle 40 des Untersetzungsgetriebes
31, über die beschriebene Transmission zum Kettenrad 47 und zur Welle 56, für eine
Rotation der Werkstücke 7, z.w. Sohlen, auf dem Werkstückträger.
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Das Kettenrad 46 zum Spannen der Kette ist auf einer Welle 46A gelagert,
welches zusammen mit dem Spannrad 46 mit der gleichen Drehzahl umläuft wie das Kettenrad
47, so daß eine vollständige Umdrehung der zu bearbeitenden Werkstücke in den Kleiniabacken
1 und 2 einer vollständigen Umdrehung des Kette rades 46 entspricht. Dieses Ketterrad
trägt starr zwei Nocken 53 und 54, welche zwei Mikroschalten 50 und 51 betätigen
(Fig. 1 und 2). Diese Mikroschalter sind an einem Nagel 48 montiert, der auch das
Spannrad 46 trägt und der an einem Zapfen 52 gelagert ist, der am Arm 14 befestigt
ist. Jedesmal dann, wenn die Kette (durch auf sie ausgeübten Zug) das Kettenrad
46' verschiebt, wird auch gleichzeitig der Komplex der Achse 46A, der Nocken 53,
54 und der jikroschalter 50, 51 bewegt, da alle an demselben Bügel 48 montiert sind,
der bei 52 schwenkbar gelagert ist (Fig. 1 und 2). Eine Einstellschraube 49 (Fig.
2), die auf den Bügel 48 einwirkt, dient zum Einstellen der Spannung der Kette 45.
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Die in den Lagern 64 drehbare Welle 15 wird von einem Rahmen 57 getragen
(Fig. 1 und 2). Dieser Rahmen 57 trägt im oberen
Teil die felle
58 des Fräsers 27, die mittels einer Riementransmission mit Rollen 59, 61, Riemen
60 und Motor 62 in Drehung versetzt wird. Der Motor 62 wird getragen von einer Platte,
die bei 63 drehbar gelagert ist, so daß sich die Funktion einer Riemenspannvorrichtung
ergibt.
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Der Rahmen 57 trägt oben einen Träger 68, in dem ein Schlitten 65
in Axialrichtung hin und her verschlebbar ist mittels einer Schraube, von der das
Ende 66 sichtbar ist. Dieser Schlitten ist mittels einer Schraube 66A blockierbar.
Der bewegliche Schlitten 65 trägt in einem nacn unten ragenden Fortsatz eine Bohrung,
in der eine Buchse 69 verkeilt ist, die auf der Welle 58 verschiebbar ist und ein
Lager 67 trägt. Dieses Lager 67, welches zum Fräser 27 koaxial ist, hat die Funktion
eines Abtasters für die Schablone 16 der Werkstücke. Der Abtaster 67 und die Buchse
69, die mit dem Schlitten 65 verbunden sind, sind exakt koaxial zur Welle 58 des
Fräsers, aber gegenüber diesem frei beweglich, d.h. die zelle des Fräsers läuft
frei drehbar im Innern der Buchse. Der Taster 67 hat im allgemeinen den gleichen
Durchmesser wie der Fräser 27, kann jedoch auch verschiedene Durchmesser haben,
d.h. stufenförmig ausgebildet sein. Diese Stufen ermöglichen es, die Menge des vom
Rand des Werkstücks zu entfernenden Materials und damit das Endmaß des Werkstücks
einzustellen. Dieser Abtaster kann sich in Axialrichtung verschieben, um sich gegenüber
der Schablone 16, mit der er zus&n#in#enwirkt, ordnurÆsgezäß zu zentrieren.
Die
Schablone 16 ist mit dem ~:erkstückträgerarm 14 verbunden, der sich ebenfalls zum
Zwecke der Zentrierung in Axialrichtung auf seiner sich hin und her drehenden Welle
15 verschieben kann, unQ zwar mittels einer Einstellschraube 70, die durch ein Handrad
71 betätigbar ist (Fig. 1).
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Der ;erkstücJrtragerarm 14, der mit der Welle 15 verscljwenkbar ist
und an dieser durch die Zunge 55 verkeilt ist, kann die Werkstücke aus ihrer Lage
auf cer Zentriereinrichtung 8 (Fig. 2, 3) bis zum Fräser 27 bewegen, und zwar durch
Betätigung mittels einer pneumatischen Kolbenzylindervorrichtung 72, die .mit ihrem
gegabelten Ende bei 73 an einem Fortsatz des Werkstückträgerarms 14 schwenkbar gelagert
ist.
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Die den Werkstückträger 14 tragende Welle 15 tritt aus dem Warmer
57 auf der linken Seite von Fig. 1 aus und trägt dort drei aufgekeilte Nocken 74,
75, 76, die drei zugeordnete ttikroschalter mit Tasthebeln 113, 114, 115 betätigen,
die von einem Bügel 80 getragen werden. Am Ende der Welle 15 ist ein Hebel 81 gelagert
(Fig. 1, 2), der drehbar verbunden ist mit der Stange 82 einer pneumatischen Kolbenzylindervorrichtung
83,-die ar ihrem anderen Ende bei 84 an einer hebelförmigen Ualterung 85 schwenkbar
befestigt ist. Die hebelförmige Halterung 85 ist ihrerseits schwenkbar bei 86 (vgl.
Fig. 1) in einer Nut gelagert, die an Umfang des Gehäuses 32 des Untersetzungsgetriebes
koaxial zu den Wellen 39, 40 ausgebildet ist. Die hebelförmige Halterung 85 trägt
auch einen kleinen pneumatischen
Zylinder 87, dessen Kolbenstange
88 ein spitz zulaufendes Ende hat, welches bei Betätigung in einen Zahnkranz 89
eingreift, der fest mit den Außengehäuse 32 des Untersetzungsgetriebes verbunden
ist, welches in den Naben 33 und 34 drehbar ist.
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Wenn die hebelförmige Halterung 85 nicht mit dem Zahnkranz 89 mittels
der Ankopplung 87, 88 gekoppelt und damit mit den Gehäuse des Untersetzungsgetriebes
drehfest verbunden ist kiinn sich die hebeiförmige Halterung 85 in der rut 86 frei
hin und her drehen unter Steuerung durch den Werkstückträger 14, der Welle 15, des
Hebels 81 und der Kolbenzylindervorrichtung 82, 83 (vgl. Fig. 1, 2).
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Das Gehäuse des Untersetzungsgetriebes 32 kann fest mit dem Gestell
verbunden und dadurch an einer Drehung um die waben 33, 34 gehindert werden, indem
ein pneumatischer Zylinder 90 betätigt wird, dessen Kolbenstange 91 ein spitz zulaufendes
Ende aufweist (welches mit aem Zahnkranz 89 zusammenwirkt), um die Drehung des äußeren
Gehäuses 32 des Untersetzungsgetriees 31 zu. blockieren und dieses dadurch mit dem
Gestell fest zu verbinden.
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Die beschriebene Maschine kann mit geringfügigen Arlderwngen zwei
verschiedene Anwendungszwecke haben: als Vorfräser für den Umfang der Sohlen oder
Absätze für Schuhe, wie bisher beschrieben, oder als Schleif- oder Glättmaschine
für der. Umfang der Sohlen oder Absätze mittels eines Schleifbandes anstelle des
Fräsers.
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Die Version als Schleif- und Glättmaschine ist in Fig. 19 und 20
dargestellt.
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Am Gestell 57 sind anstelle der einen Fräser tragenden Welle 58 zwei
Wellen 99 und 100 koaxial zueinander gelagert. Die äußere Welle 100 trägt eine Rolle
95, die auf der einen Seite eine stirnseitige itocke 96 trägt. Im Innern der Welle
100 und koaxial zu ihr ist die Welle 99 angeordnet, die unabhängig von der ersten
Zelle rotiert und außerdem in Axialrichtung entsprechend den Pfeilen H. I hin und
her verschiebbar ist. Die Welle 99 trägt an einem Ende eine Rolle 110 für ein Schleifband
28. Außerdem trägt die Welle 99 am anderen Ende eine Rolle 94. Zwischen den Rollen
94 und 95 ist eine Zwischenrolle 97 vorgesehen, die frei auf einem Zapfen 98 rotiert,
der quer an der Welle 99 angeordnet ist.#Der-Zapfen 98 und die Zwischenrolle 97
vollführen eine innere Drehbewegung zusammen mit der Welle 99 mit der gleichen Drehzahl
wie diese. Uber Riemen 93 werden die beiden Rollen 94 und 95 (bzw. die Wellen 99
und 100) durch zwei Rollen 92 von gleichem Durchmesser angetrieben, die mit einem
Motor 62 verbunden sind. Die Rolle 94 der Welle 99 ist im Durchmesser etwas größer
als die koaxiale Rolle 95 der Stelle 100, so daß die Welle 99 mit einer etwas geringeren
Drehzahl umläuft wie die Welle 100. Hierdurch ergibt sich, daß verschiedene Drehgeschwindigkeiten
der Rollen 94 und 95 auftreten, so daß die Zwischenrolle 97 gezwungen ist, auf die
Nocke 96 zu treffen, dle mit einer etwas geringeren Drehzahl umläuft (die entsprechend
dem Verhältnis zwischen
den Rollen 95 und 92 wählbar ist). Hieraus
folgt, daß die Welle 99 mit dem Schleifband 28 gezwungen wird, sich in Richtung
des Pfeiles I um einen Betrag P zu verschieben, der von dem Profil der Nocke 96
abhängt. Wenn die Einwirkung der Nocke 96 auf die Rolle 97 beendet ist, kehrt die
innere Welle 99 unter der Wirkung einer Feder 107 in Axialrichtung entsprechend
dem Pfeil H in entgegengesetzter Richtung um den gleichen Betrag P zurück. Die Feder
107 wirkt auf einen Stützarm 108 über ein an der Welle 99 angeordnetes Axiallager
109.
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Die Hin- und Herbewegung H-I um den Betrag P dient dazu, eine rasche
Abnutzung des Schleifbandes zu vermeiden, welches sonst immer in demselben Bereich
arbeiten würde.
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Es ist auch vorgesehen, das Schleifband 28 zu spannen und gleichzeitig
die luöglichkeit zu haben, es zu neigen, und zwar durch Verschiebungen, die der
Umlenkrolle 111 aufgezwungen werden, um das Abrutschen des Bandes von den beiden
Führungsrollen 110, 111 zu vermeiden. Das Spannen des Bandes erfolgt durch Drehen
des Handrades einer Spindel 106, die durch Zusammenwirkung mit der Tragwelle 101
eine Halterung 103, 104, 105 verschiebt, die durch eine Zunge 102 auf der vom RaLmen
57 getragenen Tragachse 101 verschiebbar, aber unverdrehbar geführt ist. Die Halterungen
104 und 105 sind mitein.under und mit dem Arm 103 gelenkig verbunden derart, daß
sie durch Drehung um die Achsen Z-Z und K-K in eine geneigte Lage gebracht werden
können. Hiermit ist es möglich, die Rolle 111 in Stellungen zu
bringen,
die gegenüber der sie tragenden Welle 99 geringlügig bezüglich zweier Achsen geneigt
oder gekippt sind und dadurch das Abrutschen des Bandes verhindern, welches sich
in kontinuierlichem Umlauf und mit seitlicher Hin- und Herbewegung bewegt.
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1 folgenden wird die Arbeitsweise der Maschine im einzelnen beschrieben.
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Wenn der Werkstückträger 14 auf die Zentriereinricht>=nb 8 abgesenkt
ist, wird durch Betätigen von Druckknopfschaltern 3, 4 (Fig. 1) oder eines Pedals
3' ein Impuls an ein Elektroventil 5 gegeben, welches dem Zylinder 6 der Klemmbacke
1 Druckluft zuführt. Hierdurch erfolgt das Zusammenführen der Klemmbacken 1, 2,
die die dazwischen angeordneten Werkstücke 7 festklemmen (vgl. Fig. 1, 7, 8). Das
Zentrieren der Werkstücke 7 zwischen den Xle=abacken 1, 2 ist vorher erfolgt, indem
die Werkstücke zwischen die auseinanderbewegten Klemmbacken eingeführt und an der
Zentriervorrichtung zur abstützenden Anlage gebracht worden sind, und zwar genauer
gesagt im Punkt A des beweglichen Anschlages 11 und in den Punkten B-C an der geneigten
oberen Ebene 10 des Gehäuses 8 (Fig. 2, 4).
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Gleichzeitig mit dem Schließen der Kleiniabacken 1, 2 bewirkt die
Betätigung der Schalter 5, 4 oder des Pedals 3' die Offnung eines Elektroventils
112, welches Druckluft auch dem pneumatischen Zylinder 72 zuführt (Fig. 2, 3, 12).
Dieser läßt
seine bei 73 angelenkte Kolbenstange ausfahren, wodurch
sich der Werkstückträger 14 in Richtung des Pfeiles L bewegt. Dadurch werden die
Werkstücke 7 zum Fräser 27 gebracht und gegen diesen angedrückt, bis die Schablone
16 die Scheibe 67 berührt.
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Während dieser Bewegung erfolgt auch eine Schwenkung der Werkstücke
7, die durch Drehung um die Achse 56 der Klemmbacken allmählich ihre Stellung in
Richtung des Pfeiles N gegenüber der fast waagrechten Anfangsstellung ändern und
schließlich eine nahezu vertikale Stellung einnehmen, wenn sie mit dem Fräser in
Berührung kommen. Diese Lage dürfte die gwnsQigste für den Beginn der Bearbeitung
mit Fräser oder Schleifband sein. Die Schwenkung der vom Werkstückträger 14 getragenen
Werkstücke auf der Strecke von der Zentriereinrichtung 8 bis zum Fräser 27 bzw.
auf dem Rückweg erfolgt durch Festhalten des Motors 29, des Untersetzungsgetriebes
31, des Riemens 42 und damit auch der Zahnräder 43, 44. Unter diesen Bedingungen
dreht sich die Kette 45, die das Rad 44 mit dem Zahnrad 47 verbindet (Fig. 1, 9,
10) um den Miinkel (Fig. 10) auf dem Rad 44, und bewirkt somit eine Drehung des
Zahnrades 47 und die Schwenkung der Werkstücke 7 in Richtung des Pfeiles LT, wenn
der Werkstückträger 14 sich entsprechend dem Pfeil L nach oben zum Fräser 27 bewegt
oder in entgegengesetzter Richtung (Pfeil Q in Fig. 11), wenn sich der Werkstückträger
14 entsprechend dem Pfeil z in Richtung auf die Zentriereinrichtung 8 absenkt. Dieser
Vorgang erfolgt somit immer bei stillstehendem Motor 29, wobei das Außergehäuse
des Unter5etzuiigsgeer#e bes an dem Gestell durch Eingriff des pneumatisch betatigben
Zahns
90, 91 im Zahnkranz 89 blockiert ist.
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Während die Werkstücke 7 zum (bereits rotierenden) Fräser 27 gebracht
werden, wird, kurz bevor sie diesen berühren, durch die auf der Welle 15 befestigte
Nocke 76 (Fig. 1) der Mikroschalter 115 betätigt, der über den zugeordneten Fernschalter
115A den Motor 29 startet. Damit wird über die Transmission, die aus dem Riemen
30, dem Getriebe 31, Zahnriemen 42, Rollen 43, 44, Kette 45, Zahnrad 47 besteht,
die aus den Klemmbacken 1, 2 bestehende Einheit mit den eingeklemmten Werkstücken
in Drehung versetzt.
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Sobald die Rotation der Werkstücke 7 begonnen hat, wird durch eine
Nocke 53 (Fig. 1), die auf dem Kettenspannbügel 48 montiert und mit dem Hettenspannrad
46 verbunden ist, welches synchron zu den Werkstücken umläuft, da ein 1:1 Verhältnis
zwischen 46 und 47 vorhanden ist, der Mikroschalter 50 betätigt, der das Elektroventil
116 steuert, welches den Sperrzahn 90, 91 an der Kolbenstange des pneumatischen
Zylinders -außer Eingriff mit dem Zahnkranz 89 des Gehäuses 32 des Getriebes bringt
(Fig. 15), und gleichzeitig den Sperrzahn 88 an der Kolbenstange des pneumatischen
Zylinders 87 mit diesem Zahnkranz in Eingriff bringt. Dadurch wird das Gehäuse 32
des Getriebes 31 mit dem nebel 85 starr verbunden, der an den Zylinder 83, 82 durch
das Scharnier 84 angelenkt ist, und damit auch mit dem Hebel - der mit dem Werkstückträger
14 verbunden ist. Dieser Zustand dauert jedoch nur während der Phase des Hochschwenkens
des
Hebels 81 entsprechend den Pfeilen yi von Fig. 15, d.h. in demjenigen Bearbeitungsbereich
der Werkstücke, der mit T bezeichnet ist (Fig. 15 und 16). In der Abstiegsphase
des Hebels 81 entsprechend den Pfeilen p (Fig. 17), die der Bearbeitung der mit
U bezeichneten Abschnitte des Werkstücks entspricht, betätigt die auf der Achse
des Kettenspannrads 46 angeordnete Nocke 53 (Fig. 1) den Mikroschalter 50 und bringt
über das Elektroventil 116 den Sperrstift des Zylinders 87 außer Eingriff mit dem
Zahnkranz 89 und gleichzeitig den Sperrstift 91 des Zylinders 90 wieder in Eingriff
mit dem Zahnkranz. Hierdurch wird das Getriebe 31, 32 von der Drehung des Hebels
85 entkoppelt und an das Gestell gekoppelt, aus Gründen, die noch erläutert werden.
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Die Werkstücke 7 vollführen eine vollständige Umdrehung entsprechend
dem Pfeil M gegenüber dem Fräser 27 (Fig. 15) oder dem Schleifband 28 (Fig. 19,
20), wobei während dieser Umdrehung die Entfernung des Materialüberschusses erfolgt.
Am Ende der Umdrehung betätigt die Nocke 54, die am Werkstückträger 14 gelagert
ist und mit dem Kettenrad 46 synchron zu den Werkstücken umläuft, den Mikroschalter
51, der über den Ferrschalter 115A den Motor 29 und damit die ganze Antriebstransmission
zu den von den Klemmbacken 1, 2 getragenen Werkstücken abschaltet. Gleichzeitig
mit dem Anhalten der Drehung der Werkstücke geben die Nocke 54 und der jiikroschalter
51 einen Impuls zum Elektroventil 112, welches den pneumatischen Zylinder
72
(Fig. 12) in solcher Richtung betätigt, daß dieser den nerkstückträger und die bearbeiteten
Werkstücke in Richtung des Pfeiles E zur Zentriereinrichtung zurückbringt (Fig.
2, 3, 10). Bei der Rückkehrphase zur Zentriereinrichtung 8 drehen sich die werkstücke
um die Achse 56 um eine Umdrehung (Pfeil Q) entgegengesetzt zu der Drehung beim
Einweg, um die Werkstücke in vorteilhafter Weise in der Abstützlage auf der Zentriereinrichtung
8 abzusetzen (Fig. 2, 3, 10). Während dieser Phase wird kurz vor der Berthrung der
Zentriereinrichtung durch die Nocke 75 (Fig. 1),die mit der Welle 15 des Werkstückträgers
verbunden ist, der Mikroschalter 114 betätigt, der über einen Impuls zum Elektroventil
5 die Betätigung des pneumatischen Zylinders 6 für die Offnung der Klemmbacken 1,
2 bewirkt.
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Gleichzeitig betätigt die Nocke 74 (Fig. 1) den Mikroschalter 113,
und das Elektroventil 118 bringt den Sperrstift 91 außer Eingriff mit dem Zahnkranz
89 des Gehäuses des Getriebes 31, so daß die Antriebsübertragung vom Motor 29 zu
den Werkstücken 7 leer läuft, so daß letztere und die Schablone 16 sich frei an
den drei Punkten A, 3, C der Zentriereinrichtung 8 ausrichten können.
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Bei jeder Bewegung des Werkstückträgers 14 zum Fräser 27 hin oder
von ihm weg (Pfeile L oder E in Fig. 15, 17) erfolgt eine Drehung der Kette 45 um
das Kettenrad 44. Diese Drehung, die in Fig. 15 durch die Winkelstrecke V1 des Rades
44 wiedergegeben ist, bewirkt eine zusätzliche Drehung der Werkstücke 7 in Richtung
des Pfeiles M, zusätzlich zu der bereits durch die
Antriebstransmission
bewirkten Drehung. Diese zusätzliche Drehung wird verursacht durch die Bewegung
des w;erkstücktragers vom Fräser 27 weg (Pfeil E) durch die Form der Schablone und
der bearbeiteten '.'ierkstücke im Bereich T. In dieser Phase bewirkt die soheinbare
Erhöhung der Drehgeschwindlgkeit ein Stemmen der Werkstücke gegen den Fräser.
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Fig. 17 zeigt dagegen, wie beim Bewegen des Werkstückträgers 14 in
Richtung zum Fräser 27 entsprechend dem Pfeil L die Kette sich um das Kettenrad
um den Betrag Y' dreht, wodurch eine entgegengesetzte Drehung der werkstücke 7 erfolgt,
deren Komponente durch den Pfeil N angedeutet ist, d.h. entgegengesetzt zu der von
Motor 29 und Getriebe 31 bewirkten Rotation M.
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Mit anderen Worten wird während dieser Phase von der auf die Werkstücke
durch Motor und Getriebe übertragenen Drehbewegung eine bestimmte Winkelbewegung
abgezogen. Dieses erfolgt von selbst (d.h. automatisch) und hat eine vorteilhafte
Auswirkung auf die Fräsbearbeitung in den Bereichen U (Fig. 18), da aadurch ein.
unkontrolliertes Veiterrutschen des \erkstückträgers 14 (und damit der Werkstücke)
unter dem Druck des Zylinders 72 vermieden wird (Fig. 17). Diese Selbststeuerung
der Drehung und des Vorschubes der Werkstücke längs der Bereiche U gestattet es
nicht nur, die Qualität der Bearbeitung zu veroessern, sondern auch die Werkstücke
mit größerer Drehzahl entsprechend dem Pfeil M umlaufen zu lassen, was sich günstig
auf die Produktionsgeschwindigkeit auswirkt.
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Es können auch verschiedene Geschwindigkeiten gewählt werden, indem
in geeigneter #Veise die Verhältnisse zwischen den vom Riemen 30 verbundenen Rollen
der Transmission geändert werden.
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Anhand von Fig. 15 wurde beschrieben, daß man bei der Bevjegung des
Werkstückträgers 14 vom Fräser 27 weg auf Grund der Form der Werkstücke, die in
dieser Phase in den Bereichen T bearbeitet werden, eine scheinbare Vergrößerung
der Drehzahl dieser Werkstücke hat, was unter Umständen gefährliche Verklemmungen
zwischen der Schablone 16 und der Tastrolle 67 (Fig. 1) und zwischen Werkstücken
und Fräser zur Folge haben könnte. Es ist vorgesehen, diese scheinbare Vergrößerung
der Drehzahl zu beseitigen, indem der gesamte Komplex des Untersetzungsgetriebes
31, 32 in den Naben 33, 34 in entgegengesetzter Richtung entsprechend dem Pfeil
7' von Fig. 15 gedreht wird und damit auch die gesamte restliche Transmission bis
zu den Werkstücken 7 (Fig. 1, 15) um einen V#inkelbetrag entsprechend p gedreht
wird, der ausreichend groß ist, um die gleichzeitig an den Werkstücken auftretende
Drehzahlvergrößerung zu annulieren. Die Drehbewegung des Gehäuses 32 des Untersetzungsgetriebes
31 wird auf folgende Weise erhalten. Sobald die Phase der Bewegung des Werkstückträgers
vom Fräser weg begonnen hat (Pfeil E in Fig. 15), d.h. sobald die Bearbeitung des
Abschnittes U (Fig. 13 und 14) beendet ist und ein Bereich T beginnt, betätigt die
Nocke 53, die auf der Welle des Kettenrades 46 befestigt ist (Fig. 1), den Mikroschalter
50, der einen
Impuls zum Elektroventil 116 schickt. Dieses betätigt
somit den Zylinder 87 und den Sperrstift 88 (Fig. 15), der den Zahnkranz 89 mit
dem Hebel 85 verbindet, der bei 84 an dem pneumatischen Zylinder 82, 83 gelenkig
befestigt ist. Letzterer, der vom Anschluß 117 her mit Druckluft beaufschlagt ist,
bildet einen starren Körper, der wie ein Lenker die Winkelbewegung V' des Hebels
81 (der dem Umlauf der Kette 45 um das Rad 44 entspricht) in der Drehrichtung des
Pfeiles t auf den Zahnkranz 89 des Gehäuses 32 des Getriebes überträgt. Dieses Getriebegehäuse,
das sich um den Winkel(' dreht, zieht diese Winkelbewegung, proportional zum Verhältnis
zwischen den Hebeln 81 und 85, von der Drehung des Zahnrades 41 ab. Infolgedessen
unterliegt auch die gesamte Transmission bis zu den Werkstücken einer Verzögerungs-
oder Gegendrehungswirkung, da sie eine Drehzahlverminderung erhält, die gleich oder
größer ist wie die scheinbare Drehzahlvergrößerung der Werkstücke 7 durch den Teilumlauf
V' der Kette 45 um das Rad 44. Somit wird in jeder dieser Phasen (Bearbeitung eines
Bereiches T) der gefährliche Effekt eines Verklemmens oder Gegenstemmens (entgegengesetzt
dem in den Bereichen U audtretenden Effekt) vermieden, der für die Güte der Bearbeitung
abträglich ist, und statt dessen ein Eingriffeffekt hervorgerufen.