DE265363C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

Die Erfindung bezieht sich auf ein Schaltwerk für Karusselldrehbänke, gewöhnliche Drehbänke und ähnliche Werkzeugmaschinen zur selbsttätigen Herstellung von gewölbten Flächen, wie solche beispielsweise am Umfang von Riemenscheiben vorhanden und allgemein- unter dem Namen »Wölbungsflächen« bekannt sind.

Es sind bereits Maschinen zur Herstellung der vorstehend beschriebenen Flächen kekannt

ίο geworden, bei denen dem Werkzeug in einer Richtung eine veränderliche Geschwindigkeit und gleichzeitig eine gleichmäßige in der zur ersten Richtung senkrecht gelegenen gegeben wird. Diese Maschinen haben den Nachteil, daß die bei ihnen angewandten elliptischen Räder.

einmal infolge der verschiedenen Formen der Zähne sehr teuer herzustellen sind und ferner für jede zu drehende Kurve ein besonderes Paar solcher Räder erforderlich wird. Außerdem läßt sich mit solchen Maschinen auch keine vollkommen genau verlaufende Kurve herstellen. Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist, diese Nachteile zu beseitigen durch das der Erfindung zugrunde liegende Schaltwerk, bei welchem gewöhnliche Stirn- und Schneckenräder verwendet werden und bei dem für jede verschiedene Kurve nur ein Rad ausgewechselt zu werden braucht, um eine vollkommen genau verlaufende Kurve herzustellen.

Die Erfindung eignet sich besonders für Karusselldrehbänke, d. h. Drehbänke mit horizontaler Planscheibe; jedoch kann sie auch bei den gewöhnlichen Drehbänken oder ähnlichen, zwei senkrecht oder nahezu senkrecht zueinander gerichtete Vorschubbewegungen besitzenden Werkzeugmaschinen verwendet werden.

Auf der Zeichnung zeigt

Fig. ι den Erfindungsgegenstand in der Vorderansicht und teilweisem Schnitt bei einer Werkzeugmaschine mit horizontaler Planscheibe, Fig. 2 eine Seitenansicht zur Fig. 1,

Fig. 3 eine Ansicht der Kegelräderverbindung zwischen dem an der Werkzeugmaschine vorgesehenen Schaltwerk gewöhnlicher Bauart und dem gemäß der Erfindung hergestellten Mechanismus,

Fig. 4 einen Schnitt durch eine Riemenscheibe mit einer Wölbungsfläche, und

Fig. 5 die Ansicht einer gewölbten Pufferscheibe.

Fig. 6 und 7 sind schematische Figuren, die zur Erläuterung der Wirkungsweise des Mechanismus gemäß der Erfindung dienen.

Wie bereits erwähnt, ist die Erfindung in der Zeichnung in Verbindung mit einer Drehbank mit horizontaler Planscheibe veranschaulicht, und es stellt 6 den den Werkzeugschlitten tragenden Querbalken dar. Der Schlitten selbst sowie die angrenzenden Teile sind nicht dargestellt, da sie mit. vorliegender Erfindung nichts zu tun haben. Die Schaltbewegung des Schlittens in senkrechter Richtung wird durch die Spindel 7 und die in wagerechter Richtung durch die Spindel 8 übertragen.

Befindet sich die Vorrichtung gemäß der Erfindung in. Tätigkeit, .so steht die Spindel 8 mit

dem gewöhnlichen Triebwerk nicht in Eingriff, während sich die Spindel 7 ununterbrochen und mit gleichmäßiger Geschwindigkeit dreht. Die horizontale Spindel 8 wird dann auf folgende Weise mit veränderlicher Geschwindigkeit angetrieben:

In einem von der Schlittenführung 6 oder einem anderen Gestellteil der Maschine getragenen Gehäuse 9 ist ein Schneckenrad 10 vorgesellen, welches durch die Schnecke 11 angetrieben wird. Letztere steht durch die Spindel 12 und die Kegelräder 13 mit dem Stirnrädergetriebe 14, 15, 16 in Verbindung, oder man sieht eine ähnliche Getriebeanordnung vor. Das exzentrisch (oder als Kurbel) angeordnete Umlaufrad 17 ist drehbar an dem Schneckenrad 10 befestigt und greift in die am Innenumfang des feststehenden, mit dem Gehäuse 9 aus einem Stück bestehenden Rades 18 angeordneten Zähne ein. An diesem Umlaufrad ist mittels des einen Kurbelzapfen bildenden Zapfens 20 die Zahnstange 19 befestigt. Bei der gezeigten Ausführungsform ist der Durchmesser des Rades 17 gleich dem Halbmesser des Rades 18, wobei der Zapfen 20 eine gerade Linie beschreibt. Die Zähne der Zahnstange 19 greifen in das auf der Spindel 8 aufgekeilte Zahnrad 21 ein. Wenn die Zahnstange 19 mit dem Rad 21 kämmt, wird das gewöhnlich die Spindel 8 drehende Treibrad 22 ausgerückt, indem es seitlich verschoben oder auf andere Weise, beispielsweise mittels einer Kupplung o. dgl., mit dem entsprechenden Getriebe außer Eingriff gebracht wird.

Während nun das Werkzeug in üblicher Weise mit gleichförmiger Geschwindigkeit in senkrechter Richtung vorgeschoben wird, wird es gleichzeitig mit sich ständig ändernder Geschwindigkeit, infolge Änderung der Geschwindigkeit des Zapfens 20, in wagerechter Richtung bewegt. Wenn das Rad 17 eine vollständige Umdrehung um den Mittelpunkt des Rades 18 beschreibt, so beginnt der Zapfen 20 (und somit auch die Zahnstange 19) im Punkt 23 (Fig. 2) sich langsam in senkrechter Richtung zu bewegen. Die Geschwindigkeit dieser Bewegung nimmt zu, wenn sich das Rad 17 weiterdreht, und erreicht im Punkt 24 ein Maximum, um dann wieder allmählich abzunehmen. Wenn das Rad 17 den Punkt 25 passiert, so hört die Bewegung des Zapfens 20 in senkrechter Richtung momentan auf, während beim Vorbeigehen dieses Rades am Punkt 26 der Zapfen wieder mit maximaler Geschwindigkeit im entgegengesetzten Sinne in senkrechter Richtung bewegt wird. In der Praxis wird jedoch nur ein Teil der soeben beschriebenen Bewegung des Rades 17 benutzt.

Wenn auf einer mit dem beschriebenen Mechanismus versehenen Werkzeugmaschine die gewölbte Fläche einer Riemenscheibe herzustellen ist, so muß sich der Drehstahl, wie in Fig. 4 gezeigt ist, längs des Schnittweges a, b, c bewegen. Zu diesem Zweck wird das Rad 17 in eine etwas tiefere Lage gebracht, als in Fig. 2 gezeigt ist, wobei das Werkzeug im Punkt a die Scheibe berührt. Diese Lage des Rades 17 (welche von der Breite a, c der Riemenscheibe abhängt) ist so gewählt, daß der Drehstahl, wenn das Rad 17 aus ihr nach dem Punkt 23 und dann nach dem diametral gegenüberliegenden Punkt bewegt wird, um die Strecke x-h in wagerechter Richtung hin und her bewegt wird. Das Werkzeug wird dabei mit sich gleichbleibender Geschwindigkeit in senkrechter Richtung verschoben, und zwar wird es während des Zurücklegens der wagerechten Strecke x-b + b-x gleichzeitig um die Strecke a-c in senkrechter Richtung bewegt. Inzwischen rotiert die Riemenscheibe mit der erforderlichen Geschwindigkeit um die senkrechte Achse A,A. Wenn eine gewölbte Fläche einer Puffer-, scheibe der in Fig. 5 gezeigten Art herzustellen ist, so kann der an einer Karusselldrehbank o. dgl. befestigte Puffer um eine senkrechte Achse B, B rotieren, während sich das Werkzeug längs der Linie d-e bewegt. Die Bewe-. gungen werden in ähnlicher Weise, wie in Verbindung mit obigem Beispiel beschrieben wurde, erzeugt; jedoch wird in diesem Fall der senkrechten Vorschubbewegung eine sich ständig ändernde und der wagerechten Vorschubbewegung eine sich gleichbleibende Geschwindigkeit erteilt. Es erhellt, daß sich das Werkzeug nicht über den Punkt e hinauszubewegen braucht, und es kann daher der Mechanismus angehalten werden, wenn das sich abwälzende Rad die Lage erreicht, in der die Zahnstange keine senkrechte Bewegung ausführt.

Obgleich der beschriebene und dargestellte Mechanismus äußerst einfach ist und vorzüglich wirkt, so braucht der Durchmesser des Rades 17 nicht immer gleich dem Halbmesser des Rades 18 gemacht zu werden, und das Rad _a 17 kann sich auch auf dem Außenumfang des Rades 18 abwälzen. In diesen Fällen beschreibt aber der Zapfen 20 eine hypo- bzw. epizyklische Kurve, und er kann mittels einer drehbar an- ' geordneten Stange mit der Zahnstange 19 verbunden werden oder sich in einem Querschlitz derselben bewegen. Ferner bildet der Durchmesser des Rades 18 ein Vielfaches des Rades 17, so daß das Auswechseln der Teile der Maschine zwecks Verrichtung der verschiedenen Funktionen erleichtert wird. . ·

Wenn sich das Rad 17 auf dem Innenumfang des Rades 18 abwälzt und sein Durchmesser kleiner als der Halbmesser des Rades 18 ist, so beschreibt der Zapfen 20, wie in Fig. 6 gezeigt ist, die Hypozykloide f, g, h. In diesem

Fall wird der Zapfen in den Punkten f und h keine senkrechte Bewegung ausführen, während er sich zwischen denselben mit zunehmender bzw. abnehmender und im Punkt g mit maximaler Geschwindigkeit in dieser Richtung bewegt.

Wenn sich das Rad 17 auf dem Außenumfang des Rades 18 abwälzt, wie das in Fig. 7 gezeigt ist, so beschreibt der Stift 20 die Epizykloide i, j, k, wobei er im Punkt i keine senkrechte Bewegung ausführt und im Punkt j mit der maximalen Geschwindigkeit in dieser Richtung bewegt wird.

Es können somit Teile der Bewegungen, welche der Zapfen ausführt, zur Erteilung der gewünschten sich ständig ändernden Geschwindigkeit benutzt werden, wobei auch die auf der anderen Seite der Mittellinie gelegenen, in den Fig. 6 und 7 in punktierten Linien angedeuteten Teile der beschriebenen Kurven verwendet werden können.

Wenn in üblicher Weise gearbeitet werden soll, so werden die Zahnstange 19 und das Zahnrad 21 außer Eingriff gebracht, und das Rad 22 wird in seine normale Lage verschoben. Das In- und Außereingriff bringen der Zahnstange 19 mit dem Zahnrad 21 kann in verschiedener Weise bewerkstelligt werden. Auf der Zeichnung ist eine derartige Vorrichtung veranschaulicht. Gemäß dieser Ausführungsform ist : der bei 31 drehbar gelagerte Hebel 30 mit einer exzentrischen Hülse 32 o. dgl. versehen, die in der gezeigten Stellung die Zahnstange 19 mit dem Zahnrad 21 in Eingriff hält.

Beim Zurückziehen des unter Federwirkung stehenden Knopfes 33 kann der Hebel in die in punktierten Linien angedeutete Lage gebracht werden, wobei das Exzenter genügend herumgedreht wird, um das Ausrücken der Zahnstange zu gestatten oder zu bewirken. Letztere kann durch irgendeine geeignete Vorrichtung in der ausgelösten Stellung festgehalten werden.

Es ist ersichtlich, daß, wenn die den Teil 28 mit dem Gehäuse 9 verbindende Schraube 27 gelockert und in dem Schlitz 29 nach auswärts bewegt wird, die Kegelräder 13 und das Stirnrad 14 sowie das Stufenrad 15 bequem ausgeschaltet werden können.

Wird das Rad 14 durch ein solches mit mehr oder weniger Zähnen oder irgendeine andere, die Geschwindigkeit verändernde, zwischen dem gewöhnlichen Stufenrädergetriebe der Werkzeugmaschine und dem zur Erzeugung der sich ständig ändernden Geschwindigkeit dienenden Getriebe angeordnete Vorrichtung ersetzt, so kann auf der zu bearbeitenden Fläche des Arbeitsstückes eine anders geformte Kurve herausgeschnitten werden.

Ferner braucht nicht immer ein Hebel 30 vorgesehen zu werden; das Rad 21 kann auch mittels einer Kupplung oder sonstigen Vorrichtung bezüglich der Spindel 8 ausgerückt werden.

Es erhellt, daß gemäß vorliegender Erfindung entweder dem Vorschub in senkrechter oder in horizontaler Richtung eine sich ständig ändernde Geschwindigkeit erteilt werden kann.

Claims (1)

1. Patent-Anspruch :

   Schaltwerk für Drehbänke und ähnliche Werkzeugmaschinen, welches das Werkzeug gleichzeitig und selbsttätig mit veränderlicher Geschwindigkeit in einer Richtung und mit sich gleichbleibender Geschwindigkeit in einer zur ersten senkrechten Richtung bewegt, dadurch gekennzeichnet, daß die Bewegung mit veränderlicher Geschwindigkeit von einem Zapfen (20) abgeleitet wird, der an einem auf einem Rad (18) sich abwälzenden Umlaufrad (17) exzentrisch angeordnet ist.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.