DE3444945A1 - DEVICE FOR THE PRODUCTION OF PROFILES WITH A NON-CIRCULAR CROSS-SECTION, IN PARTICULAR POPPY OPE PUMP ROTORS - Google Patents

DEVICE FOR THE PRODUCTION OF PROFILES WITH A NON-CIRCULAR CROSS-SECTION, IN PARTICULAR POPPY OPE PUMP ROTORS

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DE3444945A1 DE19843444945 DE3444945A DE3444945A1 DE 3444945 A1 DE3444945 A1 DE 3444945A1 DE 19843444945 DE19843444945 DE 19843444945 DE 3444945 A DE3444945 A DE 3444945A DE 3444945 A1 DE3444945 A1 DE 3444945A1
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    • B23Q35/00—Control systems or devices for copying directly from a pattern or a master model; Devices for use in copying manually
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Description

PATENTANWALT DIPL.^PHYS;,. DR. K SCHWEINZERPATENT ADVERTISER DIPL. ^ PHYS;,. DR. K SCHWEINZER

ZUGELASSENER VERTRETER VOR DEM EUROPAISCHEN PATENTAMT 0 4 4 4 v) 4APPROVED REPRESENTATIVE BEFORE THE EUROPEAN PATENT OFFICE 0 4 4 4 v) 4

ESSENWEINSTRASSE 4-i D-8500 NÜRNBERG 70 TELEFON 0? 11 / 2037 27 O TELEX 06/23 135ESSENWEINSTRASSE 4-i D-8500 NUREMBERG 70 TELEPHONE 0? 11/2037 27 O TELEX 06/23 135

■3-■ 3-

Nürnberg, 07.12.1984 23/63Nuremberg, December 7th, 1984 23/63

Dr. teclin. Ernst Linsinger & Co. Gesellschaft m.b.H.,
A - 4662 SteyrermühlDr. teclin. Ernst Linsinger & Co. Gesellschaft mbH,
A - 4662 Steyrermühl

"Vorrichtung zur Herstellung von Profilen mit nicht kreisförmigem Querschnitt, insbesondere Mohnopumpenrotoren" "Device for the production of profiles with a non-circular cross-section, in particular Mohnopump rotors"

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Herstellung nicht kreisförmiger Profile an langen Werkstücken, vorzugsweise aus metallischem Werkstoff/ in einer zur Längsachse senkrechten Ebene an beliebiger Stelle, mit Hilfe eines zerspanenden Werkzeuges, z.B. an einem Messerkopf angeordneten Schneidelementen oder dergl. die sich relativ zum Werkstück bewegen, insbesondere zum Bearbeiten von Mohnopumpenrotoren.
10The invention relates to a device for producing non-circular profiles on long workpieces, preferably made of metallic material / in a plane perpendicular to the longitudinal axis at any point, with the help of a cutting tool, e.g. cutting elements arranged on a cutter head or the like, which move relative to the workpiece , especially for machining poppy pump rotors.
10

Es ist bekannt, Spindeln von Spindelpumpen, mit nicht kreisförmigem Querschnitt auf Kopierdrehbänken zu bearbeiten. Mit dieser Bearbeitungsart ist nur eine geringe Produktivität und Genauigkeit bedingt durch die einzige Schneide, sowie durch den auf die Schnittpunkttangente bezogenen, nicht konstanten Schneidenzustellungswinkel möglich. Bei einer größeren Streckung des z.B. unrunden Querschnitt-Profiles ist ein Einhalten von optimalenIt is known to use spindles of spindle pumps with a non-circular cross-section on copier lathes to edit. With this type of machining there is only a low level of productivity and accuracy due to the only cutting edge, as well as the one related to the intersection tangent, not constant cutting edge infeed angle possible. With a greater stretch of the e.g. non-circular cross-sectional profile is adherence to optimal

2U schnitt-technischen Parametern nicht mehr gewährleistet und ab einer gewissen Profilstreckung ist es nicht mehr möglich das Verfahren des Kopierdrehens zu verwenden. Außerdem erfordert das Bearbeiten mittels Kopierdrehbänken im Verhältnis lange Bearbeitungszeiten.2U cut-technical parameters no longer guaranteed and above a certain profile extension it is no longer possible to use the copy turning process to use. In addition, machining by means of copy lathes requires in proportion long processing times.

Ein weiteres Verfahren ist aus der DE-OS 33 17 178 bekannt , bei dem die Bearbeitung von nicht kreisförmigen Querschnitten mit umlaufenden Schneiden erfolgt. Bei dieser Lösung wird die radiale Schnittpunkt-Verstellung durch kinematische Übersetzungen erreicht, das Einstellen dieser Kinematik für entsprechende Querschnitte erfordert allerdings eine umständliche und präzise Justage. Außerdem ist dieses Verfahren nur für bestimmte geometrische Formen geeignet.Another method is known from DE-OS 33 17 178, in which the processing of not circular cross-sections with circumferential cutting edges. With this solution, the radial intersection adjustment achieved through kinematic translations, adjusting However, this kinematics for corresponding cross-sections requires a cumbersome and precise Adjustment. In addition, this method is only suitable for certain geometric shapes.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde eine Vorrichtung zur Herstellung von nicht kreisförmigen Profilen an langen Werkstücken, vorzugsweise aus metallischem Werkstoff, mit hoher Genauigkeit, d.h. unter Einhaltung kleinster Toleranzen zu schaffen, die unter optimalen Zerspanbedingungen auch extrem gestreckte Profile mit einer hohen Produktivität bzw. kurzen Bearbextungszexten ermöglicht. The invention is based on the object of a device for producing non-circular Profiles on long workpieces, preferably made of metallic material, with high accuracy, i.e. to create in compliance with the smallest tolerances, also under optimal machining conditions Extremely stretched profiles with high productivity or short editing texts are possible.

Diese Aufgabe wird nach der Erfindung im wesentlichen dadurch gelöst, daß z.B. im Stufenschnitt umlaufende Schneidelemente in radialer Richtung durch eine auf das zu erzeugende Profil kon- ^5 zentrisch ausgerichtete Kopierbahn gesteuert sind. Die Schneidelemente können z.B. aus Schneidplatten, Fräsern, Schälmessern oder dergl. bestehen.According to the invention, this object is essentially achieved in that, for example, in a stepped cut circumferential cutting elements in the radial direction by a ^ 5 centrally aligned copy path are controlled. The cutting elements can for example consist of cutting plates, milling cutters, paring knives or the like.

Besonders zweckmäßig ist es, wenn die in radialer Richtung gelegene Innen- und Außenseite der Kopierbahn miteinander genau konzentrisch sind.It is particularly useful if the inside and outside of the radial direction Copy path are exactly concentric with each other.

In weiterer zweckmäßiger Ausgestaltung der Vorrichtung sind eine oder mehrere an der Kopierbahn-Innen- und Außenseite spielfrei angestellte Kopierrollen angeordnet, die die radiale Kopierbewegung der Schneidelemente bewirken.In a further expedient embodiment of the device, one or more of the copy path inner and outside play-free adjusted copier rollers arranged that the radial copying movement of the cutting elements.

Bei einem Ausführungsbeispiel der Erfindung sind ^® die äußere und innere Kopierrolle bzw. die äußeren und inneren Kopierrollen mit einem Verbindungsstück miteinander starr verbunden und an diesem Verbindungsstück ist bzw. sind das Schneidelement bzw. die Schneidelemente angeordnet so daß das ^ (die) Schneidelemente während der profilbedingten radialen Bewegung und der Umlaufbewegurig um das Werkstück annähernd konstante geometrische Verhältnisse insbesondere Schnitt-und Spanwinkel gegenüber der zu bearbeitenden WerkstückoberflächeIn one embodiment of the invention are ^ ® the outer and inner copying roll or the outer and inner copying rollers rigidly connected with a connecting piece with each other and is connected to this connecting piece or are the cutting element or the cutting elements are arranged so that the ^ (s) of cutting elements while the profile-related radial movement and the revolving movement around the workpiece have approximately constant geometrical relationships, in particular cutting and rake angles with respect to the workpiece surface to be machined

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist das Verbindungsstück/ das das Schneidelement trägt/ in einem Führungselement so gelagert, daß die Lagerachsen mit der Werkstückb achse parallel liegen.In a further advantageous embodiment of the Invention is the connecting piece / which carries the cutting element / in a guide element so stored that the bearing axes are parallel to the workpiece axis.

Ein besonders vorteilhaftes Ausführungsbeispiel besteht darin, daß das Führungselement, an dem das Verbindungsstück mit dem Schneidelement befestigt ist, mit dem Antriebsteil auf oder in einer radial angeordneten, linearen Führungsbahn gleitbar verbunden ist und die beim Eingriff entstehenden Reaktionskräfte in Schnittrichtung aufnimmt. Dieses Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung eignet sich insbesondere zur Herstellung von dreigängigen Mohnopumpenstatorkernen.A particularly advantageous embodiment consists in the fact that the guide element to which the connecting piece is attached to the cutting element is slidable with the drive part on or in a radially arranged, linear guide track is connected and absorbs the reaction forces arising during the intervention in the cutting direction. This Embodiment of the device according to the invention is particularly suitable for the production of three-speed poppy pump stator cores.

In noch weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist das Verbindungsstück mit dem Antriebsteil durch ein Verbindungselement verbunden. Diese Verbindungselemente können Gelenke oder lineare Führungselemente sein.In yet another advantageous embodiment of the invention, the connecting piece is with the drive part connected by a connector. These fasteners can be joints or be linear guide elements.

Besonders vorteilhaft ist es, daß durch die erfindungsgemäße Vorrichtung durch die Positionierung der auf der Kopierbahn radial gelegenen äußeren und inneren Kopierrollen, die geometrischen Verhältnisse insbesondere die Schnittwinkel auf die Schnittpunkttangente gesehen, konstant sind. Dies 0 ermöglicht eine optimale geometrische Auslegung der Schneiden bzw. Schneidelemente. . Ein weiterer Vorteil der Erfindung ist es, daß durch das Austauschen der Kopierbahnen ohne komplizierte Uinrüstvorgänge eine Vielzahl von verschiedenen Profilen erzeugt werden kann.It is particularly advantageous that through the positioning of the device according to the invention of the outer and inner copier rollers located radially on the copier path, the geometrical ones Relationships, in particular the angle of intersection on the tangent of intersection points, are constant. this 0 enables an optimal geometric design of the cutting edges or cutting elements. . Another The advantage of the invention is that by exchanging the copy paths without complications A large number of different profiles can be generated during retrofitting processes.

Weitere Einzelheiten, Vorteile und Merkmale werden anhand der Zeichnung näher erläutert, die schematisch Ausführungsbeispiele darstellt. Dabei zeigt:Further details, advantages and features are explained in more detail with reference to the drawing, which schematically Represents exemplary embodiments. It shows:

Fig. 1 eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur Herstellung eines Querschnittes eines zweigängigen Rotors für Mohnopumpen mit einem gelenkartigen Führungsteil /1 shows a device according to the invention for producing a cross section a two-speed rotor for poppy pumps with a joint-like guide part /

Fig. 2 die Vorrichtung nach Fig. 1 in Seitenansicht,FIG. 2 shows the device according to FIG. 1 in side view,

Fig. 3 eine schematische Darstellung einerFig. 3 is a schematic representation of a

Vorrichtung zur Herstellung einesDevice for producing a

Querschnittes für dreigängige Rotoren mit einem linearen Führungsteil und drei in Stufenschnitt arbeitenden Schneiden, undCross-section for three-start rotors with a linear guide part and three cutting edges working in step cutting, and

Fig. 4 die in Fig. 3 dargestellte Vorrichtung in Seitenansicht.4 shows the device shown in FIG. 3 in a side view.

In Fig. 1 und 2 ist eine erfindungsgemäße Vorrichtung dargestellt. Eine Kopierbahn 1 ist kon-In Figs. 1 and 2 there is a device according to the invention shown. A copy path 1 is con-

zentrisch zu dem zu erzeugenden Werkstückprofil 2 bzw. der Werkstücklängsachse ausgerichtet. Auf der Kopierbahn 1 abrollende Kopierrollen 3 und 4 sind miteinander durch ein Verbindungsstück 6 verbunden, das auch als Werkzeughalter für ein Schneid-aligned centrally to the workpiece profile 2 to be produced or the workpiece longitudinal axis. On the Copy web 1 unrolling copy rollers 3 and 4 are connected to one another by a connecting piece 6, which can also be used as a tool holder for a cutting

element 5 dient. In Fig. 1/2 ist eine Ausführung mit einem Führungselement 7 dargestellt, welches über ein Verbindungselement bzw. Gelenk 8 mit dem Verbindungsstück 6 und mit einem Verbindungselement bzw. Gelenk 9 mit einem Antriebsteil 10 verbunden ist. Wird das Antriebsteil 10 in eine Drehbewegung versetzt, so werden durch die Führungselemente 7 die Verbindungsstücke 6 mit den fest verbundenen Werkzeughaltern bzw. mit den Schneidelementen 5 auf der Kopierbahn 1 entlangelement 5 is used. In Fig. 1/2 an embodiment with a guide element 7 is shown, which Via a connecting element or joint 8 with the connecting piece 6 and with a connecting element or joint 9 is connected to a drive part 10. If the drive part 10 is in a Rotational movement offset, the connecting pieces 6 are through the guide elements 7 with the firmly connected tool holders or with the cutting elements 5 on the copy path 1 along

gezogen und durch deren jeweilige Ausbildung bzw. geometrische Kurvenform, die Relativbewegung der Schneidelemente 5, die stufenförmig versetzt angeordnet sein können, zum Werkstück erzeugt. Beidrawn and through their respective training or geometric curve shape, the relative movement of the Cutting elements 5, which can be arranged offset in steps, generated to the workpiece. at

entsprechend großen Radien der Kopierbahn 1 ist eine Ausführung z.B. mit paarweise oder mehreren nebeneinander angeordneten Kopierrollen 3 bzw. 4 möglich um eine noch exaktere Führung des Verbindungsstückes 6 mit dem Werkzeug bzw. des Schneidelementes 5 zu gewährleisten.Correspondingly large radii of the copy path 1 is a version, e.g. with pairs or more copier rollers 3 or 4 arranged next to one another are possible for even more precise guidance of the connecting piece 6 with the tool or the cutting element 5 to ensure.

Die Fig. 3 und 4 zeigen ein weiteres, abgewandeltes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung. Dabei sind die Werkzeuge bzw. Schneidelemente 5 an Verbindungsstücken 6 befestigt, die über Gelenke 13 mit einem Führungsteil 12 verbunden sind. Diese Führungsteile 12 werden durch Führungselemente 11 im Antriebsteil 10 exakt geführt und3 and 4 show a further, modified embodiment of one according to the invention Contraption. The tools or cutting elements 5 are attached to connecting pieces 6, which are connected to a guide part 12 via joints 13. These guide parts 12 are guided by guide elements 11 guided exactly in the drive part 10 and

1b sind in radialer Richtung beweglich, so daß die profilabhängigen radialen Bewegungen der Schneidelemente 5 ermöglicht werden. Die Führungsteile 12 nehmen in axialer Richtung die Reaktionskräfte auf, die auf die Schneidelemente 5 einwirken. Dieses Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 und 4 eignet sich besonders zu der Bearbeitung von Werkstücken 2, z.B. von Werkzeugquerschnitten für dreigängige Mohnopumpenrotoren. Die Schneidelemente 5 sind im Verhältnis zu einander stufenförmig versetzt, so1 b are movable in the radial direction, so that the profile-dependent radial movements of the cutting elements 5 are made possible. The guide parts 12 absorb the reaction forces in the axial direction which act on the cutting elements 5. This embodiment according to FIGS. 3 and 4 is particularly suitable for machining workpieces 2, for example tool cross-sections for three-speed Mohnopump rotors. The cutting elements 5 are offset in steps in relation to one another, see above

2^ daß ein Stufenschnitt erzielt und dadurch eine hohe Materialabnahme ermöglicht wird. 2 ^ that a step cut is achieved and thereby a high material removal is made possible.

Die Erfindung ist nicht auf die dargestellten und beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt. Sie ™ umfaßt auch alle fachmännischen Abwandlungen und Weiterbildungen sowie Teil- und Unterkombinationen der beschriebenen und/oder dargestellten Merkmale und Maßnahmen.The invention is not limited to the illustrated and described exemplary embodiments. she ™ also includes all technical modifications and Developments as well as partial and sub-combinations of the features described and / or shown and measures.

O / / / η/ r BezugsseJGheftliste O / / / η / r reference sse booklet list

1 Kopierbahn1 copy path 4141 2 Werkstückprofil2 workpiece profile 4242 3 äußere Kopierrolle ·3 outer copy roller 4343 4 innere Kopierrolle4 inner copy roller 4444 5 Werkzeug-Schneidelement5 tool cutting element 4545 6 Verbindungsstück6 connector 4646 7 Führungselonent7 leadership elonent 4747 3 Verbindungselement (Gelenk)3 connecting element (joint) 4848 9 Verbindungselement (Gelenk)9 connecting element (joint) 4949 1 ο Antriebsteil1 ο drive part 5050 1 -j Führungsbahn1 -j guideway 5151 12 Führungselanent12 leadership lanent 5252 1313th 5353 1414th 5454 1515th 5555 1616 5656 1717th 5757 1818th 5858 1919th 5959 2020th 6060 2121 6161 2222nd 6262 2323 6363 2424 6464 2525th 6565 2626th 6666 2727 6767 2828 6868 2929 6969 3030th 7070 3131 7171 3232 7272 3333 7373 3434 7474 3535 7575 3636 7676 3737 7777 3838 7878 3939 7979 4040 8080

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Claims (8)

ft« * <'*■ k. * s» ft * * -·, rt ν PATENTANWALT DIPLiPHYS: I>R. ^KrSCHWEINZER ZUGELASSENER VERTRETER VOR DEM EUROPÄISCHEN PATENTAMT 3 4 4 A 9 4 ESSENWEINSTRASSE 4-i D-8500 NÜRNBERG 70 TELEFON 09 U/20 37 27 D TELEX 06 / 23 135 Nürnberg, 07.12.1984 23/63 Patentansprücheft «* <'* ■ k. * s »ft * * - ·, rt ν PATENTANWALT DIPLiPHYS: I> R. ^ KRSCHWEINZER APPROVED REPRESENTATIVE BEFORE THE EUROPEAN PATENT OFFICE 3 4 4 A 9 4 ESSENWEINSTRASSE 4-i D-8500 NÜRNBERG 70 TELEFON 09 U / 20 37 27 D TELEX 06/23 135 Nuremberg, 07.12.1984 23/63 Patent claims 1. Vorrichtung zur Herstellung nicht Kreisförmiger Profile an langen Werkstücken, vorzugsweise aus metallischem Werkstoff, in einer zur Längsachse senkrechten Ebene an beliebiger Stelle, mit Hilfe eines zerspanenden Werkzeuges, z.B. an einem Messerkopf angeordneten Schneidelementen oder dergleichen, die sich relativ zum Werkstück bewegen, insbesondere zum Bearbeiten von Mohnopumpenrotoren, dadurch gekennzeichnet, daß die umlaufenden Schneidelemente (5) in radialer Richtung durch eine auf das zu erzeugende Profil (2) konzentrisch ausgerichtete Kopierbahn (1) gesteuert sind.1. Device for the production of non-circular profiles on long workpieces, preferably made of metallic material, in a plane perpendicular to the longitudinal axis at any point, with the help of a cutting tool, e.g. cutting elements arranged on a cutter head or the like, which move relative to the workpiece, in particular for processing Mohnopump rotors, characterized in that the rotating cutting elements (5) are controlled in the radial direction by a copying path (1) which is concentrically aligned with the profile (2) to be produced. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die in radialer Richtung gelegene Innen- und Außenseite der Kopierbahn (1) miteinander konzentrisch sind.2. Device according to claim 1, characterized in that the location in the radial direction inside and outside of the copying sheet (1) are concentric with each other. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2 dadurch gekennzeichnet, daß die radiale Kopierbewegung der Schneidelemente (5), von je einer oder mehreren an der Kopierbahn-Innen-und -Außenseite spielfrei angestellten Kopierrolle(n) (4,3) übertragen wird.3. Apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that the radial copying movement of the cutting elements (5) is transmitted by one or more copier roller (s) (4,3) set free of play on the inside and outside of the copying path. ■ΐ- β *, £■ Ii -j q■ ΐ- β *, £ ■ Ii -jq 4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die äußere und innere Kopierrolle (4,3) jeweils mit einem Verbindungsstück (6) miteinander starr verbunden sind.4. Apparatus according to claim 3, characterized in that that the outer and inner copy roller (4,3) each with a connecting piece (6) are rigidly connected to each other. 5. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Verbindungsstück (6) in einem Führungselement (7 oder 12) gelagert ist/ so daß die Lagerachsen mit der Werkstückachse parallel liegen.5. Device according to one or more of claims 1 to 4, characterized in that the connecting piece (6) is mounted in a guide element (7 or 12) / so that the bearing axes are parallel to the workpiece axis. 6. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Schneidelement (5) mit dem6. Apparatus according to claim 4 or 5, characterized in that the cutting element (5) with the Verbindungsstück (6) fest verbunden ist. 15Connection piece (6) is firmly connected. 15th 7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Führungselement (12) mit einem Antriebsteil (10) auf oder in einer radial angeordneten linearen Führungsbahn (11) gleitbar verbunden ist.7. Device according to one of claims 1 to 6, characterized in that the guide element (12) is slidably connected to a drive part (10) on or in a radial linear guide rail (11). 8. Vorrichtung,nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Verbindungsstück (6) mit dem Antriebsteil (10) durch Verbindungselemente (8,9) und dem Führungselement (7) verbunden ist.8. Device according to one of claims 1 to 6, characterized in that the connecting piece (6) is connected to the drive part (10) by connecting elements (8,9) and the guide element (7).
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