Verfahren und Vorriehtung zur Herstellung von Feilen und Feilenbezagen durch Fräsen.
Bei der Herstellung von Feilen und Fei lenbezügen mittelst Watzenfräser gelangen bisher solche Fräser zur Anwendung, deren in der Umfangsrichtung des Fräsers verlaufende Zahnreihen in sich zurückkehren oder mit ändern Worten : Fräser, bei denen jede Zahnreihe in einer zur Frä. serachse reehtwinkligen Ebene liegt. Dabei wird stets in der Weise verfahren, dass jedesmal eine Anzahl von Feilenwerkstü, eken gemeinsam so eingespannt werden, dass sie eine ebene Fläche bil den. worauf über diese Fläche ein über die ganze Feilenlänge sich erstreckender Wal- zenfräser der erwähnten Art hergeführt wird.
Ist auf diese Weise eine Seite der Feilenwerkstücke mit Zähnen versehen, dann werden die Werkstücke aus der Spannvorrichtung : ; elöst, gewendet und erneut eingespannt, worauf wiederum der Fräser darüber hinweggeführt wird. Dies wiederholt sich, bis alle mit Zähnen zu versehen, den Seiten der Feilenwerkstücke bea. rbeitet sind.
Dieses bekannte Verfahren ist wegen des häufigen Ein-und Ausspannens der Werkstücke na turgemäss umständlich und zeitraubend, dazu komimt noch der Zeitverlust, welcher dadurch eintritt, da. der Fräser bei Bearbeitung der Breitseiten, wobei die Werkstücke mit ihrer Längsachse geneigt zur Vorschubrichtung des Fräsers liegen, im ersten und im letzten lteill seiner Vorschubbewegung auf einem Teil seiner Länge leer arbeitet. Endlich sind zur Ausführung des Verfahrens sehr lange und daher kostspielige Fräser notwendig.
Das den Erfindungsgegenstand bildende Verfahren zur Herstellung von Feilen und Feilenbezügen durch Fräsen beseitigt die ge schilderten Mängel. Bei dem neuen Verfah- ren gelangen, im Gegensatz zu bisher einerseits sogenannte Schraubenfräser, das heisst Walzenfräser zur Anwendung, deren Schneidzähne auf einer um den Fräsenmantel herumlaufenden Schraubenlinie angeordnet sind.
Anderseits findet die Vorschubbewegung zwischen Fräser und Werkstück nicht mehr ausschliesslich quer zur Fräserachse (das heisst in Richtung der herzustellenden Zä. hne), sondern g, leichzeit-ig auch in der Achsenrichtung des Fräsers (also quer zu den herzustellenden Zähnen) statt oder mit andern Worten : die Vorschubbewegung zwischen Fräser und Feilenwerkstück erfolgt schräg zur Mantelberührungslinie des Schra. u- benfräsers, so daB der Fraser sich am Werk- st-uck ähnlich wie eine Schnecke am Schnek kenrad abwälzt.
Hierdurch ist ein ununterbrochenes Arbeiten, ähnlieh wie bei der Herstellung von Zahnrädern nach dem Abwälzverfahren, ermöglicht, so dass die Feilenwerkstücke oder zur Herstellung von Feilen oder Feilenbezügen dienende Bänder fortlaufen. d a. m Fräser entla. ng geführt werden können. Dabei können durch gleichzeitige Anwendung mehrerer Fräser sämtliche mit Zähnen zu versehenden Seiten der Feilen oder Feilenbezüge in einem fortlaufenden Arbeitsgang bearbeitet werden.
Bei dem neuen Verfahren fallen somit sowohl das umständliche und zeitraubende Ein-und IT. mspannen von Feilenwerkstücken, als auch die Einzelbea. rbeitung der verschiedenen Seitenflächen der Feilenwerkstücke, sowie endlich der leere Büeklauf des Fräsers oder eines die Werkstücke tragenden Schlittens fort, und es ist ein wesentlich einfacheres und wirtschaft- licheres Arbeiten als bisher ermöglicht.
Gleichzeitig besteht noch der Vorteil, dass zur Ausführung des Verfahrens kürzere und deshalb billigere Fräser verwendet werden können als bisher.
Bei der praktischen Ausführung des Verfahrens werden die Feilenwerkstücke oder das s Stahlband zweckmässig zunächst an der Schmalseite und dann an den Breitseiten mit Zähnen versehen, was den Vorteil hat, dass die vom Fräser für die Schmalseite hervor- gerufenen, nach der Breitseite vorstehenden Grate von den die Breitseiten bearbeitenden Fräsern wieder entfernt werden. Bemerkt sei hierbei noch, dass die Bewegung zwischen dem die Schmalseite der Feile bearbeitenden Fräser und dem Werkstück nicht notwendig schräg zur Mantelberührungslinie des Fräsers zu erfolgen braucht, vielmehr kann hier wegen der geringen Breite der Schmalseiten die Bewegung auch in Richtung der Fräserachse erfolgen, wie dies bei der Herstellung von.
Sägen mittelst Schraubenfräsers be kannt ist.
Auf der Zeiehnung ist das neue Verfahren in Verbindung mit einer zu seiner Ausführung dienenden Vorrichtung beispielsweise dargestellt, wobei angenommen ist, dass ein fortlaufendes Stahlband zunächst an drei Seiten mit Feilenzähnen versehen und dann in einzelne, je ein Feilenwerkstück ergebende Stücke zerschnitten wird.
In der Zeichnung zeigen :
Fig. 1 die wesentlichen Teile der Vorrichtung in Seitenansicht in kleinerem Mass- stabe,
Fig. 2 eine Draufsicht dazu,
Fig. 3 einen kegelstumpf formigen Schnek- kenfräser zur Anbringung der Zähne an einer Schmatlseite in Seitenansicht in grösserem Massstabe als in Fig. 1,
Fig. 4 und 5 je einen kegelstumpfförmi- gon und einen zylindrischen Schneckenfräser zur Bearbeitung der Breitseiten, ebenfalls in grösserem Massstabe als in Fig. 1,
Fig. 6 ein Beispiel für die Hintereinan- dera.
nordnung von mehreren, teils als Vorscheider, teils als Nachschneider dienenden Fräsern für die Bea. rbeitung der Breitseiten.
In den Fig. 1 und 2 ist 8,9 ein zwangs- läufig angetriebenes Walzenpaar, zwischen welchen ein Sta. hlband a derart hindurch- geführt ist, dass die Walzen an den beiden Breitseiten des Bandes anliegen. Das Walzenpaar dient dazu, das Stahlband in Rich- tung des Pfeils b stetig vorzuschieben. In der Vorschubrichtung des Bandes a vor dem Walzenpaar 8,9 ist ein nicht gezeichnetes Richtwalzwerk an sich bekannter Art angeordnet welches dazu bestimmt ist, das von einer Vorratsrolle kommende Band a zu richten. Die Walzen 8,9 können dabei gegebenenfalls gleichzeitig einen Teil, nämlich das letzte W, alzenpaa. r, des Richtwalzwerkes bilden.
In der Vorschubrichtung des Bandes hinter dem Walzenpaar 8,9 ist aberhalb des Bandes a ein kegelstumpfformiger. Schnek- Lenfrä. ser 10 so angeordnet, dass seine durch das Band a hindurchgehende Achsenebene parallel zur Längsrichtung des Bandes liegt, während seine Achse gleichzeitig entspre chend dem ha. lben Öffnungawinkel des Frä- serkegeds gegen die Oberkante des Bandes a geneigt ist, und zwar in der Vorschubrich- tung des Bandes gesehen, nach hinten. Der Fräser 10 dient dazu, die Oberkante des Stahlbandes a mit Feilenzähnen zu versehen.
Er wird in Abhängigkeit von der Vorschub- geschwindigkeit des Bandes angetrieben, der a. rt, dass die von seinen Schneidzähnen gebildeten Gewindegänge sich in der an der Oberka. nte des Bandes hergestellten Verzah- nung verschrauben. Zur Aufnahme des Ar beitsdruckes des Fräsers 10 ist auf der Unterseite des Stahlbandes a eine glatte kege- lige Walze 11 angeordnet, gegen Man- telfläche das Stahlband a sich mit seiner Unterkante stützt.
In der Vorschubrichtung des Bandes a, hinter dem Fräser 10, sind seitlich des Stahl- bandes, und zwar auf entgegengesetzten Seiten desselben, zwei ebenfalls kegelstumpf- förmige Schneckenfräser 12, 13 angeordnet, welche zur Anbringung der Feilzähne an den beiden Breitseiten des Stahlbandes a dienen.
Die beiden Fräser 12,13. liegen einander unmittelbar gegenüber, so da. der eine Fräser den Arbeitsdruck des. a. ndern. aufzunehmen vermag. Die Fräser 12,13 sind so angeord- net, dass ihre d. as Band a schneidenden Achsenebenen schiefwinklig zur Längsrichtung des Bandes liegen. Der Winkel, den die das Band schneidenden Achsenebenen mit der Längsrichtung des Bandes bilden, hängt von dem gewünschten Schneidkantenwinkel der herzustellenden Feilenzähne ab.
Die Achse eines jeden Fräsers ist dabei gleichzeitig die die vom Fräser zu bearbeitende Flache des Bandes a nach hinten geneigt, entspre- chend dem halben Offnungswinkel des Frä serkegelmantels. Die beiden Fräser 12,13 berühren das Stahlband, wie ersichtlich, je auf einer diagonal verlaufenden Linie (siehe die Linie x in Fig. 4), so dass jeder Teil der Bandbreite von einem andern Teil der Fräserlänge bearbeitet wird. Die Vorschubbewegung des Werkstückes a mit Bezug auf die beiden, die Breitseiten bearbeitenden Fräser 12, 13 erfolgt dabei, wie ersichtlich, schräg zur Mantelberührungslinie der Fräser. Die Fräser 12 13 werden ebenfa.
U. s in Ab hängigkeit von der Vorschubgeschwindig- keit des Bandes a mit einer solchen Umdrehungzahl angetrieben, daB die von ihren Schneidzähnen gebildeten Schraubengänge sich in den an den Breitseiten des Bandes hergestellten Verzahnungen verschrauben.
In der Vorschubrichtung des Bandes a hinter den Fräsern 12,13 ist eine aus zwei Messern 14,15 bestehende Schere angeord- net, von deren beiden Messern mindestens eines quer zur Bandebene verschiebbar geführt ist. Die Schere 14,15 wird periodisch angetrieben, und zwar derart, dass sie jedes mal dann, wenn eine einem Feilenwerkstück entsprechende Bandlänge zwischen den Scherenmessern hindurchge. laufen ist, eine Schneidbewegung ausführt.
Da das Walzenpaar 8,9 in der Regel zur Erzielung der gewünsehten Vorschubbewegung des Bandes a nicht ausreichen wird, ist ausser diesen beiden Walzen noch eine weitere Vorsehubvorrichtung angeordnet, die das s Band während seiner Bearbeitung durch die seitlichen Fräser 12,13 erfasst und weiterbewegt. Diese Vorschubvorrichtung besteht aus zwei unterhalb und oberhalb des Stahl ba. ndes a angeordneten, um entsprechende Umleitrollen 16,17,18 und 19,20 geführten en. dlosen Gelenkket. ben 21 beEzw. 22, die an n entgegengesetzten Schmalseiten des Bandes a anliegen.
Die Glieder der obern Kette 21 sind auf der Aussenseite mit Mitnehmerzähnen versehen, deren Teilung mit der Teilung der Feilenzähne an der Schmalkante des Bandes a übereinstimmt. Die Kettenglieder greifen mit diesen Zähnen in die vom Fräser 10 hergestellte Verzahnung an der obern Schmalkante des Bandes ein und schieben letzteres gleiehma. Big vor.
Um den Eingriff der Zähne der Kette 21 mit den Zähnen des Stahlba. ndes a sicher zu stellen, sind zwi schen den beiden Umleitrollen Iss, 17 noch zwei quer zum Sta. hlba. nd a verschiebbare Druckrollen 23, 24 vorgesehen, weXche dureh Federn, Pressluft oder dergleichen gegen den am Stahlband anliegenden Eettentrum gedriickt werden.
Die Arbeitsweise der Vorrichtung ist folgende : Das von einer Vorratsrolle kommende fortlaufende Stahlband a wird durch die Rollen 8,9 und die endlosen Ketten 21, 22 in der Pfeilrichtung b stetig vorgescho- ben. Dabei werden zunächst durch den Fräser 10 an der obern Schmalseite und dann durch die beiden Fräser 12,13 gleichzeitig an beiden Breitseiten des Bandes die ge wünschten Feilenzähne geschnitten. Das so mit 7 : ähnen versehene Band a durchläluft schliesslich die Schere 14, 15, die jedesmal nach einem der Langue eines Feilenwerk- stückes entsprechenden Vorschubbetrag des -Bandes a eine Bandlänge abschneidet.
Die abgeschnittene Bandlänge bildet ein Feilen- werkstück, das nur noch mit einer Angel versehen zu werden braucht. Die Bildung der Angel kann in einem besonderen Arbeitsgang durch entsprechendes Ausschnei- den und Pressen eines Endes des Feilenwerkstückes geschehen. In der gleichen Weise wie eben beschrieben, können nicht nur Feilen, sondern auch Feilenbezüge her gestel ! lt werden.
Im letzteren F. alle wird das Stahlband nur an den beiden Breitseiten mit Feilenzähnen versehen, so dass der Fräser 10 und seine Gegenwalze 11 fortfallen Sollen die Feilenbezüge nur auf einer Breitseite Zähne aufweisen, dann fällt auch einer der beiden Fräser 12,13 fort, und es wird an dessen, Stelle eine glatte Walze zur Auf nahme des Arbeitsdruckes angeordnet.
Sollen Feilen oder Feilenbezüge mit gro- ben Zähnen hergestellt werden, dann erscheint es zweckmässig, die Zahnlücken nicht auf einmal, sondern stufenweise oder all mählich auf die volle Tiefe zu schneiden.
Hierbei kann für die Bearbeitung der Schm. alkante des Stahlbandes (t ein Fräser angewendet werden, der gleichzeitig als Vorund Nachschneider ausgebildet ist, indem die Höhe seiner Schneidzähne in der Varschub- richtung des Bandes allmählich oder stufenweise zunimmt, wie dies beispielsweise in Abb. 3 der Zeichnung dargestellt ist.
Bei den zur Bearbeitung der Breitseiten des Bandes dienenden Fräsern ist dies jedoch nicht möglich, weil jeder Teil des Fräsers nur einen Teil der Bandbreite bea. rbeitet. Es werden deshalb für die Bearbeitung einer jeden Breitseite mindestens zwei in der Vorschub- richtung des Bandes hintereinander liegende Fräser angeordnet, von welchen der eine als Vor-und der andere als Nach-oder Fertigschneider ausgebildet ist.
Oder es können, wie in Abb. 6 vera. nschaulicht, für die Be arbeitung der Breitseiten drei oder noch mehr hintereinander angeordnete Fräserpaare 12, 12a, 12b, 13, 13a, 13b mit verschieden hohen Sehneidzähnen verwendet werden derart, dass die Feilenzähne in drei oder mehr Stufen geschnitten werden.
Bei der Anwendung kegelstumpfförmiger Fräser erhalten die Feilenzähne einen positiven Brustwinkel. Wird auf die Erlangung eines positiven Brustwinkels kein Wert gelegt, dann können an Stelle von keg, elstumpf- förmigen auch zylindrische Schneckenfräser zur Anwendung kommen. Ein solcher zy- lindrischer Fräser 12x ist beisl) ielsweise in Abb. 5 dargestellt. Die Anordnung dessel- ben bei Bearbeitung der Breitseiten ist wie- dem derart, dass die das Stahlband a schnei- dende Aohsenebene schiefwinklig zur Längs- richtung des Bandes liegt.
Hingegen kann der Fräser, wenn er für die Anbringung der Zähne an der Schmalseite des Ba. ndes a dient, so angeordnet werden, da. seine durch das Stahlband a hindurchgehende Aohsen- ebene parallel zur Längsrichtung des Bandes liegt. Auch kann der zylindrische Fräser für die Bearbeitung der Schmalseite gleich- zeitig als Vor-und N. achschneider ausgebil- det sein, während für die Bearbe tung der Breitseiten wieder mehrere in der Vorschub- richtung hintereinander a. ngeordnete Fräser verwendet werden können, von welchen der usine ales Vor-und der andere als Nachschnei- der ausgebildet ist.
Sollen die an den Breitseiten des Stahlbandes angebrachten Feilenzähne durch so genannte Spanbrechernuten unterteilt sein, dann können diese Nuten im unmittelbaren Anschluss an das Fräsen der Zähne angebracht werden, indem in der Vorschubrich- tung des'Stahlbandes a hin-ber, den die Breitseiten bearbeitenden Fräsern 12,13 geeig- nete, hobelnd oder stossend wirkende Werkzeuge (Strähler) angebracht werden, zwischen welchen das s Stahlband a hindurchge zogen wird.
Statt ein fortlaufendes Band mit Feilen- zähnen zu versehen und dann in Einzelwerk- stücke zu zerschneiden, können die Werkstucke für die Feilen oder Feilenbezüge a. uch in der bisherigen Weise durch Schmieden oder dergleichen hergestellt und dann nach dem neuen Verfahren mit den Feilenzähnen versehen werden. In diesem Falle werden an Stelle des auf der Zeichnung dargestellten fortlaufenden Stahlbandes a die Feilenwerk- stucke in ununterbrochener Folge an den Fräsern entlang bezw. zwischen gegenüber- liegenden Fräsern hindurchgeführt.
Die Ein zelwerkstücke können dabei in einer Schablone gehalten sein, die aus einem Eisenoder Stahlband von beliebiger Länge besteht, das Offnungen zur Aufnahme je einer Feile enthält und dabei eine solehe Dicke besitzt, dass die zu bearbeitenden Breitseiten der Fei lenwerkstucke gegenüber den Oberflächen des Bandes vorstehen. Die langen Achsen der die Werkstücke aufnehmenden Offnungen können geneigt zur Längsrichtung der Schablone angeordnet sein, derart, dass die auf- einander folgenden Wlerkstüeke sich auf einem Teil ihrer Länge gegenseitig übergrei- fen.
Durch Verwendung von Schablonen, bei welchen die Ilängsachsen der Offnungen mehr oder weniger stark gelgen die Langs- richtung der Schablone geneigt sind, ist es dabei möglich, den Schneidkantenwinkel der Feilenzähne beliebig stark zu machen, ohne dans. dabei die Stellung der Fräser geändert zu werden braucht.