Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Sacklöchern Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Ver fahren zur Herstellung von Sacklöchern in Gegenständen aus nachgiebigem Material, wie Schaumstoffe, und eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.
Um empfindliche Erzeugnisse vor mechanischen Be anspruchungen, beispielsweise bei ihrem Transport, zu schützen, werden die Erzeugnisse unter Mithilfe geeig neter Kunstschaumstoffe verpackt. Es werden dabei Schaumstoffplatten mit Aussparungen verwendet, in die die Erzeugnisse eingesetzt werden. Mit den bisher be kannten Werkzeugmaschinen lassen sich die in Form von Sacklöchern mit mehr oder weniger ebener Boden fläche auszubildenden Aussparungen, insbesondere wenn weiche, nachgiebige Schaumstoffe verwendet werden, nicht ohne weiteres herstellen.
Bisher war es notwendig; als Ausgangsmaterial zwei Kunstschaumstoffplatten zu nehmen, wobei in die eine Platte durchgehende Löcher gebohrt und danach die beiden Platten aneinanderge- klebt wurden. Ein solches Vorgehen ist jedoch um ständlich, und die vorliegende Erfindung will ein Ver fahren und eine Vorrichtung schaffen, um in Gegen ständen aus Kunstschaumstoff Aussparungen beliebiger Grösse in einem Arbeitsgang herstellen zu können.
Hierzu besteht das Verfahren darin, dass das zur Bildung eines Sackloches zu entfernende Material längs der Umfangsbegrenzung des zu bildenden Sackloches und innerhalb der Umfangsbegrenzung längs einer Wendelfläche oder längs mindestens einer zur Vor schubrichtung angenähert senkrecht stehenden Ebene längs der Umfangsbegrenzung umlaufend ausgeschnitten wird.
Die Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens besteht darin, dass sie einen um eine Achse rotierend angetriebenen Werkzeughalter aufweist, an welchem mindestens eine längs einer die Werkzeughalterachse umschliessenden und zu derselben parallel verlaufenden Mantelfläche wirkende Schneide und mindestens eine jeweils in einer zur Werkzeughalterachse mindestens angenähert senkrecht stehenden Ebene wirkende und um eine zur Werkzeughalterachse parallelen Achse ro tierend angetriebene Schneide angebracht sind.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand der Zeich nung beispielsweise näher erläutert. Es zeigt: Fig. 1 einen Ausschnitt einer Ansicht der erfindungs gemässen Vorrichtung teilweise im Schnitt und Fig. 2 eine Draufsicht des in Fig. 1 dargestellten Ausschnittes der Vorrichtung.
Die dargestellte Vorrichtung weist einen Bohrkopf 1 auf, der am freien Ende eines Armes 2 angeordnet ist. Der Arm 2 ist an einem nicht dargestellten, auf einer Unterlage aufliegenden Ständer abgestützt und an dem selben in bei Bohrmaschinen an sich bekannten Art in einer Führung verschiebbar gelagert und über einen Handgriff in Richtung der Bohrkopfachse bewegbar.
Der Bohrkopf 1 besitzt einen am Arm 2 ange schweissten, hohlzylindrischen Gehäuseteil 3, in welchem ein zylindrischer Werkzeughalter 4 mittels Axialkugel- lagern 6, 7 drehbar eingesetzt ist. Die Axialkugellager 6, 7 sind in den Stirnseiten des Gehäuseteiles 3 einge setzt, und der Werkzeughalter 4 weist eine beidseitig gegenüber dem Gehäuseteil 3 vorstehende, gleichmässige Hülse 5 auf, die mit den aussenliegenden Ringen 8, 9 der Axiallager 6, 7 verbunden ist. Beidseitig der Hülse 5 ist jeweils eine mit der Hülse verbundene, abgesetzte Scheibe 10, 11 angebracht, die gegen die Ringe 8, 9 der Axiallager anliegt und teilweise in die Hülse hinein ragt.
Der die Hülse 5 überragende Teil der oberen Scheibe 10 besitzt eine grössere Dicke und einen grösse ren Durchmesser als der entsprechende Teil der unteren Scheibe 11 und ist mit einer ringförmigen Keilnut 14 versehen, in die ein mit dem nicht dargestellten Antriebs aggregat antriebsverbundener Keilriemen 15 eingesetzt ist. Beide Scheiben 10, 11 besitzen je eine in Achsrich tung des Werkzeughalters durchgehende und zu einer vertikalen Mittelebene symmetrische Aussparung 12, 13. Die beiden Aussparungen 12, 13 decken einander und erstrecken sich in radialer Richtung bis in den Bereich der Hülse 5.
Durch die beiden Aussparungen 12, 13 der Scheiben 10, 11 erstreckt sich parallel zur Werkzeughalterachse eine Spindel 16 nach unten, die an ihrem unteren Ende ein senkrecht zur Spindelachse stehendes tellerartiges Schneidwerkzeug 17 trägt, dessen Rand als in sich geschlossene Schneide ausgebildet ist. An ihrem oberen Ende trägt die Spindel 16 eine mit einer ringförmigen Keilnut versehene Antriebsscheibe 24, die über einem Keilriemen 25 mit dem nicht dar gestellten Antriebsaggregat antriebsverbunden ist.
Die Spindel 16 ist mittels Pendelkugellagern 18, 19 in an der Aussenseite jeder Scheibe angeordneten Gleit- schuhen 20, 21 gelagert. Jeder Gleitschuh ist in einer schwalbenschwanzförmigen Führungsbahn 22, 23 ver schiebbar eingesetzt und in derselben in jeder Ver schiebelage durch nicht dargestellte Mittel feststellbar. Die Führungsbahnen 22, 23 decken einander und ver laufen parallel zu einer vertikalen Mittelebene, so dass die Spindelachse in jeder Verschiebelage in der genann ten vertikalen Mittelebene liegt.
Am unteren Gleitschuh 21 ist ein parallel zur Werk zeugträgerachse sich nach unten erstreckender Schaft 26, der an seinem unteren Ende eine vertikale Schneide 27 trägt, in einer nicht näher dargestellten Führung versetzbar gehalten. Die Schneide 27 steht gegenüber dem tellerartigen Schneidwerkzeug 17 unten etwas vor.
Das Herstellen einer Aussparung in einem Gegen stand aus Kunstschaumstoff geht wie folgt vor sich. Der Kunstschaumstoff wird auf dem nicht darge stellten, unter dem Bohrkopf 1 liegenden Tisch aufgelegt und darauf auf geeignete Art gehalten. Dann wird die Vorrichtung in Betrieb gesetzt und der Bohrkopf nach unten verschoben und langsam in den Gegenstand aus Kunstschaumstoff bis zur gewünschten Tiefe vorge schoben.
Die Vertikalschneide 27 dreht sich um die Bohrkopf achse und läuft somit längs einer kreiszylindrischen Mantelfläche, deren Achse die Bohrkopfachse ist. Dabei schneidet die Schneide 27 einen zylindrischen Zapfen aus dem zu bearbeitenden Gegenstand und bildet so die seitliche Begrenzung der herzustellenden Aussparung. In Fig. 2 ist mit 28 die Bahn der Vertikalschneide 27 mit strichpunktierter Linie dargestellt. Das tellerartige Schneidwerkzeug 17 dreht sich um die eigene Achse und gleichzeitig um die Bohrlochachse und arbeitet damit beim Verschieben des Bohrkopfes nach unten längs einer wendelförmigen Fläche.
In Fig. 2 ist mit 29 die Bahn des Mittelpunktes der Tellerschneide 17 mit strichpunktierter Linie dargestellt. Der Abstand der Spindelachse von der Bohrkopfachse wird derart ge wählt, dass der Umfangsrand des tellerartigen Schneid- werkzeuges 17 die Kreisbahn der Vertikalschneide 27 berührt. Damit schneidet oder schält also das Schneid werkzeug 17 das innerhalb der Wirkungsfläche der Schneide 27 liegende Material allmählich heraus, wobei die fertige Aussparung unten durch einen ebenen Boden begrenzt ist. Vorzugsweise wird dabei das Material an der Umfangsbegrenzung in der Tiefe vorgeschnitten.
Falls Aussparungen anderer Abmessungen herge stellt werden müssen, so werden die beiden Werkzeuge 17, 27 in bezug auf die Bohrlochachse um den ge wünschten Betrag verstellt.
Vorzugsweise wird das Werkzeug 17 entsprechend seiner im Durchmesser gegenüber der Scheibe 10 kleine ren Antriebsscheibe 22 mit grösserer Drehzahl um seine eigene Achse als um die Bohrkopfachse rotierend ange trieben.
Damit das normalerweise in Horizontalebenen arbei tende Schneidwerkzeug 17 besser in das zu schneidende Material eindringt, kann durch entsprechende Verschie bung des einen der Gleitschuhe die Spindel leicht schräg gestellt und somit das Schneidwerkzeug gegenüber der Horizontalen leicht geneigt werden.
Ferner kann es unter Umständen von Vorteil sein, in kleinem Abstand unterhalb des tellerartigen Schneid- werkzeuges 17 ein zweites gleiches oder ähnliches Werk zeug anzuordnen, das bezüglich dem anderen gegen läufig angetrieben wird.
Auch könnte anstelle einer getrennt am uneren Gleitschuh angebrachten Vertikalschneide, eine oder mehrere Vertikalschneiden direkt am Schneidwerkzeug 17 angebracht werden. Das Schneidwerkzeug 17 könnte auch an seinem Umfang mit sägeartigen Zähnen ver sehen sein, wobei die Zähne gegebenenfalls aus inein- andergehenden Vertikal- und Horizontalschneiden be stehen könnten.
Beim dargestellten Ausführungsbeispiel werden alle Bewegungen von den Werkzeugen 17 und 27 ausgeführt und das zu bearbeitende Material steht still. Unter Um ständen könnte man aber das Material selber gewisse Bewegungen durchführen lassen. Als zu bearbeitendes Material kommen insbesondere Kunst- oder Natur schaumstoffe, z. B. aus Polyäthylen oder Latex, in Frage.