DE2500446A1

DE2500446A1 - Fraesmaschine zur bearbeitung von propellern, insbesondere von schiffsschrauben

Info

Publication number: DE2500446A1
Application number: DE19752500446
Authority: DE
Inventors: Yoshiaki Imamura
Original assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Current assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date: 1974-01-12
Filing date: 1975-01-06
Publication date: 1975-07-17
Also published as: US4046057A; JPS50101988A; GB1442010A; SE7415152L

Description

PATENTANWALTSBÜRO

BERLIN — MÜNCHEN

PATENTANWÄLTE

DIPL-ING. W. MEISSNER (BLN) DIPL-ING. P. E. MEISSNER (MCHN) DIPL-ING. H.-J. PRESTING (BLN)

1 BERLIN 33, HERBERTSTR. 22

Ihr Zeichen Ihr Schreiben vom Unser Zeichen Berlin, den O. J/ηΠ. Ij/J

LW/st MÜ-44 49-1147

Mitsubishi Jukogyo Kabushiki Kaisha

5-1, Marunouchi 2-chome, Chiyoda-ku, Tokio/Japan

Fräsmaschine zur Bearbeitung von Propellern, insbesondere

von Schiffsschrauben

Die Erfindung betrifft eine Propellerfräsmaschine, insbesondere eine Werkzeugmaschine mit Fräswerkzeugen, mit denen das Werkstück in Übereinstimmung mit bestimmten Steigungs- und Neigungswinkeln der Propellerblätter herstellbar ist.

Schraubenpropeller für die Marine weisen gemäß Fig. 2 der beigefügten Zeichnung Blätter mit einem Neigungswinkel Θ.. oder eine gegenüber der Nabe 2 leicht nach hinten gerichtete Schräge zusätzlich zu einem Neigungswinkel θρ auf, den die Profilsehne des Blattquerschnitts mit der zur Nabenachse senkrechten Rotationsebene bildet, so daß die Blattspitzen vor allzu großer Annäherung an die benachbarte Schiffsrumpffläche geschützt ist. Bei der Bearbeitung

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BORO MDNCHEN:	TELEX:	TELEGRAMM:	TELEFON:	BANKKONTO:	POSTSCHECKKONTO:
8 MÖNCHEN 22	1-86644	INVENTION	BERLIN	BERLINER BANK AQ.	W. MEISSNER, BLN-W
ST. ANNASTR. 11	INVEN d	BERLIN	030/885 60 87	BERLIN' 31	12212-108
TEL.: 088/22 85 44			030/8862382	869S718000

eines Werkstückes 1 bei Herstellung einer Schiffsschraube ist es daher erforderlich, die Blätter 3 durch Bewegung von Fräswerkzeugen derart zu fräsen, daß ein bestimmter Neigungswinkel Q^ und Steigungswinkel θ₂* erzielt wird. Gemäß Fig. 1 dargestellte konventionelle Werkzeugmaschinen für diesen Zweck weisen Fräswerkzeuge 5 auf, die über Kolbenverlängerungen an den unteren Enden von-Stößelan-Ordnungen 4 angebracht sind. Bei Bearbeitung des Werkstückes werden die einzelnen Stößelanordnungen, wie in Fig. 1 der beigefügten Zeichnung durch strichpunktierte Linien gezeigt, gekippt, um die Blätter 3 mit bestimmten Neigungswinkel Θ* zu fräsen. Da jedoch der Neigungswinkel einer Schiffsschraube mit der Neigungshöhe der Blätter variiert, sind die herkömmlichen Werkzeugmaschinenausrüstungen nicht in der Lage, die Werkzeuge 5 mit dem besonderen Neigungswinkel θρ vorwärts zu_vbringen, vielmehr führen sie einen groben Fräsvorgang durch, in dem sie die Schneidachsen auf einen mittleren Neigungswinkel ansetzen. Die' auf diese Weise bearbeitete Werkstückfläche S ist, wie in Fig. 3 der beigefügten Zeichnung dargestellt, merkbar wellig ausgebildet und erfordert eine nachfolgende Korrektur durch Handarbeit und damit viele zusätzliche Mannstunden bei der Fertigbearbeitung. In Fig. 3 ist der Weilenabstand mit dem Buchstaben P bezeichnet. Darüber hinaus ist es unumgänglich, daß bei Anwendung der bisher bekannten Bearbeitungsverfahren wegen der Überlagerung an den Blattansätzen bzw. Blattfüßen überlappende Teile übrigbleiben.

Angesichts der vorstehenden Erwägungen ist es Ziel und Zweck der Erfindung, eine numerisch gesteuerte Bearbeitung von Schiffspropellern mit Hilfe von Fräswerkzeugen zu schaffen, die gemäß einem bestimmten Steigungswinkel und Neigungswinkel des Propellers bewegt werden können.

Die Werkzeugmaschine gemäß der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Stößelanordnungen, von denen jede eine Stößelwelle aufweist, von einer horizontalen Querführung

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an einer Zweiständerbrücke gelagert sind, die über einem zu bearbeitenden Werkstück,etwa einem Propeller, steht. Die Stößelanordnungen sind bewegbar ausgebildet, und zwar horizontal entlang der Querführung und vertikal in zur Querführung rechtwinkligen Richtungen. An den Stößelanordnungen sind mehrere vorspringende Köpfe mit eingebauten, mit den Stößelwellen verbundene Verlängerungswellen angebracht. Jedes der geneigten Anschlußteile der Stößelanordnungen ist wenigstens entlang seiner oberen Fläche geneigt oder die Unterseite ist zwischen den vorspringenden Köpfen und den Stößelanordnungen drehbar verbunden, und zwar in einer Weise, daß das Drehen der einzelnen Anschlußteile die vorspringenden Köpfe nach oben oder nach unten schwenkt. Die Winkelköpfe sind an einem Ende der vorspringenden Köpfe schwenkbar angebracht, wobei ihre eingebauten Hauptspindeln zum Antrieb der Schneidwerkzeuge mit den verlängerten Wellen hierzu senkrecht verbunden sind, so daß das Schwenken der einzelnen Winkelköpfe die Schneidwerkzeuge in die Lage versetzt, um die verlängerten Wellen herum zu drehen oder zu schwenken.

Ein weiteres Merkmal der Erfindung besteht darin, daß mit den verlängerten Wellen verbundene kugelförmige Fräsenden (ball end mills) an den anderen Enden der vorspringenden Köpfe lösbar angebracht sind.

Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorteile ergeben sich aus nachfolgender Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung sowie aus der in der Anlage beigefügten Zeichnung. Hierbei zeigen:
Fig. 1 eine Seitenansicht einer Propellerfräsmaschine

gemäß dem Stand der Technikj Fig. 2 eine Teilansicht der Propellerschraube mit einer Darstellung der Steigungs- und Neigungswinkel der Propellerblätter}

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Fig. 3 eine Schnittansicht einer mit herkömmlichen Mitteln bearbeiteten Fläche in vergrößerter Darstellung;

Fig. 4 eine perspektivische Gesamtansicht einer Werkzeugmaschinenanordnung zur Bearbeitung eines Propellers gemäß der Erfindung;

Fig. 5 eine Draufsicht auf eine Schiffsschraube mit fünf Blättern mit Darstellung ihrer Steigungslinien;

Fig. 6 eine perspektivische Außenansicht des in Fig. 7 dargestellten Fräskopfes;

Fig. 7 einen vertikalen Längsschnitt durch den in Fig. 6 daijfetellten Fräskopf;

Fig. 8 einen Schnitt nach Linie A-A in Fig. 7;

Fig. 9 eine schematische Ansicht des Antriebssystems für den Fräskopf;

Fig.10 einen Teilschnitt durch eine Befestigungsvorrichtung zur Halterung eines Winkelkopfes und eines vorspringenden Kopfes aneinander;

Fig.11 A eine Teilansicht einer Totgang-Eliminiereinrichtung (backlash eliminator), dargestellt in Fig. 6;

Fig.11B eine Ansicht der in Fig. 11A dargestellten Vorrichtung in Pfeilrichtung B;

Fig.12A bis C Seitenansichten des Fräskopfes mit dem Verlängerungskopf in unterschiedlichen Positionen unter Lagesteuerung durch Drehen eines geneigten Anschlußteils und

Fig.13 eine schematische Darstellung der Bearbeitungsweise eines Propellerwerkstücks gemäß der Erfindung.

Gemäß Fig. 4 ist eine ein Werkstück 1 tragende Drehplatte 6 sowie eine über dem Werkstück 1 angeordnete Doppelständerbrücke 7 dargestellt. Wie in Fig. 5 deutlicher gezeigt ist, ist ein an der Brücke 7 angeordneter Querbalken 8 in Form eines flachen V horizontal abgewinkelt in einem Winkel, der dem Winkel Θ, entspricht, den die Teilungslinien Q zweier benachbarter Blätter 3 des Propellers miteinander bilden. In der dargestellten Ausführungsform weist das

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Werkstück 1 fünf Blätter 3 auf, von denen jedes einen Teilungslinienwinkel von 72° bildet. Demgemäß ist der Querbalken 8 in einem Winkel von 144° abgewinkelt. Dies bestimmt die Fähigkeit der Maschine, gleichzeitig zwei Blätter 3 mit separaten Fräseinrichtungen zu bearbeiten, wenn die Drehplatte 6 dreht.

Der Querbalken 8 trägt zwei Stößelanordnungen 9, die daran mit Hilfe gewöhnlicher Hubvorrichtungen 9- > in rechtem Winkel zum Querbalken 8, horizontal auf- und abbewegt werden können. Wie Fig. 7 zeigt, ist in jeder Stoßelanordnung 9 eine von einem Motor angetriebene Stößelwelle 10 angeordnet. Wie in Fig. 4 angedeutet, wird die Werkzeuganordnung von einem einzigen Bedienungsmann 11 bedient. Der Bearbeitungsvorgang wird von einer Reihe von numerisch kodierten Instruktionen von einem Lochstreifen in einer abseits liegenden Kontrollkammer 12 aus numerisch gesteuert.

Jede Stößelanordnung 9 trägt einaa vorspringenden Kopf 14 mit einer in diesem eingebauten Verlängerungswelle 13» die mit der Stößelwelle 10 gekoppelt ist. Die Stößelanordnung 9 und der vorspringende Kopf 14 sind miteinander mit Hilf· eines geneigten Anschlußteils 18 verbunden, der drehbar und querschnittlich trapezförmig ausgebildet ist. Wenigstens eine seiner horizontalen Ebenen, d. h., seine oben liegende Fläche 15 oder die Unterseite 16 ist gegenüber der anderen Ebene geneigt ausgebildet. Dieses Anschlußteil 18 weist eine eingebaute Welle.17 zur Ankopplung der Stößelwelle 10 an die Verlängerungswelle 13 auf. Obwohl sowohl die obere Fläche 15 als auch die untere Fläche 16 des geneigt ausgebildeten Anschlußteils 18 in der dargestellten Ausführungsform gegenüber den Seiten schief ausgebildet sind, kann statt dessen auch jede Fläche allein geneigt ausgebildet sein, wie bereits festgestellt wurde. Befestigungsschrauben 18a, 18b halten das geneigt ausgebildete Anschiußteil 18, die Stößelanordnung 9 und den vorspringenden Kopf 14 zusammen. Die Stößelwelle 10 und die Welle 17 d#e geneigten Anechiuß-

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teils 18 sind mit Hilfe eines universalen Verbindungsteils 19 miteinander verbunden, das die beiden Wellen 10, 17 in die Lage versetzt, ihre relativen Stellungen zueinander frei zu ändern. Die Welle 17 des geneigten Anschlußteils 16 ist mit der Verlängerungswelle 13 mit Hilfe von an den entsprechenden Wellenenden angebrachten, miteinander kämmenden Kegelzahnrädern 20, 21 drehbar verbunden.. Das geneigte Anschlußteil 18 ist gemäß Fig. 8 durch miteinander kämmende Schneckenräder 18,., 18« drehbar ausgebildet. Ein mit der Verlängerungswelle 13 verbindbares kugelförmiges Ende des Fräsers (ball end mill) 22 ist an einem Ende des Verlängerungskopf es 14 über ein Verlängerungsstück 23 lösbar angebracht. Am anderen Ende des Verlängerungskopfes 14 ist ein Winkelkopf 27 schwenkbar angebracht, der eine'Hauptspindel 26 aufweist, die zur Verlängerungswelle 13 rechtwinklig verläuft. Die Hauptspindel 26 ist mit der Verlängerungswelle 13 durch Kegelzahnräder 24, 25 derart gekoppelt, daß sie ein Hauptfräswerkzeug 5 zum Fräsen der Propellerblattflächen antreibt. Somit ist das Fräswerkzeug 5 schwenkbar und um die Verlängerungswelle 13 herum drehbar.

Zur manuellen Positionskontrolle des Winkelkopfes 27 ist ein mit einem (hier nicht dargestellten) Griff verbindbarer Halteschaft 28 in einer Bohrung des Verlängerungskopfes 14 angeordnet. Die Drehung des Schaftes 28 kann über ein Kegelrad 28.. auf den Winkelkopf 27 übertragen werden. Wenn der Winkelkopf 27 manuell geschwenkt werden soll, wird der Halteschaft 28 von Hand gedreht. Zum Kraftantrieb ist ein Motor (inching motor) 29, wie in Fig. 6 gezeigt, am Verlängerungskopf 14 befestigt. Ein vom Motor 29 angetriebenes Zahnritzel 30 kämmt mit einem am Winkelkopf 27 angeordneten Untersetzungazahnrad 31. Der Motor 29 kann nach jeder Umdrehung in einer bestimmten Position automatisch abgestoppt werden. Der Kennwinkel (index angle) pro Umdrehung des Motors 29 wird natürlich vermindert durch Vergrößerung des Geschwindigkeitaverainderungsverhältnissee des Untereetzungszahnrade» (Untersetzungsgetriebes) 31. Das Antriebssystem

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für den Fräskopf H mit der vorstehend erläuterten Bauweise ist in Fig. 9 dargestellt.

Fig. 10 zeigt ein Bespiel für die Befestigungseinrichtung zur Halterung des Winkelkopfes 27 am Verlängerungskopf 14. Ein Kolben 32 ist am hinteren Ende des Winkelkopfes 27 befestigt. Eine im Kolben 32 ausgebildete kreisförmige Nut 33 schafft einen flexiblen Berührungsteil 34 am Kolben 32. Damit das Teil 34 zur Befestigung des Winkelkopfes 27 und des vorspringenden Kopfes 14 miteinander beiträgt, ist eine mit dem Ende des Berührungsteils 34 in Berührung bringbare Büchse 35 am vorspringenden Kopf 14 befestigt. Ein mit einer geneigten Fläche zur Berührung einer Anzahl von ringförmig angeordneten Stahlkugeln 36 versehener Zylinder 37 ist außerhalb des Kolbens 32 vorgesehen, so daß das Berührungsteil 34 gegen die Büchse 35 gepreßt werden kann, wobei es die an der Peripherie der Nut 33 angeordneten Kugeln 36 zu seiner Achse hin drückt. Zur Einführung einer Hydraulikflüssigkeit in eine zwischen dem Zylinder 37 und dem Kolben 32 ausgebildeten Kammer 39 ist ein Flüssigkeitseinlaß 38 im Zylinder 37 ausgebildet. Zur Abdichtung der Kammer 39 gegenüber Flüssigkeitsaustritt sind öldichtungen 37a, 37b vorgesehen.

Wie in Fig. 6 angedeutet, ist der Verlängerungskopf 14 mit einem Totgang-Eliminator (backlash eliminator). 40 ausgerüstet, dessen Querschnitt in Fig. 11 dargestellt ist. Ein Gleitstück 42, das an seinem freien Ende mit mit dem Untersetzungszahnrad 31 kämmenden Zähnen 41 ausgebildet ist, ist gleitbar in einem Tragkörper 43 angeordnet. Zur Hin- und Herbewegung des Gleitstücks 42 im Tragkörper 43 ist ein stationärer Kolben 44 in eine zylindrische Ausnehmung des Gleitstücks 42 eingeführt, der die Ausnehmung in eine erste Flüssigkeitskammer 45 und in eine zweite Flüssigkeitskammer 46 unterteilt. Der Eliminator 40 umfaßt ferner eine hydraulische Krafteinheit, die wiederum einen hydraulischen Flüssigkeitsbehälter 47, ein Rückschlagventil (relief valve) 57,

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eine Hydraulikpumpe 48 sowie einen Drehschieber (directional control valve) 49 aufweist. Der stationäre Kolben 44 weist einen axialen Flüssigkeitsdurchlaß 51 zur Leitung der Flüssigkeit aus der Hydraulikeinheit durch einen ersten Einlaß 50 zur ersten Flüssigkeitskammer 45 auf. Der Kolben 44 weist einen ähnlichen Durchlaß 53 zur Leitung der Flüssigkeit aus der Einheit durch einen zweiten Einlaß 52 zur zweiten Kammer 46 auf. Der Tragkörper 43 ist mit einem Polster (pad) 54 versehen, um eine zusätzliche Kraft zu ergeben, um das Gleitstück 42 gegen das Untersetzungszahnrad 31 zu drücken, wenn das Gleitstück 42 sich mit seinen Zähnen 41 nach vorne in Eingriff mit dem Untersetzungszahnrad 31 bewegt hat. Ein Drehschieber 56 ist im Gleitstück 42 angeordnet, um dem Polster 54 Druckflüssigkeit zuzuführen. Das Ventil 56 liegt in einer im Tragkörper 43 ausgebildeten Kerbe 55 an, wenn das Gleitstück 42 mit dem Untersetzungszahnrad 31 in Eingriff steht, womit zwischen der ersten Kammer 45 und dem Polster 54 über einen Durchlaß 58 eine Verbindung hergestellt ist.

Zum Antrieb jedes Fräswerkzeugs 5 wird die Drehung eines (hier nicht dargestellten) Motors auf die zugehörige Stößelwelle 10 und von dieser über ein universales Verbindungsteil 19 auf die Verbindungswelle 17 übertragen. Die Drehung der Welle 17 wiederum wird über die Kegelräder 20, 21 auf die Verlängerungswelle 13 übertragen. Die Drehung der Welle 13 wird indessen über die Kegelräder 24, 25 auf die Hauptspindel 26 des Winkelkopfes 27 zum Antrieb des Fräswerkzeugs 5 übertragen.

Vor Bearbeitung des Werkstückes 1 durch das laufende Fräswerkzeug 5 ist letzteres auf den gewünschten Neigungswinkel Θ.. und Steigungswinkel 9g einzustellen. Die Einstellungen sind durch Drehen des geneigt ausgebildeten Anschlußteils 18 vorzunehmen. Zu diesem Zweck werden die Befestigungsschrauben 18a, 18b gelöst, um das Anschlußteil 18 drehen zu können, womit der vorspringende Kopf 14 mit einem dem gewünschten

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Neigungswinkel θ^ entsprechenden Winkel nach oben oder nach unten gekippt bzw. geschwenkt wird.

Fig. 12 zeigt einige typische Arbeitsstellungen des vorspringenden Kopfes 14, der unter Lagekontrolle durch das geneigt ausgebildete Anschlußstück 18 gekippt ist. Der vorspringende Kopf 14 ist gemäß Fig. 12A in einer nach oben gekippten Stellung, gemäß Fig. 12B in einer nach unten gekippten Stellung und gemäß Fig. 12C in einer horizontalen Stellung dargestellt.

Die Einstellung auf einen vorgegebenen NeigungswiEkel θρ wird manuell oder automatisch vorgenommen. Die manuelle Einstellung wird durch Drehen des Handgriffs 28 bewirkt, so daß der Winkelkopf 27 um einen den gewünschten Neigungswinkel θρ entsprechenden Winkel schwenkt bei Drehen des Schneidwerkzeugs 5 um die Verlängerungswelle 13 herum. Zur automatischen Einstellung wird der Motor 29 benutzt. Wie in Fig. 10 dargestellt, wird die Rotation des Motors 29 über eine Welle 29a und ein mit einem Untersetzungszahnrad 31 in Eingriff stehendes Zahnritzel 30 auf den Winkelkopf 27 übertragen, so daß das von diesem getragene Fräswerkzeug 5 um die Verlängerungswelle 13 herum geschwenkt wird.

Wenn der Winkelkopf 27 mit Hilfe der in Fig. 10 dargestellten Befestigungsmittel am vorspringenden Kopf 14 zu befestigen ist, wird zunächst der dem Steigungswinkel @₂ entsprechende Fräswinkel geschaltet und der Flüssigkeitskammer 39 über den. Einlaß 38 Druckflüssigkeit zugeführt. Infolgedessen wird der Zylinder 37 axial bewegt, wobei seine geneigte Fläche die Stahlkugeln 36 zur axialen Mitte hin drückt. Hierdurch werden die Kugeln 36 in die Nut 33 gedrückt, so daß die letztere erweitert und das flexible Berührungsteil 34 zur Büchse 35 hin deformiert werden. Die Büchse 35 und der Kolben 32 werden damit gegeneinander gedrückt und der Winkelkopf 27 und der vorspringende Kopf 14 werden miteinander verklemmt.

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Zur Beseitung des Spielraums (backlash) zwischen dem stationär gehaltenen Untersetzungszahnrad- 31 und den mit diesem kämmenden Zähnen 41 des Gleitstücks 42 wird der in Fig. 11 dargestellte Spielraum-Eliminator (backlash eliminator) in folgender Weise betätigt: Zunächst wird-der Winkel des Fräswerkzeugs 5 entsprechend dem vorgegebenen Neigungswinkel ©₂ eingestellt. Aus dem HydraulikflUssigkeitsbehälter 47 wird der ersten Kammer 45 über einen ersten. Einlaß 50 und den Durchlaß 51 Hydraulikflüssigkeit zugeleitet, während die Flüssigkeit in der zweiten Kammer 46 durch den Durchlaß 53 und den zweiten Einlaß 52 geleitet wird. Dadurch wird das Gleitstück 42 nach vorne gedrückt bis zu der Stelle, wo seine Zähne 41 mit dem Untersetzungszahnrad 31 in Eingriff gelangen. An dieser Stelle bewegt sich der Drehschieber 56 unter Federkraft in die Kerbe 55, so daß die Druckflüssigkeit von der ersten Kammer 45 über den Durchlaß 58 in das Polster 54 einströmen kann. Nach Erhöhung des vom Rückschlagventil 57 festgesetzten Wertes beaufschlagt der Flüssigkeitsdruck im Polster 54 das Gleitstück 42 mit einem nach unten gerichteten Druck, mit dem das Gleitstück 42 sicher mit dem Untersetzungszahnrad 31 zusammenwirkt. Dies ermöglicht die Beseitigung jeden Spiels zwischen dem Zahnrad 31 und den Zähnen 41 des Gleitstücks 42.

Die Bearbeitung des Werkstücks 1 geschieht in folgender Weise: Die Blattflächen werden gemäß den Fig. 13A, 13B mit einem vorgegebenen Neigungswinkel Θ.. und Steigungswinkel Θ» gefräst. Zur Bearbeitung des Außenumfangs der Propellernabe 2 werden gemäß Fig. 13C das Verlängerungsstück 23 und das kugelförmige Fräserende 22 verwendet. Die Propellerblattspitzen werden gemäß Fig. 13D mit Hilfe der Endfräswerkzeuge 5a gefräst. Bei Bearbeitungsverfahren, bei denen ein kugelförmiges Endfräswerkzeug 22 nicht erforderlich ist, kann da» Fräswerkzeug 22 zusammen mit dem Verlängerungsstück 23 vom vorspringenden Kopf 14 entfernt und das bloßgelegte Ende des Kopfes 14 stattdessen mit einer Abdeckung versehen werden. ' .

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Wie aus vorstehenden Erläuterungen bereits bekannt, ist gemäß der Erfindung das mit wenigstens einer geneigten Fläche an der Ober- oder Unterseite versehene, geneigt ausgebildete Anschlußstück 18 zwischen dem vorspringenden Kopf 14 und der den Kopf 14 tragenden Stößelanordnung 9 drehbar angeordnet. Daher kann der vorspringende Kopf 14 durch Drehen des geneigt ausgebildeten Anschlußstücks 18 auf Wunsch nach oben oder nach unten gekippt werden. Das am Winkelkopf 27 am vorderen Ende des vorspringenden Kopfes 14 angebrachte Fräswerkzeug 5 kann demgemäß um einen dem Neigungswinkel der Propellerblätter entsprechenden Winkel gekippt werden. Da das Fräswerkzeug um die Welle im vorspringenden Kopf 14 herum schwenkbar ist, kann es auch gekippt werden, um das Werkstück 1 entlang einer Kurve zu bearbeiten, die mit sehr kleinen Toleranzen einer bestimmten Kurve folgt, die dem besonderen Steigungswinkel der Propellerblätter entspricht. Diese Merkmale machen es möglich, die Welligkeit der bearbeiteten Fläche zu minimieren, den Abstand der Bearbeitung zu vergrößern (increase the pitch of machining ) und den Abstand des Bearbeitungsortes zu verkürzen (shorten the distance of machining locus), wobei eine bemerkenswerte Verminderung der Anzahl der Durchläufe beim Bearbeitungsverfahren erzielt wird.

Darüber hinaus bearbeitet das kugelförmige Endfräswerkzeug 22, das an jedem vorspringenden Kopf an dessen dem Ende, das den Winkelkopf 27 trägt, entgegengesetzten Ende anbringbar ist, den Außenumfang der Propellernabe. Von großer Bedeutung ist schließlich noch die Tatsache, daß die Neigung des Fräswerkzeugs gemäß der Blatteilungshöhe automatisch verändert werden kann, was die Möglichkeit schafft, ein automatisches Propellerbearbeitungsverfahren unter numerischer Kontrolle zu verwirklichen.

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Claims

Patentansprüche

1.!Fräsmaschine zur Bearbeitung von Propellern, insbesondere von Schiffsschrauben, gekennzeichnet durch eine Doppelständerbrücke (7), unter der ein Werkstück (1) angeordnet werden kann,

durch einen auf der Brücke (7) liegenden horizontalen Querbalken (8),

durch mehrere Stößelanordnungen (ram assemblies) (9), die jeweils eine Welle (10) aufweisen und am Querbalken (8) derart gelagert sind, daß sie daran horizontal verschoben und rechtwinklig zum Balken (8) vertikal bewegt werden können, durch mehrere vorspringende Köpfe (extension heads) (14), die jeweils eine mit der zugehörigen Stößelwelle (10) gekoppelte, eingebaute Verlängerungswelle (extension shaft)

(13) aufweist,

durch mehrere geneigt ausgebildete Anschlußteile (18), deren jedes wenigstens eine geneigte Fläche (15, 16) an seiner Ober- oder Unterseite aufweist und zwischen jeder Stößelanordnung (9) und dem zugehörigen vorspringenden Kopf

(14) drehbar angeordnet ist, und

durch mehrere schwenkbar mit den vorspringenden Köpfen (14) verbundene Winkelköpfe (27), deren jeder eine eingebaute Hauptspindel (26) aufweist, die mit der Verlängerungswelle (13) rechtwinklig zu dieser zum Antrieb eines Fräswerkzeugs (5) verbunden und am Winkelkopf (27) angeordnet ist.

2. Maschine nach Anspruch 1, gekennzeichnet

durch kugelförmige Endfräswerkzeuge (ball end mills) (22), die mit den Verlängerungswellen (13) verbunden und an jeweils einem Ende der vorspringenden Köpfe (14) lösbar angebracht sind.

3. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die jeweils kombinierten Stößelwellen (10) und Verlängerungswellen (13) miteinander verbunden sind durch ein Universal-Verbindungsteil (19), eine geneigte Verbindungswelle (17) und durch Kegelräder (20,21).

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4. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehbewegung jedes geneigt ausgebildeten AnschlußStückes (18) durch ein Schneckengetriebe (18^, 18p) durchführbar ist.

5. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwenkbewegung jedes Winkelkopfes (27) mit Hilfe eines Übertragungs-Zahnritzels (30) durchführbar ist, das von einem am vorspringenden Kopf (14) befestigten und in einer bestimmten Stellung automatisch abstoppbaren Motor (inching motor) (29) angetrieben ist, und daß ein Untersetzungszahnrad (31) mit dem Zähnritzel (30) in Eingriff steht.

6. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwenkbewegung jedes Winkelkopfes (2?) durch Drehung eines Handgriffs manuell durchführbar ist.

7. Maschine nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch Befestigungsmittel (Fig. 10) zur Befestigung der Winkelköpfe (27) an den vorspringenden Köpfen (14).

8. Maschine nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch jeweils zwischen den Winkelköpfen (27) und den vorspringenden Köpfen (14) angeordnete Spielraum-Beseitigungsvorrichtungen (backlash eliminators) (40).

9. Befestigungsvorrichtung nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch einen am hinteren Ende jedes Winkelkopfes (27) befestigten Kolben (32), der mit einer umlaufenden Nut (33) · versehen ist,

durch eine ringförmig angeordnete Reihe von Stahlkugeln (36), die in der Nut (33) zur Achse hin bewegbar sind, durch ein flexibles Berührungsteil (contacting part) (34), durch eine am vorspringenden Kopf (14) befestigte, mit dem Teil (34) in Berührung stehende Büchse (35) und durch einen Zylinder (37), der eine geneigte Fläche für die

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Berührung mit den Stahlkugeln (36) aufweist, wobei der Kolben (32) und die Wand des Zylinders (37) zusammen im Zylinder (37 ) HydraulikflUssigkeitskammern (39) bilden.

10. Spielraum-Beseitigungsvorrichtung (backlash eliminator) nach Anspruch 8, gekennzeichnet

durch ein mit Zähnen (41) ausgebildetes, mit einem Untersetzungszahnrad (31) in Eingriff bringbares Gleitstück (42), durch einen Tragkörper (43), in dem das Gleitstück (42) gleitb* hin- und herbewegbar ist,

durch einen in eine Ausnehmung des Gleitstücks (42) eingeführten stationären Kolben (44), der zusammen mit dem Gleitstück (42) im Gleitstück (42) eine erste Flüssigkeitskammer (45) und eine zweite Flüssigkeitskammer (46) umgrenzt, wobei der Kolben (44) mit Durchlässen (51, 53) versehen ist, _vdie die erste und die zweite Kammer (45, 46) mit einem Druckflüssigkeitsbehälter (47) verbinden, durch ein Polster (pad) (54), das die Zähne (41) in Druckkontakt mit dem Untersetzungszahnrad (31) hält, wenn das Gleitstück (42) sich nach vorne bewegt hat und mit seinen Zähnen (41) mit dem Zahnrad (31) in Eingriff gelangt ist, und

durch einen Drehschieber (directional control valve) (56), der das Polster (54) mit der ersten Flüssigkeitskammer (45) verbindet.

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