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Maschine zum Herstellen von Formstücken aus Holz o. dgl., insbesondere
von Schuhabsätzen Die Erfindung bezieht sich auf eine Maschine zum Fräsen von Formstücken
aus Holz u. dgl., insbesondere von Schuhabsätzen.
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Es sind- Maschinen dieser Art bekannt, bei welchen die Mitnehmerwelle
für das Werkstück auf einer vom und zum ortsfesten Fräser um eine einzige Achse
verschwenkbaren Schwinge gelagert ist, deren Schwingbewegung durch eine Schablone
gesteuert wird.
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Es ist ferner eine Maschine zum Herstellen von Hammerstielen, Werkzeugheften
o. dgl. in einem Arbeitsgang bekannt, bei welcher der Fräserträger sowohl vom und
zum Werkstück geführt als auch um eine zu dieser Führung senkrecht stehende Achse
verschwenkbar (drehbar) ist und wobei dem Fräserträger diese beiden Bewegungen durch
zwei zusammenarbeitende Schablonen erteilt werden.
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Es ist weiter eine Maschine bekannt, bei welcher eine Werkstückschwinge
außer um ihre Schwingachse noch um eine senkrecht zu ihrer Schwingachse angeordnete
zweite Achse drehbar ist und der Schwinge die beiden Schwenk- oder Drehbewegungen
durch zwei zusammenarbeitende Schablonen erteilt werden.
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Die Maschine gemäß der Erfindung hat eine Schwinge der zuerst erwähnten
Art, also eine Schwinge, die um- eine einzige Achse schwingbar ist und durch eine
Schablone vom und zum ortsfesten Fräser gesteuert wird. Unter Benutzung einer solchen
Schwinge besteht die Erfindung darin, daß die auf der Schwinge gelagerte Mitnehmerwelle
für das Werkstück aus zwei durch ein Universalgelenk miteinander verbundenen Teilen
besteht, von welchen der das Werkstück tragende Wellenteil auf der Schwinge verschwenkbar
geführt ist und von einer zweiten Schablone vom und zum Fräser gesteuert wird.
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Durch die Erfindung wird die eine schwerfällige Konstruktion und Arbeitsweise
mit sich bringende Doppelbewegung der schweren Schwinge oder des Fräserträgers der
anderen erwähnten bekannten Maschinen vermieden und dadurch eine raschere Arbeitsweise
der Maschine ermöglicht. Ferner ermöglicht die Erfindung die Anwendung eines sehr
einfachen mechanisch starren Antriebes der Mitnehmerwelle für das Werkstück über
die einzige Schwenkachse der Schwinge. Bei einem solchen Antrieb ist es auch leicht
möglich, Schwinge und Mitnehmerwelle durch einen einfachen Handgriff mechanisch
in Gang zu setzen und deren Antrieb nach einer Umdrehung der Mitnehmerwelle, d.
i. nach Fertigstellung des Fassonstückes, selbsttätig zu unterbrechen.
Die
Zeichnungen zeigen: Abb. i ein Ausführungsbeispiel der Maschine gemäß der Erfindung
in der Vorderansicht auf die .S.chwinge,_._ Abb. 2 dasselbe in-der Draufsicht mit
dem ortsfesten Fräser, Abb. 3 eine Einzelheit, .
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Abb. 4 und 5 ein zweites Ausführungsbeispiel in der gleichen Darstellung.
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Abb. 6 vergrößert einen Schnitt nach der Linie A-B der Abb. 5.
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Abb.7 vergrößert einen Schnitt nach der Linie C-D der Abb. 5.
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In den Abb. i und :z ist i der Ständer der Fräsmaschine, der durch
einen längs einer waagerechten Gleitführung 2 durch Handrad 3 verstellbaren Bock
4 die Fräserwelle 5 samt Formfräser 6 trägt, deren Antrieb durch Riemenscheibe 7
o. dgl. von einer Welle der Maschine aus erfolgt.
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Am Ständer i ist in Lagern 9, 9 mit Hilfe der durchgehenden horizontalen
Achse io die Schwinge 8 gelagert, die an ihrem oberen Ende die Mitnehmerwelle für
das Werkstück trägt. Diese Mitnehmerwelle besteht der Erfindung gemäß aus zwei durch
ein Universalgelenk i i miteinander verbundenen Teilen 12, 13. Der Wellenteil ia
ist in Lagerböcken 14, 15 der Schwinge 8 drehbar gelagert; dagegen ist der das Werkstück
16 tragende Wellenteil 13 auf der Schwinge 9, und zwar unabhängig von dieser um
das Universalgelenk i i als Mittelpunkt vom und zum Fräser 6 verschwenkbar gelagert,
wie die Pfeilrichtungen 17 in Abb. 2 angeben. Die Verbindung der Wellenteile 12,
13 durch ein Universalgelenk z i ist deshalb notwendig, um die Verschwenkung des
Wellenteiles 13 gegenüber 12 bei jeder Winkelstellung der ganzen Welle zu ermöglichen.
Der Wellenteil 13 kann das Werkstück in irgendeiner bekannten Weise tragen oder
halten. So kann z. B. das Werkstück auf den Wellenteil 13 einfach aufgesteckt (aufgefädelt)
werden. Insbesondere aber kommt das Einspannen des Werkstückes durch eine Einspannvorrichtung
in Betracht.
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Die Einrichtung zur Verschwenkung des Wellenteiles 13 und zugleich
zurEinspannung des Werkstückes 16 ist folgende: Der Wellenteil 13 ist mit einem
Bügel 13' fest verbunden, der an einem Ende einen Einspannbacken i9 trägt und am
anderen Ende von der den zweiten drehbaren Einspannbacken 2o tragenden Reitstockspindel21
durchsetzt wird. Die Spindel geht durch eine Lager- und Führungshülse 22, die durch
Kugellugerrollringe 23 unten zwischen zwei an der Schwinge 8 befestigten bogenförmigen
Führungen z4, 25 und oben nur an einer äußeren Führung 26 geführt ist. Die Spindel
21 ist am hinteren Ende zu einer Zahnstange ausgebildet, in die ein an einem Griffhebe127
vorgesehenes Zahnrad 28 eingreift (Abb. i bis 3). Durch Drehen des Hebels kann die
Spindel 21 samt Einspannbacken 2o in ihrer Längsrichtung verschoben werden.
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Beim dargestellten Beispiel erfolgt der Antrieb der zweiteiligen Welle
12 und 13, 13' von der Fräsmaschine aus über die Schwenkachse io der Schwinge 8,
und zwar vorteilhaft in einer Weise, daß der Antrieb nach einer Umdrehung der Welle
selbsttätig ausgeschaltet wird.
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Zu diesem Zwecke ist die Schwenkachse io zu einer Welle ausgebildet,
die von irgendeiner Welle mit Hilfe des auf ihr lose sitzenden Zahnrades 29 angetrieben
wird. Der Antrieb erfolgt durch Kuppeln des Zahnrades 29 mit der Welle io, und zwar
durch Einlösen einer bekannten Spannringkupplung 3o. Dies geschieht durch Niederdrücken
des Handliebels 31, der durch den kurzen Arm 32 nach Überwindung einer Feder 33
einen um 34 drehbaren Doppelhebel 3,5 verschwenkt, der mit Hilfe der axial
verschiebbaren Muffe 36 in bekannter Weise die Kupplung einlöst. Die Übertragung
der Drehbewegung auf den Wellenteil 12 erfolgt z. B. durch einen spannbaren Kettentrieb
37, 38, 39.
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Der Wellenteil 12 trägt eine Selbstauslösemuffe 4o, die mit einer
Kerbe für den Eingriff einer feststehenden Rolle 41 versehen ist und gleichzeitig
mit dem Einlösen der Kupplung 3o durch Stange 42 und Hebel 43 nach rechts geschoben
wird, so daß der kolleneingriff nicht mehr stattfindet. Wird nach Beginn der Drehung
der Welle 12, 13, 13' der Handgriff 31 losgelassen, dann kann die Muffe 40 von der
Feder 3:3 nur so weit nach links geschoben werden, daß die Rolle 41 auf der Stirnfläche
der Muffe 4o rollt, wodurch die eingerückte Kupplung 3o nicht beeinflußt wird. Hat
jedoch die Welle eine Umdrehung vollführt, dann gelangt die Kerbe der Muffe 4o wieder
in axiale Deckung mit der Rolle 41. In diesem Augenblick erfolgt durch die Feder
33 eine derartige Linksverschiebung der Muffe 4o, daß hierdurch die Kupplung 30
ausgelöst wird und damit die Welle 12, 13, 13' stehenbleibt.
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Die zum Herstellen der Formstücke erforderliche Steuerung wird durch
zwei Schablonen 44, 45 bewirkt (Abb. 2), von welchen die eine, 44, an dem Wellenteil
12 und die andere, 45, an einer am Maschinenständer i gelagerten Welle 46 festsitzt.
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Die Schablone 44 steuert die Schwinge 8 um die einzige .Schwenkachse
io und wirkt mit einer am Maschinenständer i in einer Führung 47 längs verstellbar
angeordneten Rolle 48 zusammen. . Die Schwinge steht unter der Wirkung von (nicht
dargestellten)
Federn oder Gewichten, die vorteilhaft beiderseits
des Ständers an Stangen 49, 5o angreifen, die von oberen Armen 51, 52 der Schwinge
S nach hinten führen. Dadurch liegt die Schablone 44 stetig an der Rolle 48 an.
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Die Schablone 45 steuert unabhängig von der Schwinge 8 den verschwenkbaren
Wellenteil 13, 13'. Zu diesem Zwecke wird sie von der Welle io z. B. durch einen
spannbaren Kettentrieb 53, 54, 55 angetrieben und wirkt mit einer Rolle 58 zusammen,
die längs einer auf der Reitstockhülse 22 quer angeordneten Führungshülse 57 längs
verstellbar ist. Die Reitstockhülse 22 und damit der ganze Wellenteil 13, 13' wird
von einer am Führungsteil 25 befestigten Feder 58 (z. B. Blattfeder) gegen die Schablone
45 gedrückt, so daß die Rolle 56 stets an dieser anliegt.
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Die Wirkungsweise der Maschine ist folgende: Ein Werkstück, welches
die rohe eckige Form des herzustellenden Formstückes, z. B. eines Schuhabsatzes,
hat, wird bei einer um ungefähr i8o° gegen die in Abb. i gezeigte Lage des Bügels
13' so zwischen den Backen i g, 2o eingespannt, daß die durch die Maschine nicht
zu bearbeitende Frontfläche des Schuhabsatzes auf der Seite des Bügels 13' zu liegen
kommt. Die Sicherung der Einspannung erfolgt durch Drehen des auf dem Hebelarm 27
verschraubten Handgriffes 59 (Abb. 3) um seine Achse, wodurch ein Klemmbacken 6o
gegen einen feststehenden bogenförmigen und vorteilhaft unterschnittenen Gegenbacken
61 gepreßt wird.
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Wird durch Niederdrücken des Handhebels 31 die Welle 12, 13, 13' in
Drehung versetzt. dann wird die um die Welle io verschivenkbare Schwinge 8 durch
Zusammenwirken der Schablone 44 mit der Rolle 48 und unabhängig davon der um das
Universalgelenk i i verschwenkbare Wellenteil 13, 13' durch Zusammenwirken der Schablone
45 mit der Rolle 56 in der Weise gesteuert, daß z. B. bei dem herzustellenden Schuhabsatz
16 die Formgebung der größeren Umfläche an der größeren Fersenfläche 16' durch die
Schablone 44 und jene der kleineren Umfläche an der kleineren Auftrittfläche 16"
durch die Schablone 45 beeinflußt wird, während die zwischen beiden Endflächen liegende
Umfläche durch die jeweilige Gestalt des Formfräsers 6 bestimmt wird. Die Schablone44
steuert die Schwinge8 durch Zusammenwirken mit dem Tastrad 48 ferner so, daß, wenn
sich der Bügel 13' bei der Drehung dem Fräser 6 nähert, die ganze Schwinge samt
den Wellenteilen 12, 13 und dem Bügel 13' vom Fräser 6 weg verschwenkt wird, so,
daß der Fräser nur längs einer der Schablone entsprechenden Umrißkurve arbeiten
könnte, die aber den Bügel 13' nicht berührt. Nach einer Umdrehung der Mitnehmerwelle
ist der Schuhabsatz fertig geformt, die Welle bleibt stehen, und es kann ein weiteres
Werkstück eingespannt werden.
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Bei einer abgeänderten Ausführungsform kann die den Wellenteil 13,
13' steuernde Schablone 45 an diesem Wellenteil selbst, z. B. zwischen den Teilen
13' und 22, gelagert sein und durch Verbindung mit 13' angetrieben werden. Die Rolle
56 wird dann an der Stelle der Schablone angeordnet und erfordert keinen Antrieb.
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Bei der in den Abb. i und 2 dargestellten Vorrichtung steht der mit
umlaufende Bügel 13' einer Bearbeitung des Werkstückes in einem Umfang von ganz
oder nahezu 36o° im Weg. Außerdem muß das die beiden Teile 12, 13 der Mitnehmerwelle
verbindende Universalgelenk den Einspanndruck aufnehmen.
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Die im folgenden beschriebene Erfindung bezweckt die Beseitigung dieser
Umstände. Eine Bearbeitung des Werkstückes im ganzen Umfang wird dadurch ermöglicht,
daß der erwähnte Bügel 13' nur die Schwenkbewegung des verschwenkbaren Wellenteiles
13, nicht aber dessen Drehbewegung mitmacht. Zur Beseitigung des zweiten Umstandes
nimmt der Bügel 13' den Einspanndruck des Werkstückes zwingenartig in. sich auf,
wodurch sowohl das Schwenkgelenk wie auch die bogenförmige Reitstockführung von
axialen Drükken entlastet wird. In einer zur Erzielung beider Vorteile geeigneten
Ausführungsform der Erfindung kann der Bügel an einem Ende mit der Reitstockführungshülse
fest verbunden sein und mit dem anderen Ende den verschwenkbaren Wellenteil lose
umfassen.
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Die Abb. 4 bis 7 zeigen ein Ausführungsbeispiel der Vorrichtung, bei
welchem die beiden erwähnten Vorteile gleichzeitig erzielt werden.
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Der in den Abb. i und 2 erwähnte Bügel 13', zwischen dessen Schenkeln
sich die Einspannbacken ig, 20 für das Werkstück 16 befinden, macht nunmehr die
Drehbewegung des Wellenteiles 13 nicht mit und nimmt zugleich den Einspanndruck
des Werkstückes 16 auf. Zu diesem Zwecke isf der offen oder aber geschlossen ausgebildete
Bügel 13' am rechten Ende mit der Reitstockführungshülse a2 bei 132 fest verbunden,
während er mit seinem linken augenförmigen Ende 133 den Wellenteil 13 lose umfaßt.
Der Einspannbacken ig sitzt am Ende des Wellenteiles 13 fest, und der den drehbaren
Einspannbacken 2o aufnehmende Reitstock 21 durchsetzt wie bisher die Hülse 22 und
kann durch ein durch Hebel z7 gesteuertes Zahnstangengetriebe 28 vom und zum Werkstück
16 bewegt werden. Der zwischen den Einspannbacken ig, 2o wirksaure
Einspanndruck
wird dabei vom Bügel 13' zwingenartig aufgenommen, weil der vom rechten Bügelschenkel
herkommende Druck der Teile 22,2o auf den Backen z9 und von diesem auf den linken
Bügelschenkel übertragen wird. Der Druck zwischen den Teilen i9 und 133 wird
vorteilhaft von einem in 133 eingebauten Kugellager 63 aufgenommen.
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Durch diese Einrichtung ist sowohl das Schwenkgelenk ii als auch die
bogenförmige Reitstockführung von axialen Drücken entlastet. Aus diesem. Grund genügt
zur bogenförmigen Führung der Hülse 22 eine einfache Einrichtung, die nach dem dargestellten
Beispiel aus zwei oberen und zwei unteren Kugellagern 64, 65 besteht (Abb. 4, 5
und 7), die an einer Art Querplatte 66 der Hülse 22 angeordnet sind und deren äußere
Ringe auf einer oberen oder unteren Führungsleiste 67,68 eines Bockes 69 rollen.
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Die um eine einzige Achse io drehbare Schwinge 8- wird vom und- zum
ortsfesten Fräser6 nur von einer Schablone44 gesteuert, und unabhängig hiervon wird
der verschwenkbare Wellenteil 13 samt der Einspannvorrichtung i9, 2o für das Werkstück
16 und den Teilen 13' und 22 von einer zweiten Schablone 45 gesteuert. Die Schablone
44 sitzt, wie bisher, auf dem Wellenteil 12 fest und wird von der Schwenkwelle io
durch einen Kettentrieb angetrieben, dessen Endkettenrad 39 mit der Schablone verbünden
ist.
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Die Schablone 45 ist der Erfindung gemäß auf der Schwinge 8 oder an
einem Arm 70 derselben (Abb.5 und 6) drehbar gelagert und wird in gleicher Weise
wie die Schablone 44 durch einen Kettentrieb -mit dem Endkettenrad 55 angetrieben.
Mit der Schablone wirkt eine Tastrolle 56 zusammen, die an einer auf der verschwenkbaren
Reitstockhülse 22 quer angeordneten Hülse 57 längs verstellbar angeordnet ist. Eine
Zugfeder 71, welche den Arm 70 mit der Hülse 57 verbindet, bewirkt ein stetiges
Anliegen der Tastrolle 56 an der Schablone 45. Durch diese Anordnung werden die
das Zusammenarbeiten der Teile 44. 48 einerseits und 45, 56 andererseits herbeiführenden
Anpreßmittel noch mehr wie beim ersten Ausführungsbeispiel, nämlich nicht nur in
ihrer Anordnung, sondern auch in ihrer Wirkung vollständig voneinander unabhängig
gemacht, so daß eine verhältnismäßig schwache Feder 71 genügt.