DE2205768C3 - Vorrichtung zur Herstellung oder Bearbeitung von Werkstücken mit polygonaler Innen- oder Außenkontur - Google Patents

Description

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)ie Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Herstelg oder Bearbeitung von Werkstücken mit polygona-Innen- oder Außenkontur, mit einem außermittig Werkstückachse angeordneten Getriebe, dessen »gangszapfen sich mit einer Geschwindigkeit, die 6s 1 ortsabhängig ändert, entlang einer geschlossenen in bewegt.
)ie Herstellung von Werkstücken mit polygonalen Konturen ist verhältnismäßig aufwendig. Ein charakie ristisches Beispiel ist die Herstellung der Aufstecknüss. von Schraubenschlüsseln. Sie erfolgt entweder durcl Gießverfahren oder bei größeren Schlüsselweitei durch Schmieden in geeigneten Pressen. Beide Verfah ren sind auf die Herstellung von Großserien abgestellt Sie erfordern teure Werkzeuge und lassen individuell! Abweichungen nicht zu. Werden jeweils nur wenig< Werkstücke bestimmter Form und Abmessung benö tigt. so sind die genannten Verfahren gänzlich unwirt schaftlich.

Es sind bereits Vorrichtungen zur Herstellung poly gonaler Körper auf Drehmaschinen bekannt, die mi besonderen Kurvensteuerungen arbeiten und eint spanabhebende Bearbeitung des Werkstückes ermögli chen. Die dafür benötigten Zusatzgeräte sind jedoch kompliziert im Aufbau. Außerdem läßt die Scharfkan tigkeit der Ecken an der Polygonkontur des Werkstük kes in der Rege) zu wünschen übrig. Die bekannten Verfahren sind ferner in der Regel speziell auf die Herstellung eines bestimmten Mehrkantes, z. B. eines Sechskantes, abgestellt und können nicht zur Herstellung abgewandelter Formen modifiziert werden.

Bei einer bekannten Werkzeugmaschine der eingangs genannten Gattung zur Bearbeitung von unrunder Formkörper (schweizerische Patentschrift 4 89 303] sind die Arbeitsspindel und eine angetriebene Hülse durch einen gemeinsamen Motor, jedoch mit Hilfe von Kraftübertragungsorganen angetrieben, die ermöglichen, daß die Drehzahl der Hülse ein ganzzahliges Mehrfaches der Drehzahl der Spindel beträgt. Die Hülse rotiert um die Mittelachse der Drehmaschine. In ihr ist exzentrisch die ebenfalls rotatorisch angetriebene Arbeitsspindel, an der das Werkstück befestigt wird. gelagert. Das Werkzeug ist exzentrisch an einer um die Mittelachse der Maschine rotierenden Trommel befestigt. Da bei der bekannten Maschine Werkzeug und Werkstück relativ zueinander keine Ellipsenbahn beschreiben, sind lediglich Werkstücke mit wellenförmigen Seitenverbiegungen und Eckverrundungen herstellbar. Exakt polygonförmige Konturen sind nicht herstellbar.

Bei einer weiteren bekannten Vorrichtung zur Erzeugung polygonaler Außenkonturen (FR-PS 12 01 013) beschreibt das Werkzeug eine Ellipse, deren Mittelpunkt auf der Werkstückachse liegt. Bei einer Umdrehung auf der Ellipse werden zwei Sechskantflächen bearbeitet. Diese Bewegung erfordert wegen der großräumigen Ellipse einen großen Platzbedarf und verursacht eine verhältnismäßig langsame Bearbeitung, weil das Werkzeug auf dem größten Teil seiner Umlaufbahn nicht wirksam wird. Auch hier sind stets nur ballige Polygonseiten erreichbar, die der Ellipsenkrümmung entsprechend ausgebaucht sind. Mehrkante mit ungerader Kantenzahl lassen sich so nicht herstellen (s. auch Zeitschrift »Werkstattstechnik und Maschinenbau«, Nov. 1956, S. 541 bis 545; Zeitschrift »Der Maschinenbau«, April 1964, S. 148 bis 153 und Zeitschrift »TZ für praktische Metallbearbeitung«, 1970, Heft 10, S. 565 bis 566).

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, mit der polygonale Strukturen an Werkstücken mit einfachen Drehmaschinen hergestellt werden können, wobei die Möglichkeit besteht, exakte gerade Polygonkanten und scharfkantige Polygonecken zu erzeugen. Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß der eine Ellipsenbahn beschreibende Ausgangszapfen des

Betriebes mit einem auf das Werkstück einwirkenden Werkzeug über eine Stange verbunden ist, welche in tinem parallel zur Werkzeugachse verschieb- und einndlbaren Kugelgelenk gelagert ist, und daß zusätzlich tin das Getriebe oder das Werkstück um die Werk-Hückachse herum drehender Antrieb vorgesehen ist

Bei der erfindungsgemäßen Vorridcung beschreibt die Spitze des Werkzeuges eine bestimmte Bahn entlang der Kontur des herzustellenden Polygons, während sich das Werkstück, beispielsweise mit konstanter Geschwindigkeit, dreht. Durch die geeignete Abstimmung der Ellipsenbewegung des Werkzeuges und der Kreisbewegung des Werkstückes wird erreicht, daß das Werkzeug, das auf die Umgebung bezogen eine Ellipse beschreibt, in bezug auf das Werkstück auf einer Mlehrkantbahn oder Polygonbahn bewegt wird. In diesem Zusammenhang soll angemerkt werden, daß unter einem »Polygon« im Rahmen der Erfindung ein Körper mit vieleckiger Struktur verstanden werden soll, bei dem die Ecken jeweils gleiche Winkelabstände haben. Die Verbindungslinien zwischen den Ecken können entweder gerade oder nach >nnen oder außen ausgebaucht sein. Die Ecken müssen auch nicht unbedingt scharfkantig sein, obwohl man dies in der Praxis in den meisten Fällen anstreben wird.

Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung führen das Werkstück und das Werkzeug jeweils einfache geometrische Kreis- bzw. Ellipsenbewegungen aus, durch deren Zusammenwirken die Mehrkantform erzeugt wird. Die Ellipse berührt das Werkstück von ihrer Außenseite her.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann auch so ausgebildet sein, daß entweder das Werkstück oder das Werkzeug vollständig stillsteht und daß die Kreisbewegung mit der überlagerten Ellipsenbewegung von dem jeweils anderen Teil allein durchgeführt wird. Eine solche Arbeitsweise ist maschinell aufwendiger und wird daher nur in besonders gelagerten Fällen zur Anwendung kommen.

Die Ellipsenbewegung des Werkzeuges relativ zum Werkstück läßt sich verhältnismäßig einfach über eine Art von Planetenradgetriebe erzeugen. Bei einem PIanetenradgetriebe ist ein mit einer Innenverzahnung versehener Zahnkranz vorgesehen, an dem sich mindestens ein Planetenrad abwälzt. Die Mittelachse des Planetenrades beschreibt einen Kreis innerhalb des feststehenden Zahnkranzes. Ein außermittig an dem Planetenrad befestigter Kurbelzapfen beschreibt jedoch eine ellipsenförmige Bahn, deren Länge und Breite von dem Grad der Exzentrizität abhängen. Unter Länge der Ellipsenbahn soll hier die Länge der Hauptachse und unter Breite der Ellipsenbahn die Lärge der Nebenachse verstanden werden.

Durch Veränderung des Kugelgelenkpunktes kann bei gleichbleibendem Planetenradgetriebe die Größe der Ellipsenbahn verändert werden. Das Kugelgelenk liegt vorzugsweise auf der Verlängerung der Drehachse des Spannfutters. Es ist entlang dieser Drehachse verstellbar.

Besondere Vorteile der erfindungsgemäßen Vorrichtung bestehen darin, daß die Werkstücke in einem Arbeitsgang eine verhältnismäßig komplizierte rotationsunsymmetrische Form erhalten können, zu deren Herstellung sonst mehrere Arbeitsschritte erforderlich waren. Selbst wenn aber noch eine zweite Bearbeitung vorgenommen werden müßte, kann diese unter Beibehaltung der Zentrierung des Werkstückes auf der Werkzeugmaschine erfolgen, so daß eine hohe Maßhaltigkeit des Werkstückes erzielbar ist. Als Werkzeuge können Drehmeißel, Fräser oder andere spanabhebende Werkzeuge wie Schleifteile od. dgl. verwendet werden. Es ist auch möglich, eine Schweiß- oder Brennvorrichtung nach dem erfindungsgemäßen Verfahren einzusetzen, um einen bestimmten Verlauf von Schweißnähten zu erzielen oder Stücke in bestimmter Form aus einem größeren Blech herauszuschweißen. Das Verfahren eignet sich insbesondere für die wirtschaftliche Einzelherstellung derartiger Werkstücke. Es läßt sich jedoch auch unter gewissen Umständen wirtschaftlich in die Massenproduktion einsetzen, z. B. dort, wo eine Maßhaltigkeit gefordert wird, die mit den üblichen Herstellungsverfahren nicht oder nur schwer erreichbar ist.

Wenn ein Werkstück mit polygonaler Innenkontur hergestellt oder bearbeitet werden soll, wird in zweckmäßiger Ausgestaltung der Erfindung das Kugelgelenk auf der verlängerten Werkstückachse positioniert und ist dort verschiebbar bzw. einstellbar. Durch eine Verschiebung des Kugelgelenkes entlang der Werkstück achse werden die Größenabmessungen der von der Werkzeugspitze beschriebenen Ellipse verändert.

Bei der Herstellung von Werkstücken mit einer Drehmaschine wird das Getriebe an dem Schlitten der Drehmaschine außermittig angebracht, während das Werkstück in das Spannfutter der Drehmaschine eingespannt wird.

Zur Herstellung oder Bearbeitung eines Werkstükkes mit Sechseckkontur wird das Getriebe derart ausgebildet, daß die Länge der von dem Ausgangszapfen beschriebenen Ellipse doppelt so groß ist wie die Ellipsenbreite. Ist die Breite der Ellipse dagegen kleiner als ihre halbe Länge, so entsteht ein Polygon mit nach außen gewölbten Seiten. Die Seiten sind andererseits nach innen gebogen, wenn die Breite der Ellipse größer ist als ihre halbe Länge. Man erkennt so, daß sich durch Form und Größe der Ellipse die Art des herzustellenden Polygons beeinflussen läßt.

Zur Herstellung eines Polygons mit abgerundeten Ecken können das Getriebe und die Stange derart ausgebildet und bemessen sein, daß die von der Werkzeugspitze beschriebene Ellipse von der Drehachse des Werkstückes weg nach außen verschoben ist.

Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann man sich die Werkzeugspitze als einen Griffel oder eine scharfe punktförmige Schneide vorstellen, die die Polygonkontur zeichnet. Da die Polygonkontur sich aus der kontinuierlichen Abwälzung zweier Kurven ergibt, kann wahlweise sowohl ein lnnensechskant als auch ein Außensechskant hergestellt werden, ohne daß grundsätzlich eine Veränderung der Maschineneinstellung vorgenommen werden müßte. Bei der Verwendung von Dreh- oder Schneidstählen als Werkzeuge muß nur darauf geachtet werden, daß die Schneidkante bei der Herstellung eines Außensechskantes nach innen und bei der Herstellung eines lnnensechskantes nach außen weist.

Betrachtet man die Ellipsenbahn geomeirisch, bezogen auf das Werkstück, so ist sie relativ klein und liegt in dem Bereich zwischen Außenkreis und Innenkreis des Polygons. Tangiert die Ellipse den Außenkreis des Polygons soeben, dann erhält man scharfkantige Ecken. Wird dagegen die ansonsten unveränderte Ellipse, bezogen auf das Werkstück, radial nach außen verschoben, wird also das Schneidwerkzeug gegenüber seiner Positionierung zur Herstellung eines idealen Polygons nach außen versetzt, so erhält man ein Polygon mit ab-

gerundeten Ecken. Bei dieser Maschineneinstellung kann man zusätzlich die Form der Ellipse verändern. Macht man die Ellipse breiter, so werden die Seilen des Polygons, die vorher gerade gewesen sein mögen, nach innen gebogen. Auf diese Weise ist es sogar möglich, mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung Zahnräder, Kettenräder od. dgl. herzustellen.

Macht man die Ellipse schmaler (im Grenzfall fallen beide Ellipsenseiten zu einer Geraden zusammen), ist es andererseits möglich, einen geraden quer über die Drehachse laufenden Einschnitt in das Werkstück einzuarbeiten oder einen außerhalb der Drehachse liegenden geraden Einschnitt anzubringen. Es können an diesen Stellen auch vorstehende Stege verbleiben.

Die Erfindung wird im folgenden unter Bezugnahme auf die Figuren an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert.

F i g. 1 zeigt schematisch den Aufbau eines Planetenradgetriebes zur Führung des Werkzeuges auf einer Ellipsenbahn,

F i g. 2 zeigt die Lage der von dem Werkzeug beschriebenen Ellipsenbahn relativ zur Form des herzustellenden Werkstückes,

F i g. 3 zeigt einen Ausschnitt aus F i g. 2 in stark vergrößertem Maßstab zur Verdeutlichung des zeitlichen Bewegungsablaufes zwischen Werkstück und Werkzeug,

F i g. 4 zeigt schematisch den konstruktiven Aufbau einer Vorrichtung zur Herstellung eines Innensechskants, mit einer verstellbaren Hebelübersetzung,

F i g. 5 zeigt eine nach dem crfindungsgemäßen Verfahren hergestellte Sechskantform mit nach innen gewölbten Seitenflächen,

F i g. 6 zeigt den Einfluß der Ellipsenform auf die Seitenform des Polygons,

F i g. 7a bzw. 7b zeigen eine Ausführungsform eines Sechskants mit abgerundeten Ecken, sowie mit geraden Seiten einerseits, und nach innen gebogenen Seiten andererseits.

F i g. 8 zeigt eine vorteilhafte Ausführungsform der Stecknuß eines Schraubenschlüssels mit eingesetztem Schraubenkopf und

F i g. 9 einen dreieckigen Wälzkörper, wie er in einem Arbeitsgang bearbeitet werden kann.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren ist wichtig, daß das Werkzeug auf einer etwa ellipsenförmigen Bahn bewegt wird, während das Werkstück um die eigene Mittelachse rotiert Das Werkzeug wird daher über ein Getriebe angetrieben, wie es in F i -g. 1 dargestellt ist Das dort gezeichnete Planetenradgetriebe 10 besitzt ein feststehendes innenverzahntes Rad 11, auf dem sich das Planetenrad 12 abwälzt Das Planetenrad 12 hat die halbe Zähnezahl des Rades 11 und daher auch den halben Teilkreisdurchmesser. Sein Mittelpunkt 13 bewegt sich während des Umlaufes auf der gestrichelt eingezeichneten kreisförmigen Bahn 14. Das Planetenrad 12 wird mit konstanter Geschwindigkeit angetrieben. Die Antriebsmittel sind nicht dargestellt. Sie bestehen beispielsweise aus einer Kurbel, die um die Mittelachse 15 des innenverzahnten Rades 11 rotiert und mit ihrem freien Kurbelarm an der Mittelachse 13 des Planetenrades 12 angreift

Das Planetenrad 12 ist außermittig mit einem Kurbelzapfen 16 versehen, dessen Mittelpunkt die in F i g. 1 eingezeichnete Bahn 17 beschreibt Das Planetenrad 12 läuft entgegen dem Uhrzeigersinn in Richtung des Pfeiles 18 um. Wenn man die Entfernung des Mittelpunktes des Kurbelzapfens 16 vom Mittelpunkt 13 des Planetenrades, also die Exzentrizität des Kurbelzapfens, durch einen Pfeil 19 kennzeichnet, so kann man die Lage dieses Pfeiles 19 bei unterschiedlichen Winkelstellungen des Planetenrades 13 ermitteln. In F i g. 1 sind die Stellungen des Pfeiles 19 in Winkelabständer« von jeweils 45° eingezeichnet. Man erkennt, daß der Mittelpunkt 20 des Kurbelzapfens 16 sich auf der Ellipsenbahn 17 keineswegs mit konstanter Geschwindigkeit bewegt, sondern in den gestreckten Bereichen mit größerer Geschwindigkeit und in den stärker gekrümmten Bereichen mit niedrigerer Geschwindigkeit. Insgesamt ist der zeitliche Bewegungsablauf des Punktes 20 auf der Ellipsenbahn 17 etwa sinusförmig.

Die mit dem Getriebe nach F i g. 1 erzielte ellipsenförmige Bewegung des Kurbel/apfens wird auf das Werkzeug übertragen. Das fest eingespannte Werkstück 21, beispielsweise ein Zylinder, der mit einem Innensechskant versehen werden soll, ist in F i g. 2 dargestellt. Der herzustellende Innensechskant 22 ist in ausgezogenen Linien eingezeichnet. Das Werkstück 21, das in das Spannfutter einer Drehbank od. dgl. eingespannt wird, rotiert mit konstanter Drehgeschwindigkeit um seine Achse 23 herum. Seitlich des Werkstükkes greift das Werkzeug 24 an. Das Werkzeug ist hier zum besseren Verständnis des Arbeitsprinzips punktförmig dargestellt. Es beschreibt die gegenüber der Umgebung feststehende Ellipsenbahn 24', die der Ellipsenbahn 17 von F i g. 1 proportional ist und von dieser abgeleitet wird. Bei der Herstellung eines Sechskants mit geraden Flächen ist die Breite der Ellipse so bemessen, daß sie der Differenz der Radien von Außenkreis und Innenkreis des Sechskants entspricht. Der Radius des Außenkreises ist der Abstand der Ecken vom Mittelpunkt 23, während der Radius des Innenkreises der kürzeste Abstand der Seitenlinien vom Mittelpunkt 23 ist. Ein Teil des Außenkreises ist in F i g. 3 dargestellt und mit 26 bezeichnet.

F i g. 3 zeigt diese Verhältnisse ausschnittsweise in erheblich vergrößertem Maßstab, um die Wirkung des auf der Ellipsenbahn 24' bewegten Werkzeuges 24 auf das Werkstück zu demonstrieren. Herausgegriffen ist diejenige Position, in der sich das Werkzeug 24 gerade auf der Nebenachse der Eilipsenbahn befindet, also den geringsten Abstand zum Punkt 23 einnimmt. Es berührt daher den Mittelpunkt der Seitenlinie 27 des fertigen Sechskants. Die Drehgeschwindigkeit des Werkstücks ist so auf die Umlaufgeschwindigkeit des Werkzeugs 24 auf der Ellipse abgestimmt, daß das Werkstück sich gerade um einen Winkel von 360 :6 = 60° dreht, wenn das Werkzeug 24 einmal die Ellipsenbahn durchläuft. Dies bedeutet daß das Werkstück 24 bei einer Umdrehung auf der Ellipsenbahn gerade die Seite 27 des Sechsecks bearbeitet und bei der nächsten Umdrehung die benachbarte Seite.

Das Werkstück 21 dreht sich in Richtung des Pfeiles 28, also ebenfalls in Gegenrichtung zum Uhrzeigersinn Dabei durchläuft die Seite 27 in zeitlich gleichen Abschnitten die Positionen 27a, b, c und d. In den gleicher Zeiträumen durchläuft das Werkzeug 24 auf der Ellipse 24' die Punkte 24a, b, c und d. Man erkennt daß untei den genannten Synchronisierungsvoraussetzungen da· Werkzeug 24 sich stets an irgendeinem Punkt auf dei Sehne 27 befindet Es durchläuft also diese Sehne 2< gemäß F i g. 3 von rechts nach links, während die Sehn« 27 nacheinander kontinuierlich die eingezeichnete! Stellungen einnimmt Die verschiedenen Punkte de zeitlichen Ablaufes des Werkzeugs 24 auf der Ellipsen bahn 24' sind nur in verhältnismäßig großen lntervallei

eingezeichnet worden. Es läßt sich zeigen, daß das Werkzeug 24 sich stets an dem Punkt befindet, an dem die Sehne 27 die Ellipse 24' schneidet. Dies gilt allerdings mit der Einschränkung, daß die Ellipsenbahn 24' so bemessen ist, daß ihre Länge doppelt so groß ist wie die Breite.

Nachdem der Punkt 24c/erreicht ist, geht das Werkzeug 24 selbsttätig über die Ecke 29 in die benachbarte Sehne 30 über, die in der gleichen Weise bearbeitet wird.

Eine Möglichkeit des konstruktiven Aufbaus einer Vorrichtung, die polygonförmige Konturen nach dem beschriebenen Verfahren herstellt, ist in F i g. 4 abgebildet. F i g. 4 zeigt die Anordnung in Draufsicht. Man erkennt das auf das Futter 31 einer Drehmaschine aufgespannte Werkstück 21, das sich mit konstanter Geschwindigkeit dreht und mit einer Innensechskantbohrung versehen werden soll. Der Maschinenvorschub erfolgt in Richtung des Pfeiles 31', also in Richtung auf das Werkzeug zu. Das Werkzeug 24 ist am Ende eines Hebelarmes 25 in Form einer Stange befestigt, die in einem ortsfesten sphärischen Lager gelagert ist. Das Lager 26 liegt auf der verlängerten Drehachse des Werkstückes 21. An dem Schlitten 32 der Drehbank ist das in F i g. 1 dargestellte Planetenradgetriebe 10 befestigt. Die Stange 25 ist über ein Kardangelenk 33 mit dem Kurbelzapfen 16 des Planetenradgetriebes 10 verbunden.

Wenn der Kurbelzapfen 16 gemäß F i g. 1 die Ellipsenbahn 17 beschreibt, so beschreibt die Spitze des Werkzeugs 24 die Elüpsenbahn 25 (F i g. 2 und 3). Das Planetenradgetriebe 10 ist im Abstand von der verlängerten Drehachse des Werkstücks 21 angeordnet. Durch Verschieben des sphärischen Lagers 26 entlang dieser Achse in Richtung des Doppelpfeiles 34 kann die Größe der Ellipsenbahn sowie deren Lage verändert werden. Weitere Veränderungen der Eüipsenbahn können erfolgen, indem die Exzentrizität des Kurbelzapfens 16 am Planetenrad 12 geändert wird. Zur Herstellung einer geraden Seile in Form einer Sehne 27 beträgt die Exzentrizität des Kurbelzapfens etwa Ά des Radius der Kreisbahn 14 (F i g. 1).

Wird die Exzentrizität des Kurbelzaptens 16 verkleinert, wird also die Ellipse breiter und kurzer gemacht, so nimmt der Sechskant die in F i g. 5 dargestellte Form an. Die Seiten 35 sind nach innen durchgebogen. Wird andererseits die Exzentrizität des Kurbelzapfens 16 vergrößert, wird also die Ellipse weniger breit und länger gemacht, so werden die Seiten des Sechsecks nach außen gewölbt.

Der Einfluß der Exzentrizität bzw. der Ellipsenform auf die Seitenform des entstehenden Polygons ist in Fig.6 dargestellt. Eine gerade Seite 27 erhält man, wenn das Verhältnis von Länge zu Breite der Ellipse 2 :1 beträgt Ist dieses Verhältnis größer, so bekommt man die Seitenform 36, ist es kleiner, die Seitenform 35.

F i g. 7 zeigt zwei hälftige Darstellungen anderer Sechseckformen. Ausgehend von der richtigen Einstellung und Anordnung der Ellipse zur Herstellung eines idealen Sechskants 22 mit geraden Seiten kann die Sechseckform gemäß F i g. 7a verändert werden, indem das Werkzeug, beispielsweise der Drehstahl, nach ;i außen versetzt wird. Gegenüber dem nun entstehenden Sechseck 37 ist die Ellipsenbahn eigentlich zu klein, d. h. die Bedingung, daß die Breite der Ellipse der Differenz zwischen den Radien von Außenkreis und Innenkreis des Polygons entspricht, ist nicht erfüllt. Es entstehen daher die in der Zeichnung deutlich erkennbaren abgerundeten Ecken.

In F i g. 7b ist zusätzlich die Stellung des Kurbelzapfens 16 verändert. Der Kurbelzapfen ist nach innen verschoben, so daß die Exzentrizität verkleinert ist. Damit ergibt sich die Scchseckform 38 mit abgerundeten Ekken und zusätzlich nach innen gebogenen Seiten 35. Man erkennt, daß bei entsprechender Bemessung und richtiger Anzahl der Ecken durchaus auch Zahnräder, Kettenräder oder Zahnkränze auf diese Weise hergestellt werden können.

F i g. 8 zeigt eine Schraubenschlüssel-Stecknuß, die über den Sechskant-Schraubenkopf 43 gesteckt ist. Der Schraubenkopf ist in der üblichen Weise als regelmäßiger Sechskant mit geraden Seiten 44 ausgebildet.

Demgegenüber sind die Seiten 45 des Innenseehskants der Stecknuß 42 leicht nach innen gebogen, so daß sich jeweils an den Ecken 46 ein Winkel ergibt, der etwas kleiner ist als 120°. Diese »Fehlanpassung« der beiden Sechskantc hat den Vorteil, daß sich beim Schrauben an den Ecken, wo normalerweise die größte Flächenpressung auftritt, eine weniger große Belastung ergibt, und daß sich die Belastung statt dessen auf eine größere Fläche verlagert. Eine Schlüsselnuß dieser Art ist daher mit einem höheren Schraubmoment belastbar als eine vergleichbare Nuß bekannter Bauart. Außerdem sind die Ecken 46 zur Verringerung der Kerbwirkung leicht gerundet. Hierdurch wird die Festigkeit zusätzlich erhöht.
Zur Herstellung eines Innenseehskants der in F i g. 8 dargestellten Ai kann das erfindunggemäße Verfahren eingesetzt werden, indem — ausgehend von einer Vorbohrung — ein einziger Arbeitsgang stattfindet, bei dem die Ellipsenbahn so eingestellt ist, daß die gewünschte Form entsteht. Die Wölbung der Seiten und die Radien der Eckenausrundungen lassen sich unabhängig voneinander in weiten Bereichen frei wählen.

In F i g. 9 ist ein dreieckförmiger Wälzkörper 40 dargestellt, der in einem Arbeitsgang bearbeitet werden kann. Zu diesem Zweck wird das Verhältnis der Umlaufdauer von Drehung des Werkstückes zu Umlaufbahn des Werkzeuges auf der Ellipse auf 3 :1 eingestellt. Die nach außen gewölbten Seitenwände erhält man in der schon beschriebenen Art dadurch, daß die Exzentrizität des Kurbelzapfens 16 vergrößert wird. Im gleichen Arbeitsgang können auch die Ecken 41 in der gestrichelt gezeichneten Art abgerundet werden, indem das Werkzeug entsprechend nach außen versetzt wird.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (7)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Herstellen oder Bearbeiten von Werkstücken mit polygonaler Innen- oder Außenkontur, mit einem außermittig zur Werkstückachse angeordneten Getriebe, dessen Ausgangszapfen sich mit einer Geschwindigkeit, die sich ortsabhängig ändert, entlang einer geschlossenen Bahn bewegt, dadurch gekennzeichnet, daß der eine Ellipsenbahn (17; beschreibende Ausgangszapfen (16) des Getriebes (10) mit einem auf das Werkstück (21) einwirkenden Werkzeug (24) über eine Stange (25) verbunden ist, welche in einem parallel zur Werkstückachse verschieb- und einstellbaren Kugelgelenk (26) gelagert ist, und daß zusätzlich ein das Getriebe (10) oder das Werkstück (21) um die Werkstückachse herumdrehender Antrieb vorgesehen ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß zur Herstellung oder Bearbeitung eines Werkstückes mit polygonaler Innenkontur das Kugelgelenk (26) auf der verlängerten Werkstückachse verschiebbar bzw. einstellbar ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Getriebe (10) an dem Schlitten (32) einer Drehmaschine außermittig angebracht ist, während das Werkstück (21) in das Spannfutter (31) der Drehmaschine einspannbar ist.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zur Herstellung oder Bearbeitung eines Werkstückes mit Sechseckkontur das Getriebe (10) derart ausgebildet ist, daß die Länge der von dem Ausgangszapfen (16) beschriebenen Ellipse doppelt so groß ist, wie die Ellipsenbreite.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Getriebe (10) zur Herstellung einer Polygonkontur mit nach innen gebogenen Seiten derart ausgebildet ist, daß die Breite der von dem Ausgangszapfen (16) beschriebenen Ellipse größer ist als die halbe Ellipsenlänge.

6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zur Herstellung eines Polygones mit abgerundeten Ecken das Getriebe (10) und die Stange (25) derart ausgebildet und bemessen sind, daß due von der Werkzeugspitze beschriebene Ellipse von der Drehachse des Werkstückes weg nach außen verschoben ist.

7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Getriebe (10) einen innenverzahnten Ring (11) besitzt, auf dem sich ein umlaufendes Zahnrad (12) abwälzt, an welchem außermittig der Ausgangszapfen (16) angebracht ist.