DE4139759A1 - Oberfraese - Google Patents
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Description
Die Erfindung geht aus von einer Oberfräse nach dem Oberbegriff des
Anspruchs 1. Aus der US 49 38 264 ist bereits eine solche Oberfräse
mit Frästiefenfeinstellung bekannt, deren Einzelteile jedoch teure
Fertigungsverfahren erforderlich machen und bei der zur Feinein
stellung von Hand eine große Kraft aufgebracht werden muß.
Die erfindungsgemäße Oberfräse mit den kennzeichnenden Merkmalen des
Anspruchs 1 hat demgegenüber den Vorteil, daß zur Feineinstellung
der Frästiefe nur eine geringe Kraft erforderlich ist. Weiter hat
sie den Vorteil, daß die Feineinstellung spielfrei erfolgt und durch
Krafteinwirkung auf die Handgriffe keine Veränderung der Frästiefe
eintreten kann.
Durch die in den abhängigen Ansprüchen aufgeführten Maßnahmen sind
vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im Anspruch l
angegebenen Oberfräse möglich. Besonders vorteilhaft ist es, wenn
das Motorgehäuse direkt an den Führungssäulen der Fußplatte geführt
ist. Damit kann das Spiel zwischen Führungssäule und Motorgehäuse
optimal gering gehalten werden. Besonders eignet sich hierzu ein
Motorgehäuseteil aus Aluminium-Druckguß. Ein weiterer Vorteil be
steht darin, das Verstellglied für die Feineinstellung aus Kunst
stoff herzustellen. Dies ermöglicht auf einfache Weise die Herstel
lung eines unter Vorspannung stehenden Gewindes, was eine spiel
freie, leicht selbsthemmende Ankoppelung der Verstellhülse an die
Klemmhülse sicherstellt. Von besonderem Vorteil ist auch, wenn die
in einer der Säulen angeordnete Druckfeder gegenüber dem Verstell
glied punktuell zentral, insbesondere auf einer Spitze oder Kugel
gelagert ist. Damit wird eine unerwünschte Torsion der Druckfeder
verhindert, welche zu einer unbeabsichtigen nachträglichen Ver
drehung des Verstellgliedes führen könnte.
Im zweiten Ausführungsbeispiel ist eine besonders fertigungsgünstige
Variante der Feinverstellung dargestellt. Die Festlegung des Motor
gehäuses mittels elastischen Elementen und einer Schnellspannscheibe
vereinfacht bei vergrößerten Toleranzen die Montage.
Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung darge
stellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.
Fig. 1
zeigt eine teils geschnittene Ansicht einer Oberfräse und
Fig. 2 einen Längsschnitt durch die Feinverstellungsvorrichtung.
Fig. 3 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel.
Die erfindungsgemäße Oberfräse besteht aus einem zweiteiligen Motor
gehäuse mit einem Unterteil 2 aus Aluminium und einem Oberteil 3 aus
Kunststoff. Mit dem Oberteil 3 sind zwei Handgriffe 4 verbunden, wo
bei in einem der Handgriffe ein elektrischer Schalter 5 unterge
bracht ist. Der Schalter 5 ist mit der Netzanschlußleitung 6 und dem
Antriebsmotor 7 elektrisch verbunden.
An das Unterteil 2 des Gehäuses sind senkrecht ausgerichtete Füh
rungsrohre 9 angeformt, die unmittelbar auf zwei ebenfalls senkrecht
auf einer Fußplatte 10 stehenden Führungssäulen geführt sind, wovon
eine, die Hauptsäule 25 hohl und die andere 11 massiv ausgeführt
ist. Am oberen Ende der massiven Führungssäule 11 ist in einer Ring
nut ein Sprengring 8 angeordnet, der ein ungewolltes Abgleiten des
Motorgehäuses 2, 3 von den Führungssäulen 11, 25 verhindert.
Die Fußplatte 10 trägt zum Schutz des zu bearbeitenden Werkstücks
eine Kunststoffsohle 12. Fußplatte 10 und Sohle 12 haben zentral
eine Öffnung 13, in die hinein eine Motorspindel 14 ragt. Die Spin
del 14 ist mit einer Spannhülse 15 ausgestattet, die mittels einer
Sechskantmutter 16 spannbar ist. Auf der Fußplatte 10 ist als An
schlag für einen Stab 18 zur Frästiefeneinstellung ein Drehteller 19
mit drei verstellbaren Schrauben 20 angebracht. Der Stab 18 ist mit
tels einer Feststellschraube 21, die in ein Schraubgewinde im Unter
teil 2 des Motorgehäuses eingesetzt ist, fixiert. Zur leichteren
Einstellung der gewünschten Frästiefe ist am Gehäuseoberteil 3 eine
Skala 22 und an dem Stab 18 ein verstellbarer Schieber 23 aus Plexi
glas mit einer Markierungslinie angebracht.
Das Motorgehäuse 2, 3 ist mittels einer an der in Fig. 2 gezeigten
Hauptsäule 25 verschieblich geführten Klemmhülse 26 mit Klemmschrau
be 27 gegenüber der Fußplatte 10 festlegbar. Die Klemmschraube 27
sitzt in einem etwa rechtwickelig zur Achse der Hauptsäule 25 ver
laufenden Gewinde der Klemmhülse 26 so, daß sie gegen die Hauptsäule
25 angepreßt werden kann. Die Klemmhülse 26 trägt weiter in ihrer
Axialrichtung ein Außengewinde 28. Auf das Außengewinde 28 ist ein
Innengewinde 29 eines gestuften, im unteren Teil hohlzylindrischen
Verstellgliedes 30 aufgeschraubt, welches vorzugsweise aus Kunst
stoff gefertigt ist. Das Innengewinde 29 weist gegenüber dem Außen
gewinde 28 eine Vorspannung zur Ausschaltung eines Gewindespiels
auf. Dies kann beispielsweise durch eine geringfügig größere oder
kleinere Gewindesteigung oder durch ein leicht überdeckendes Gewin
deprofil bewerkstelligt werden.
Der obere Teil des Verstellgliedes 30 ist vollzylindrisch ausgeführt
und bildet einen zentrischen Hals 31. Auf der am Übergang des hohl
zylindrischen Teils zum Hals 31 gebildeten Schulter 32 liegt das
Gehäuseoberteil 3 auf. Zwischen Schulter 32 und Gehäuseteil 3 ist
ein Axialwälzlager 34 eingelegt. Das Gehäuseteil 3 ist mittels einer
auf dem Hals 31 aufgeschraubten Mutter 35 oder einem beliebigen
anderen Befestigungsmittel gegenüber dem Verstellglied 30 spielfrei
einstellbar fixiert. Zwischen Gehäuseteil 3 und Mutter 35 ist ein
weiteres Wälzlager 36 eingesetzt.
Mit dem Hals 31 ist ein außen gerändelter Drehknopf 38 verschraubt.
Zwischen Drehknopf 38 und Gehäuseoberteil 3 ist ein gegenüber dem
Drehknopf 38 auf Null justierbarer Skalenring 39 mit weiter Zehn
tel-Millimeter- bzw. 1/256 Zoll-Unterteilung eingesetzt. Das Gehäu
seoberteil 3 weist seitlich längs der Hauptsäule 25 einen Schlitz 41
auf, der von einer doppelbödigen Abdeckplatte 42 verschlossen wird,
die eine von der Klemmhülse 26 durchgriffene Öffnung hat. Die Ab
deckplatte 42 überdeckt die Ränder des Schlitzes 31 sowohl von außen
als auch von innen und stellt somit einen wirksamen Schutz vor Ver
schmutzung der innenliegenden Teile der Feinverstellung dar.
Innerhalb der Hauptsäule 25 befindet sich eine lange Feder 44, die
einerseits an der Fußplatte 10 und andererseits gegenüber dem Ver
stellglied 30 abgestützt ist. Die als Druckfeder ausgebildete Feder
44 sorgt dafür, daß das Motorgehäuse 2, 3 bei geöffneter Klemm
schraube 27 gegenüber der Fußplatte 10 angehoben wird, so daß ein in
die Spindel 14 eingesetztes Fräswerkzeug 45 aus dem Werkstück auf
taucht. Die Druckfeder 44 ist gegenüber dem Stellglied 32 unter Zwi
schenlage einer Scheibe 46 mit zentralem Vorsprung 47 abgestützt.
Der Vorsprung 47 ist im Ausführungsbeispiel durch eine in die Schei
be eingesetzte Kugel realisiert. Diese stützt sich zentral am Boden
des Verstellgliedes 30 ab. Dazu kann das ansonsten aus Kunststoff
bestehende Verstellglied 30 beispielsweise durch eine Metalleinlage
verstärkt sein. Von der Scheibe 46 weg nach unten erstreckt sich in
die Druckfeder 44 hinein ein Dorn 48, der verhindert, daß die Druck
feder 44 einknicken kann.
Die Einstellung der Frästiefe erfolgt mit der erfindungsgemäßen
Oberfräse wie gewohnt mittels des Stabes 18 und des Drehtellers 19.
In der Praxis stellt sich nun häufig heraus, daß die eingestellte
Frästiefe um einen geringen Betrag, z. B. Bruchteile von Millimetern
zu tief oder zu flach eingestellt wurde. Eine solch geringfügige
Korrektur ist mit der Grobeinstellung durch den Stab 18 nicht zuver
lässig möglich. Die erforderliche Korrektur läßt sich nun mit der
erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Feinverstellung bei eingetauchtem
Fräswerkzeug exakt ohne Veränderung der Frästiefengrobeinstellung
18, 19 bewerkstelligen. Durch Drehen an dem Drehknopf 38 wird die
Frästiefe um den an dem Skalenring 39 in Zehntel Millimeter ange
zeigten Betrag verändert. Die damit verbundene Verdrehung des Ver
stellglieds 30 gegenüber der mit der Hauptsäule 25 und damit mit der
Fußplatte 10 fest verbundenen Klemmhülse 26 führt dazu, daß sich das
Motorgehäuse 2, 3 geringfügig hebt oder absenkt.
Das Verstellen erfordert im Gegensatz zu bekannten Lösungen nur
einen sehr geringen Kraftaufwand, da das gegenüber dem Motorgehäuse
3 drehbare Verstellglied 30 wälzgelagert ist, und weil eine zusätz
liche Druckfeder zwischen Klemmhülse und Gehäuseoberteil entbehrlich
ist, deren Druckkraft beim Verstellvorgang zusätzlich überwunden
werden mußte. Andererseits stellt die Reibung im Gewinde 28/29 si
cher, daß sich die Frästiefe bei betriebsbedingten Erschütterungen
der Fräse nicht selbsttätig verstellt. Die gegen die Fußplatte 10
fest verspannte Druckfeder 44 wird durch die besondere, zentrische
Lagerung gegenüber dem Verstellglied 30 nicht verdrillt, so daß in
der Feder 44 keine Torsionsspannung entsteht, die zu einem unbeab
sichtigten Rückdrehen des Verstellgliedes 30 führen könnte. Die An
ordnung aller wesentlichen Säulenelemente wie Druckfeder 44, Klemm
hülse 26 und Feinverstellglied 30 an einer Hauptsäule 25 hat den
Vorteil, daß es zwischen den beiden Säulen 11 und 25 nicht zu einem
Klemmen des Motorgehäuses 2 kommen kann.
Beim zweiten Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 unterscheidet sich nur
das Verstellglied 30′ und der Bereich der Lagerung des Gehäuseteils
3 auf dem Verstellglied vom ersten Ausführungsbeispiel. Gleiche Bau
teile sind mit denselben Bezugszahlen versehen.
Das Verstellglied 30′ hat als Hals 31′ einen eingespritzten Metall
einsatz, an dem auch die Kugel 47′ zur Abstützung der Druckfeder 44
anliegt. In den Hals 31′ ist oben eine Schraube 50 eingesetzt, die
den Drehknopf 38 sichert. Die Lager 34′ und 36′ sind als Gleitlager
ausgebildet. An die Schulter 32 des Verstellgliedes 30′ ist oben ein
scheibenförmiger Aufsatz 51 angeformt, der gegen einen Dom 52 des
Motorgehäuses 3 zur Anlage kommt. Um den Aufsatz 51 herum ist ein
O-Ring 53 gelegt, der im montierten Zustand zwischen Schulter 32 und
Dom 52 zusammengedrückt ist. Jenseits des O-Rings 53 liegen auf dem
Dom 52 nacheinander eine erste Scheibe 55, eine Federscheibe 56 und
eine zweite Scheibe 57 auf. Die Scheiben 55 bis 57 werden gehalten
durch eine Schnellspannscheibe 58, die auf den Hals 31′ aufgeschoben
wird und sich in diesem verkrallt.
Bei der Montage der Oberfräse wird die Schnellspannscheibe 58 mit
definierter Kraft P aufgedrückt, so daß der O-Ring 53 gepreßt wird,
der Aufsatz 51 mit dem Dom 52 Kontakt hat und das Spiel zwischen
Schulter 32 und Schnellspannscheibe 58 ausgeschaltet ist. Gewisse
Toleranzen der Kraft P werden durch die elastischen Lagerelemente 53
und 56 ausgeglichen. Diese sorgen auch für die nötige Dämpfung der
Drehbewegung zur Feineinstellung, um eine gegebenenfalls durch be
triebsbedingte Schwingungen der Fräse hervorgerufene selbsttätige
Verstellung zu verhindern. Eine Vorspannung des Gewindes zwischen
Verstellhülse 30 und Klemmhülse 26 ist hier entbehrlich.
Die Erfindung beschränkt sich nicht auf die Ausführungsbeispiele.
Insbesondere kann als Sicherungsglied alternativ eine Mutter 35,
eine Schnellspannscheibe 58 oder ein anderes geeignetes Bauelement
Verwendung finden. Auch sind die Maßnahmen zur Dämpfung und Vermei
dung eines selbsttätigen Verdrehens der Feinverstellung austauschbar.
Claims (12)
1. Oberfräse mit einem Motorgehäuse (2, 3), aus dessen Unterseite
eine Werkzeugaufnahme (15) für ein Fräswerkzeug herausragt, wobei
das Motorgehäuse (2, 3) an Führungssäulen (11, 25), die senkrecht auf
einer an ein Werkstück anlegbaren Fußplatte (10) angeordnet sind,
parallel zur Achse des Fräswerkzeugs verschieblich und mittels einer
Klemmhülse (26) mit Klemmschraube (27) gegenüber mindestens einer
der Führungssäulen (25) lösbar festlegbar ist und sich dabei über
mindestens eine Feder (44), insbesondere Druckfeder, auf der Fuß
platte (10) abstützt, wobei die Feder (44) mit ihrem oberen Ende an
einem gegenüber der Klemmhülse (26) mittels eines Schraubgewindes
(28, 29) axial verlagerbaren Verstellglied (30) anliegt, auf das das
Gewicht des Motorgehäuses (3) einwirkt, dadurch gekennzeichnet, daß
das Motorgehäuse (3) gegenüber dem Verstellglied (30) auf Lagern
(34, 36) abgestützt und in Achsrichtung der Führungssäule (25) nach
beiden Seiten festgelegt ist.
2. Oberfräse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das axiale
Lagerspiel der Lager (34, 36) bei der Montage einstellbar ist.
3. Oberfräse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das
Motorgehause (2, 3) unmittelbar an den Säulen (11, 25) geführt ist.
4. Oberfräse nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Motor
gehäuse einen Teil (2) aus Aluminium-Druckguß mit angeformten Füh
rungsrohren (9) aufweist, die direkt auf den Säulen (11, 25) gleiten.
5. Oberfräse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn
zeichnet, daß das Verstellglied (30) ein Kunststoffteil ist.
6. Oberfräse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn
zeichnet, daß das Verstellglied (30) mit einem Gewinde (29) versehen
ist, das gegenüber dem Gewinde (28) auf der Klemmhülse (26) eine Vor
spannung aufweist.
7. Oberfräse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Feder (44) in der Säule (25) gegenüber dem Ver
stellglied (30) punktuell zentral, insbesondere mittels einer Scheibe
(46) mit zentralem Vorsprung (47), gelagert ist.
8. Oberfräse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn
zeichnet, daß das Motorgehäuse (3) zum Durchtritt der Klemmschraube
(27) einen parallel zu der Säule (25) verlaufenden Schlitz (41) auf
weist, der zum Schutz der Säule (25) vor Verschmutzung von einer den
Schlitz in seiner Länge überragenden Abdeckplatte (42) verdeckt wird.
9. Oberfräse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Lager (34, 36) Wälzlager sind.
10. Oberfräse nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Lager (34′, 36′) Gleitlager mit elastischen Lager
elementen (53, 56) sind.
11. Oberfräse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge
kennzeichnet, daß eine Schnellspannscheibe (58) zur Festlegung des
Motorgehäuses (3) dient.
12. Oberfräse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge
kennzeichnet, daß das Verstellglied (30) wie die Klemmhülse (26) und
die Feder (44) zusammen an einer Säule (25) angeordnet sind, um ein
Verkanten des Motorgehäuses (2, 3) zu verhindern.
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