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Einrichtung zur Erzeugung eines Gleichlaufes zweier gleichgerichteter
oder gegenläufiger Bewegungen, insbesondere eines Werkstückes und eines Werkzeuges
auf einem Teil ihrer nicht übereinstimmenden Bahnen Es sind Einrichtungen bekannt,
bei denen ein ar einem Ende eines doppelarmigen Hebels, der eine Schwingbewegung
vollführt, angeordnetes Werkzeug durch einen Stein am Ende des anderen Hebelarmes
in einer Exzenternut an einer stetig umlaufenden Scheibe geführt wird. Bei dieser
Bewegung treten jedoch Stillstände auf, die mit der erfindungsgemäßen Einrichtung
vermieden werden sollen, wodurch Beschleunigungen und Verzögerungen der rotierenden
Massen nicht auftreten können.
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Des weiteren sind Kurbeltriebe bekannt, welche in Form einer Kurbelschleife
ausgestaltet sind, deren Kurbelzapfen in einer Kulissenführung gleitet, wobei der
den Zapfen umfassende Stein unter Federdruck steht.
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Durch einen derart ausgebildeten Trieb wird erreicht, daß der Winkelgeschwindigkeitsverlauf,
der durch eine Sinuskurve gegeben ist, am Kurvenscheitel eine Abflachung erfährt,
wobei die rotierenden Teile der Anordnung wiederum einen Stillstand in ihrer Bewegung
aufweisen.
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Bei der erfindungsgemäßen Anordnung erreicht man demgegenüber den
Vorteil, daß sowohl das Werkzeug als auch das zu bearbeitende Werkstück ununterbrochen
- ohne Stillstand - im Gleichlauf auf einem Teil ihrer ansonsten sich überschneidenden
Bahnen synchron bewegt werden. Eine ruhende Kulisse steuert den Gleichlauf von Werkzeug
und Werkstück.
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Bei der erfindungsgemäßen Einrichtung ist, um Stillstände zu vermeiden,
eine Kombination einer beweglichen Kuvenbahn (erzeugt z. B. durch eine schwingende
Kurbelschleife) und einer festen Kurvenbahn vorgesehen, die derart mit dem das Werkstück
gerade oder z. B. kreisförmig bewegenden Teilen zusammenarbeiten, daß in bestimmten
Abschnitten dieser Bahnen Arbeiten an dem Werkstück durchgeführt werden können.
Es zeigt Fig. 1 eine Seitenansicht der Einrichtung im Schnitt nach I-I der Fig.
2, und Fig. 2 zeigt einen Grundriß der Einrichtung; Fig. 2 a zeigt ein Detail.
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Der Anlenkpunkt 1 a der Schubstange l mit dem Gleitpunkt 0' beschreibt
einen Kreis K, da dieser Anlenkpunkt in dem Lager 2d einer Kurbel 2 drehbar angeordnet
ist, die z. B. eine gleichförmige Drehung gegen den Uhrzeigersinn vollführt. Die
Kurbel t weist eine radiale Gleitbahn 2b mit einem darin gegen Federdruck beweglichen
Stein 3 auf, in dem der Kurbelbolzen 3a gelagert ist. Bei einer Drehung der
Kurbel 2 gelangt der Kurbelbolzen 3a in den Bereich einer festen Bahn 4, um in dieser
geführt zu werden, z. B. mittels einer Rolle 5.
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Hierdurch wird der Kurbelbolzen 3a gezwungen, seine Kreisbahn K zu
verlassen, um der Form der raumfesten Bahn zu folgen. Diese Bahn kann gerade oder
gekrümmt verlaufen; dies hängt von der Art der Form und Länge der Bahn B ab, die
der Mittelpunkt des Kurbelbolzens 3a gemeinsam mit der Kreisbahn eines Punktes R
beschreiben soll, wobei diese Bahn von gerader oder gekrümmter Form sein kann.
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Im Falle, daß diese zweite Bahn B ein Teil einer Kreisbahn ist (s.
Fig. 2a), ist dieser ein Winkel a zugeordnet mit der Sehne s und dem Teilbogen
761. Diesen Teilbogen ä b' hat ein von der Schubstange 1 geführter
Punkt R der Aufgabe gemäß zu beschreiben. Hierbei müssen die Winkel a und ß, um
die sich der Kurbelbolzen 3a auf der gemeinsamen Bahn von Werkstück und Werkzeug
bezüglich der Drehpunkte 0 und 0' drehen soll, aufeinander abgestimmt
sein; ebenso die Entfernungen der Mittelpunkte 0 und 0' der beiden
sich drehenden Kurbelarme; weiterhin müssen auch die Umfangsgeschwindigkeiten gleich
sein, um der Forderung gerecht zu werden, daß die Mittelpunkte des Kurbelbolzens
3a und des Teiles 7a bei einer Drehung des Armsternes 9 um den Winkel a eine gemeinsame
Bahn beschreiben.
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Die beiden Kreise K und B, welche die Bolzenmitten durchlaufen, schneiden
sich in den Punkten a und b
(vgl. Fig. 2). Die feste Kurvenbahn 4 entspricht
in diesem Fall dem Kreisbogen ä auf dem Kreis B mit dem Mittelpunkt 0. In
die Kurvenbahn tritt der Kurbelbolzen 3a bei a" ein und wird somit gezwungen, sich
längs dieser Kurvenbahn 4 zu bewegen. Hierbei wird der Stein 3, in welchem der Kurbelbolzen
3a gelagert ist, sich gegen den Druck der Feder 6 radial bewegen und damit
ebenfalls den Kreisbogen 7b, mit dem Mittelpunkt 0 beschreiben.
Es
ergibt sich hierbei, daß bei richtiger Wahl der einzelnen Abmessungen des Triebes
auch die Geschwindigkeiten in den Teilabschnitten des Kreisbogens ä b' gleich
sind und daher im Verlauf dieser Wegstrecke auch die Mittelpunkte der am Kurbelbolzen
3a angeordneten Werkzeuge 7a gemeinsame Arbeiten durchführen können.
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In der Fig. 2 ist strichliert die Kurbel t in einer geneigten Lage
veranschaulicht, wobei der Hebelarm dieser Kurbel noch nicht verkürzt ist und die
Rolle 5 des Kurbelbolzens 3a noch nicht in die Nut der raumfesten Bahn 4 (vgl. Fig.
2) eingetreten ist.
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Auf der in diesem Fall gegenläufigen Welle 8, die um den Punkt 0 rotiert,
ist ein Teil eines umlaufenden Armsternes 9 veranschaulicht, dessen Auge 9a ein
Werkstück 7 aufnimmt, das vom Werkzeug 1 b während des Gleichlaufes dieser beiden
Teile bearbeitet werden soll, wobei während dieses Gleichlaufes die Mittelpunkte
1 a und 7a sowohl die Kurbel 2 als auch des Werkstückes 7 die gleiche Bahn beschreiben.
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Statt des Anlenkpunktes 1 a der Schubstange 1 an der Kurbel t kann
auch ein anderer Punkt an dieser Schubstange zur Erzeugung einer Bahn anderer Form
als der Kreisbahn K angenommen werden, um gegebenen Forderungen an die Gestaltung
der festen Kurve 4 zu entsprechen.