DE3941783A1 - Maschine zum zirkularfraesen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Maschine zum Zirkular­ fräsen, insb. zum Bearbeiten von Rohrenden, wobei ein um seine Hauptachse rotierender Fräser auf einer dem Umfang des Werkstückes entsprechenden Bahn geführt und die Halterung des Fräsers auf den Durch­ messer des Werkstückes einstellbar ist.

Es ist Aufgabe der Erfindung, Maschinen dieser Art so zu verbessern, daß die Bearbeitungszeiten ver­ kürzt werden und ein Antrieb geschaffen werden kann, der weitgehende Verstellungen zur Anpassung an Werkstücke unterschiedlichen Durchmessers sogar während des Arbeitsbetriebes zuläßt, sofern das Werkstück eine von der Kreisgestalt abweichende Figuration z. B. auch erhebliche Toleranzabweichungen aufweist.

Zur Lösung dieser Aufgabe sind erfindunsgemäß folgende Maßnahmen vorgesehen:

• a. ein feststehendes Zahnrad treibt zwei oder mehrere Planetenzahnräder an, die je über Wellen­ kupplungen mit einer Spindel zum Antrieb eines Fräsers in Wirkverbindung stehen.
• b. Die Spindeln sind radial verstellbar an einer konzentrisch zur Einspannstelle des Werkstückes angeordneten Halterung angeordnet, die zum Zwecke des Vorschubes der Fräser verdrehbar ist.
• c. Die Wellenkupplung ist so ausgebildet, daß sie auch bei nicht fluchtendem An- und Abtrieb Drehmomente übertragen kann.
• d. Die Wirkverbindung der Bestandteile zu a-c ist derart, daß bei Drehung des feststehenden Zahnrades alle Fräser um ihre Hauptachse rotieren, bei einer Verdrehung der Halterung die Fräser über einen Teil des Um­ fanges des Werkstückes bewegbar und weiterhin die Spindeln mit den Fräsern radial verstellbar sind und daß diese radiale Verstellung beim Vorhandensein eines Antriebes während des Fräsens durchführbar ist.

Somit ist ein zentraler Antrieb vorgesehen, von dem mehrere, zweckmäßigerweise gleichmäßig über den Umfang der Halterung verteilte Fräser in Drehung versetzt werden. Da die Halterung für die Fräserspindeln ihrerseits drehbar gelagert ist, bedarf es zum Vollzug eines Arbeitsspiels nicht einer vollen Drehung, son­ dern nur eines Arbeitsweges, der ein Bruchteil des Werkstückumfanges beträgt und z. B. beim Vorhandensein von drei Fräsern einen Schwenkweg von 120° ausmacht. Aus diesem Grund ergibt sich eine Verkürzung der Be­ arbeitungszeit. Die Verwendung der zu c. genannten Kupplungen erlaubt ferner eine radiale Verstellung der Spindeln und Fräser. Daher können auch vorzugs­ weise berührungslose Taster benutzt werden, die die radiale Verstellung in Abhängigkeit vom Werkstück steuern z. B. bei ungleichmäßigen Wandstärken oder unrunden Stellen am Werkstück.

Weitere Einzelheiten der Erfindung werden anhand der Zeichnung erläutert, in der ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt ist.

Die Abbildung zeigt einen senkrechten Längsschnitt durch eine schematisch dargestellte Maschine zum Profilieren der Enden von Rohren durch Zirkularfräsen.

Das zum Antrieb der Maschine dienende Zahnrad 1 ist auf dem Stummel 2 eines Elektromotors 3 angeordnet. Diesem feststehenden Zahnrad 1 sind zwei diametral gegenüberliegende Zahnräder 4, 5 als Planetenräder mittels Steg bzw. Schwinge 6 zugeordnet. Die zuge­ hörigen Wellen 7 der Zahnräder 4, 5 sind beide mit einer Wellenkupplung 8 verbunden, die abtriebsseitig eine waagerechte Spindel 9 antreibt.

Die beiden Spindeln 9 sind je in einem Gleitstein 10 gelagert, der radial verschiebbar in Radialführungen 11 angeordnet ist. Am freien Ende der Spindeln 9 sind die beiden Fräser 12 befestigt.

Die Radialführungen 11 befinden sich in einer runden Scheibe 13, die außen über einen Zahnkranz 14 in einem ringförmigen Stator 15 gelagert ist. An der hinteren Seite der Scheibe 13 ist diese mit einem ihrem Durchmesser entsprechenden Zahnkranz 18 versehen, in den ein Ritzel 17 eines am Fundament fest gelagerten Stellmotors 18 eingreift. Demgemäß kann mit Hilfe des Stellmotors 18 die senkrechte Scheibe 13 um ihre waagerechte Hauptachse 19 verdreht werden, die auch die Längsmittelachse des Stummels 2 ist.

Das zu bearbeitende Rohr 20 - konzentrisch in Bezug auf die Hauptachse 19 drehfest angeordnet - wird durch Backen 21 od. dgl. gehalten. Mit Hilfe der Fräser 12 wird die Stirnseite des Rohres 20 profiliert bzw. am äußeren Umfang mit einer umlaufenden ausgerundeten Ausnehmung versehen, die einen Anschluß an andere Rohre erleichtern soll.

Dabei werden die Fräser 12 über die vorgenannten Elemente 1, 4, 5, 8 und 9 in Drehung versetzt während der Stellmotor 18 für den gewünschten zirkularen Vorschub sorgt. Die Fräsarbeit über den Umfang des Rohres 20 ist nach einen halben Drehung der Scheibe 13 beendet. Dabei versteht es sich, wenn anstelle der dargestellten zwei Fräser mit den zugehörigen Teilen weitere Fräser 12 - alle gleichmässig über den Rohrumfang verteilt - hinzu­ kommen, entsprechend verkürzte Verschwenkungen der Scheibe 13 ausreichend sind, um den Umfang des Rohres vollends zu fräsen.

Die Spindellagerung mit Hilfe der radial geführten Gleitsteine 10 hat nicht nur den Vorteil, daß die Fräser 12 auf unterschiedlich große Durchmesser einge­ stellt werden können, vielmehr können bei geeigneter Steuerung die Gleitsteine 10 im Sinne der Doppelpfeile 22 auch während des Fräsprozesses verstellt werden, was z. B. durch berührungslose Tastung erreichbar ist. Dies setzt jedoch voraus, daß die Kupplungen 8 auch bei gegeneinander versetzten Wellen 7, 9 imstande sind, ein ausreichendes Drehmoment zu übertragen. Der Versatz ist mit E bezeichnet.

Daher können mit der erfindungsgemäßen Maschine auch unrunde oder auch solche Rohre 20 bearbeitet werden, die wandstärkenmäßige Schwankungen zeigen. In diesem Falle sind entsprechende Folgebewegungen der Gleit­ steine 10 zu vollziehen. Die hierzu erforderlichen Ver­ stellmechanismen sind nicht dargestellt; sie können - ebenso wie die Taster für das Werkstück - beliebig ausgeführt sein. Auch kann anstelle der Schwingen 6 eine andere Führung für die Planetenräder bzw. die Zahnräder 4, 5 benutzt werden.

Claims (8)

1. Maschine zum Zirkularfräsen, insb. zum Bearbeiten von Rohrenden, wobei ein um seine Hauptachse rotierender Fräser auf einer dem Umfang des Werkstückes entsprechenden Bahn geführt und die Halterung des Fräsers auf den Durch­ messer des Werkstückes einstellbar ist, dadurch gekenn­ zeichnet, daß ein feststehendes, treibendes Zahnrad (1) zwei oder mehrere Planetenzahnräder (4, 5) antreibt, die je über Wellenkupplungen zur Verbindung fluchtender und nicht fluchtender Wellen (7, 9) mit einer Spindel (9) zum Antrieb eines Fräsers (12) in Wirkverbindung stehen, wobei die Spindeln (9) radial verstellbar an einer kon­ zentrisch zur Einspannstelle des Werkstückes (20) ange­ ordneten, zur Erzielung des Fräservorschubes verdrehbaren Halterung (13) gelagert sind und die Wellenkupplungen zur drehbaren Verbindung fluchtender und gegeneinander versetzter Wellen dienen.

2. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Spindeln (9) mit den Fräsern (12) gleichmäßig über den Umfang der Halterung (13) verteilt angeordnet sind und die Halterung um der Anzahl der Fräser entsprechenden Umfangsabschnitten hinweg verdrehbar ist, und zwar so, daß bei einer Verdrehung über diesen Umfangsabschnitt das Werkstück über seinen gesamten Umfang hinweg bear­ beitet ist.

3. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß den Spindeln (9) eine zur radialen Verstellung die­ nende Einrichtung zugeordnet ist, mit der die Verstellung bei rotierenden, in der Arbeitsstellung befindlichen Fräsern (12) durchführbar ist.

4. Maschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Halterung eine mit radial geführten Gleitsteinen (10) zur Lagerung der Spindeln (9) ausgestattete, planscheiben­ ähnliche Scheibe (13) ist.

5. Maschine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Scheibe (13) im Bereich ihres äußeren Umfanges mit­ tels Zahnkranz (14) gelagert ist.

6. Maschine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Scheibe (13) im Bereich ihres äußeren Umfanges mit einem Zahnkranz (16) versehen ist, in den das Ritzel (17) eines Stellmotors (18) für den Werkzeugvorschub eingreift.

7. Maschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß den Spindeln (9) ein vorzugsweise berührungsloser Taster zugeordnet ist, der die radiale Verstellung in Abhängigkeit von der Gestalt des Werkstückes bewirkt.

8. Maschine nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Taster zusammen mit den Spindeln (9) radial bewegbar gelagert ist.