DE410380C

DE410380C - Vorrichtung zum Fraesen von Nockenscheiben fuer Verbrennungskraftmaschinen

Info

Publication number: DE410380C
Application number: DEK87640D
Authority: DE
Original assignee: Fried Krupp Germaniawerft AG
Current assignee: Fried Krupp Germaniawerft AG
Priority date: 1923-11-16
Filing date: 1923-11-16
Publication date: 1925-03-05

Description

Die Erfindung bezieht sich auf die Bearbeitung der Nockenscheiben für Steuerungen. Aus theoretischen Erwägungen folgt, daß die günstigste Kurvenform für den Nocken eine solche ist, bei der das Ventil eine harmonische Schwingungsbewegung ausführt. Diese Nokkenformen hatten jedoch bisher den Nachteil, daß es schwierig und teuer war, solche Nocken genau zu bearbeiten. Man war hierbei auf das Kopierverfahren angewiesen, d.h. auf den ersten Nocken mußte die Kurvenform aufgezeichnet und von Hand gefräst und nachgearbeitet werden. Von diesem Nocken wurde dann die Kurve mittels Kopierfräsers auf die anderen Nockenscheiben übertragen. Dieses Verfahren ist aber umständlich und ungenau, so daß man meistens auf die theoretisch günstige Nockenform verzichtete und eine aus Geraden und Kreisbogen bestehende, leicht zu bearbeitende Kurve wählte. Die mit solchen Kurven versehenen Nocken sind jedoch wegen des ungünstigen Verlaufs tier Beschleunigungen, besonders bei schnellaufenden Maschinen, wenig brauchbar und verlangen oft solche Abmessungen der Ventilfeder, daß die Feder kaum unterzubringen ist.

Es ist schon eine Einrichtung bekannt geworden, bei der mittels eines durch ein Kurbelgetriebe bewegten Fräsers auf einer sich drehenden Scheibe eine in sich geschlossene wellenförmige Kurvenbahn eingefräst wird, ! die zur Umsetzung einer drehenden Bewegung , in eine hin und her gehende Bewegung dienen I soll. Bei dieser Einrichtung entsteht zwar ; eine angenähert harmonische Schwingungsi form der Kurve, diese ist aber für den bekannten Anwendungsfall bedeutungslos.

Die Erfindung bezweckt, eine solche Einrichtung für die Bearbeitung von Nockenscheiben anwendbar zu machen, deren Bahn sich gemäß den eingangs dargelegten Grundsätzen aus einem Kreisbogen und einer har-

■ monischen Schwingungskurve zusammensetzt.

; Dies wird dadurch erreicht, daß die Bewe-, gung des Fräsers relativ zu dem das Werk- : stück tragenden Drehtisch unter dem Ein-I fluß einer Kurbelschleife steht, deren Kurbel-

■ scheibe durch ein ausrückbares Zahnräder-

1 getriebe mit dem Drehtisch zwangläufig ver-¹ bunden ist, welches in dem Augenblick, in

dem die Stelle des Beginns der Nockenerhe- : bung in den Bereich des Fräsers kommt, selbsttätig eingerückt und an der Stelle des

Nockenendes selbsttätig wieder ausgerückt wird.

Auf der Zeichnung ist der Gegenstand der Erfindung in 'einer Ausführungsform schematisch veranschaulicht.

Die zu bearbeitende Nockenscheibe A ist auf dem Drehtisch B der Fräsmaschine aufgespannt. Der Fräser C sitzt am Ende der Stange^¹ einer KurbelschleifeD, die bei E ίο und E¹ gerade geführt ist und durch den Zapfen F einer Kurbelscheibe G bewegt wird. Die Kurbelscheibe G ist mit einer Anzahl Löcher^·¹ versehen, die von der Drehachse der Scheibe G verschiedenen Abstand haben. In diesen Löchern kann der Zapfen/⁷ befestigt werden, so daß der Hub der Kurbelschleife veränderbar ist. Die Scheibe G ist am Umfange verzahnt und steht durch ein Zwischenrad ίΤ mit dem ebenfalls verzahnten Tisch B in Eingriff. Statt des Zahnrades H kann auch ein Getriebe aus mehreren Rädern verwendet werden, so daß das Übersetzungsverhältnis zwischen dem Tisch/? und der Scheibe G verändert werden kann. Die Einrichtung ist dabei so getroffen, daß in bekannter Weise das Übersetzungsgetriebe und damit die zwangläufige Verbindung zwischen Tisch und Scheibe entweder von Hand oder selbsttätig ein- und ausgerückt werden kann. Letzteres kann z. B. in der Weise geschehen, daß der Tisch B, wie dargestellt, nicht an seinem ganzen Umfange verzahnt ist.

Die Einrichtung wirkt in folgender Weise: Bei der auf der Zeichnung dargestellten Stellung bearbeitet der in geeigneter Weise angetriebene Fräser C den kreiszylindrischen Teil des Nockens A. Der Tisch dreht sich dabei in der Pfeilrichtung. Das die Verbindung zwischen Tisch B und Kurbelscheibe G herstellende Zahnrad// ist vorläufig ausgerückt. Die Kurbelschleife mit dem Fräser steht dabei still, da kein Zahneingriff zwischen dem Tisch/? und dem Zahnrad// vorhanden ist. Wenn sich die Nockenscheibe so weit an dem Fräser entlangbewegt hat, daß die Stelle χ des Nockenumfanges am Fräser angekommen ist, so findet Zahneingriff zwischen B und H statt, und die Kurbelscheibe G beginnt sich zu drehen; sie führt _: den Fräser C dabei zurück und wieder vor, und zwar ist das Übersetzungsverhältnis zwischen Tisch und Kurbelscheibe so gewählt, , daß die Kurbelscheibe G eine Umdrehung j gemacht hat, wenn die Stelle y der Nocken- i scheibe am Fräser angekommen ist. Der Fräser hat also dann eine volle Schwingungsbewegung ausgeführt und befindet sich wieder in seiner vorherigen Lage. Das Zahnrad// ■ gelangt nun selbsttätig wieder außer Eingriff mit dem Tisch, und der Fräser bearbeitet das restliche Kreiszylinderstück der Nockenscheibe.

Durch die Erfindung ist es ermöglicht, eine Nockenscheibe, deren Hubkurve nach einer harmonischen Schwingung verläuft, billig und genau herzustellen. Durch Veränderung des Übersetzungsverhältnisses und Verstellung des Kurbelhubes ist dabei der Nokkenwinkel und die Nockenhöhe beliebig zu ändern. Ferner ist es möglich, dadurch, daß man die Durchmesser des Fräsers und der Nockenrolle verschieden groß macht, die Ventilerhebungskurve in'jeder gewünschten Weise zu beeinflussen, ohne damit die günstigen Eigenschaften der harmonischen Schwingungskurve zu verlieren.

Anstatt den Fräser zu bewegen,ist es natürlich! auch möglich, den Fräser ortsfest zu lagern und den Tisch entsprechend zu bewegen. Ferner kann man an Stelle der Kurbelschleife auch einen gewöhnlichen Kurbel- oder Exzentertrieb verwenden. Dabei muß aber die Schubstange so lang sein, daß der Einfluß der endlichen Stangenlänge auf den Charakter der Nockenkurve nicht ungünstig groß wird.

Claims

Patent-Ansprüche:

I. Vorrichtung zum Fräsen von Nokkenscheiben für Verbrennungskraftmaschi- go nen, deren Profil sich aus einem zylindrischen Teil und einem stetig in diesen übergehenden Nockenteil zusammensetzt, dessen Hubkurve nach einer harmonischen Schwingungskurve verläuft, dadurch gekennzeichnet, daß die Bewegung des Fräsers (C) relativ zu dem das Werkstück tragenden Drehtisch (B) unter dem Einfluß einer Kurbelschleife (E, F, G) steht, deren Kurbelscheibe (G) durch ein ausrückbares Zahnrädergetriebe (B, H, G) mit dem Drehtisch zwangläufig verbunden ist, welches in dem Augenblick, in dem die Stelle des Beginns der Nockenerhebung in den Bereich des Fräsers kommt, selbsttätig eingerückt und an der Stelle des Nockenendes selbsttätig wieder ausgerückt wird.
2. Ausführungsform der Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das selbsttätige Ein- und Ausrücken der Bewegung der Kurbelscheibe dadurch bewirkt wird, daß die Verzahnung des mit dem Drehtisch verbundenen Zahnkranzes sich nur über einen durch den Nockenwinkel (x, y) bedingten Teil des Umfanges erstreckt.

Hierzu ι Blatt Zeichnungen.