DE506943C

DE506943C - Device for the production of elliptical workpieces

Info

Publication number: DE506943C
Application number: DEM99017D
Authority: DE
Original assignee: JOHANN MOLL GmbH
Current assignee: JOHANN MOLL GmbH
Priority date: 1927-03-30
Filing date: 1927-03-30
Publication date: 1930-09-13

Description

Es ist bereits bekannt, elliptische Werkstücke dadurch herzustellen, daß man dem Werkzeug neben der kreisenden eine hin. und her gehende Bewegung erteilt, deren Größe durch die Differenz der beiden Ellipsenhauptachsen bestimmt ist. Bei diesen bekannten Einrichtungen erfolgt die Übertragung¹ des Antriebes auf das Werkstück vom Ellipsenmittelpunkt aus, so daß wegen Inanspruchnähme dieses Raumes durch die Triebmittel eine Durchführung des zu bearbeitenden Werkstückes durch den Ellipsenmittelpunkt und damit eine Bearbeitung langgezogener Werkstücke unmöglich ist.It is already known to produce elliptical workpieces by adding one to the tool in addition to the circular one. and moving forward, the size of which is determined by the difference between the two main axes of the ellipse. In these known devices, the transmission ^{1 of} the drive to the workpiece is carried out from the center of the ellipse, so that because of this space being taken up by the drive means, the workpiece to be machined through the center of the ellipse and thus machining of elongated workpieces is impossible.

'5 Es sind ferner Maschinen zur Bearbeitung von Kurbelarmen mittels in einem drehbaren.. Ring angeordneten Stahles nicht mehr neu, bei denen der den Stahl tragende Ring in einem als Schlitten ausgebildeten Gehäuse gelagert ist, welcher bei der Drehbewegung des Ringes zur Bearbeitung der Bogenflächen des Werkstückes stillsteht und sich bei Bearbeitung der ebenen Flächen bei stillstehendem, als Hobelstahl wirkenden Arbeitsstahl quer zur Kurbelachsenwelle bewegt. Hier handelt es sich demzufolge nicht um die Herstellung elliptischer, sondern solcher Werkstücke, die von zwei parallelen Seiten und anschließendem Verbindungsbogen begrenzt sind.'5 There are also machines for processing crank arms by means of a rotatable .. Ring arranged steel is no longer new, in which the ring carrying the steel is in a housing designed as a slide is mounted, which during the rotary movement of the ring for machining the curved surfaces of the workpiece is stationary and during machining of the flat surfaces with stationary working steel acting as planing steel moves transversely to the crankshaft shaft. here It is therefore not a question of the production of elliptical workpieces, but of such workpieces, which is limited by two parallel sides and a connecting arc are.

Die vorliegende Erfindung vereinigt die beiden vorbekannten Einrichtungen und gestattet auf diese Weise die Erzeugung langgezogener Werkstücke von elliptischem Querschnitt. The present invention combines the two previously known devices and permits in this way the production of elongated workpieces with an elliptical cross-section.

Das Neue besteht darin, daß das Werkzeug durch einen außerhalb der Ellipsenbahn angreifenden Antrieb in an sich bekannter Weise gleichzeitig eine kreisende und eine hin und her gehende Bewegung ausführt.The new thing is that the tool is driven by an outside of the elliptical path attacking drive in a known manner at the same time a circling and a performs a reciprocating motion.

Dies wird dadurch erreicht, daß der das Werkzeug in an sich bekannter Weise tragende Ring drehbar in einem synchron mit der Ringdrehung hin und her gehenden Gestell gelagert ist.This is achieved in that the tool in a known manner bearing ring rotatable in a reciprocating synchronism with the rotation of the ring Frame is stored.

Die Abb. 1 erläutert den Arbeitsvorgang bei dem Erfmdungsgegenstande. Abb. 2 und 3 zeigen die Vorrichtung im Aufriß und Seitenriß.Fig. 1 explains the working process in the subject matter of the invention. Fig. 2 and Fig. 3 show the device in elevation and side elevation.

In der Abb. 1 ist die Kreisbahn des Werkzeuges 5 mit W, die Kreisbahn der Kurbel Ä[ mit W¹, die durch das Werkzeug zu beschreibende Ellipse mit E bezeichnet. Die Drehrichtungen sind durch die Pfeile ΛΓ und Y angedeutet. Die Drehbewegung der Kurbel #, welche synchron derjeinigen des Werkzeuges S gemäß der Kreisbahn W ist, wird durch eine Lenkstange (in Abb. 1 nicht gezeichnet) auf das WerkzeugS übertragen, derart, daß dieses neben der kreisförmigen Bewegung W 6c eine geradlinig hin und her gehende Bewegung im Sinne der Pfeile U und V ausführt.In Fig. 1, the circular path of the tool 5 is denoted by W, the circular path of the crank λ [denoted by W ¹ , and the ellipse to be described by the tool is denoted by E. The directions of rotation are indicated by the arrows ΛΓ and Y. The rotary movement of the crank #, which is synchronous with each of the tool S according to the circular path W , is transmitted to the tool S by a handlebar (not shown in Fig. 1), in such a way that, in addition to the circular movement W 6c, it is a straight back and forth walking motion in the sense of arrows U and V carries out.

Die Kreisbahnen W und W¹ sind in zwölf gleiche Teile mit den Punkten ι bis 12 bzw. i' bis 12' eingeteilt. Der Durchmesser des Kurbelkreises W¹ ist so groß wie die Differenz der beiden Hauptachsen der Ellipse E. Der Vorgang ist folgender: Ohne Beeinflussung durch die Kurbel K würde das Werkzeug S die Kreisbahn W beschreiben, d. h. nacheinander vom Punkt 1 aus die Punkte 2, 3, 4 usw. bis 12 erreichen. Unter dem Einfluß der Kurbel AT hingegen wird dem Werkzeug 5 neben der kreisförmigen Bewegung eine geradlinig hin und her gehende Bewegung erteilt, derart, daß es z. B_v vom Punkt 1 ausgehend, nicht den Punkt 2, sondern den Punkt 2" erreicht, dessen gerader Abstand// von dem Punkt 2 gleich der Hubbewegung der KurbelK vom Punkt 1' bis zum Punkt 2' ist. In gleicher Weise ergeben sich die übrigen Punkte 3" bis 12" der Bahn, wielche das Werkzeug unter dem Einfluß der vereinigten Bewegungen beschreibt. Diese sämtlichen Punkte 2" bis 12" liegen auf der herzustellenden Ellipse/:.The circular paths W and W ¹ are divided into twelve equal parts with points ι to 12 and i 'to 12'. The diameter of the crank circle W ¹ is as large as the difference between the two main axes of the ellipse E. The process is as follows: Without being influenced by the crank K , the tool S would describe the circular path W , i.e. points 2, 3 one after the other from point 1 , 4 and so on to reach 12. Under the influence of the crank AT, however, the tool 5 is given a straight back and forth motion in addition to the circular motion, such that it z. Starting from point 1, B _v does not reach point 2, but point 2 ", whose straight distance // from point 2 is equal to the stroke movement of crank K from point 1 'to point 2'. In the same way, the remaining points 3 "to 12" of the path, which the tool describes under the influence of the combined movements. All of these points 2 "to 12" lie on the ellipse to be produced / :.

Gemäß den Abb. 2 und 3 ist die zu bearbeitende Kurbelwelle 1 in zwei auf dem Bett 2 befestigten Setzstöcken 3 und 4 fest und unbeweglich eingespannt; letztere liegen zu beiden Seiten eines einen drehbaren Ring 5 tragenden Führungsgestells 6, derart, daß die Kurbelwelle 1 durch den Ring 5 hindurchgeht. Der Ring 5 trägt die zur Bearbeitung der äußeren Flächen der Kurbelwangen dienenden, radial verstellbaren Werkzeuge 7; er erhält durch eine auf eine Welle 8 aufgekeilte Riemenscheibe 9 über Zahnräder ι ο und 11 eine gleichmäßig fortlaufende Drehbewegung. Die Riemenscheibe 9 arbeitet ferner durch Vermittlung von Zahnrädern 12 und 13 auf eine ebenfalls im Führungsgestell 6 gelagerte Hubscheibe 14, deren Hubzapfen 15 mittels einer Spindel 14' auf verschiedenen Hub einstellbar ist. Der Hubzapfen 1S steht mit einem auf einem Schlitten 16 befestigten Lager 17 durch eine in letzterem drehbare Gewindemuffe 18 und eine Kurbelstange 19 in Verbindung, derart, daß das auf dem Schlitten 16 verschiebbar geführte Gestell 6 samt dem Ring 5, der Hubscheibe 14 und der zugehörigen Übertragung infolge der Umdrehung der Hubscheibe 14 gemäß dem Hub des Zapfens 15 in geradlinig hin und her gehende Bewegung versetzt wird. Die Übersetzung zwischen dem Zahnrad ι ο und dem Zahnkranz des Ringes 5 ist gleich derjenigen zwischen den Zahnrädern 12 und 13, so daß die Umdrehungszahl und Winkelgeschwindigkeit des Ringes 5 und der Hubscheibe 14 genau gleich ■ sind.According to Figs. 2 and 3, the crankshaft 1 to be machined is in two on the bed 2 attached steadies 3 and 4 clamped firmly and immovably; the latter lie to both Sides of a rotatable ring 5 carrying guide frame 6, such that the Crankshaft 1 passes through ring 5. The ring 5 contributes to the processing of the outer surfaces of the crank webs serving, radially adjustable tools 7; he receives by a pulley 9 wedged onto a shaft 8 via gears ι ο and 11 an evenly continuous rotating movement. The pulley 9 also works through Placement of gears 12 and 13 on a lifting disc 14 also mounted in the guide frame 6, the lifting pin 15 of which by means of a spindle 14 'is adjustable to different stroke. The crank pin 1S stands with a bearing 17 mounted on a slide 16 connected by a threaded sleeve 18 rotatable in the latter and a connecting rod 19, such that the slidably guided on the carriage 16 frame 6 together with the Ring 5, the cam plate 14 and the associated transmission as a result of the rotation of the Lifting disk 14 according to the lift of the pin 15 in a straight reciprocating motion is moved. The translation between the gear ι ο and the ring gear of the ring 5 is equal to that between the gears 12 and 13, so that the number of revolutions and the angular speed of the ring 5 and the lifting disc 14 are exactly the same are.

Es ist ohne weiteres ersichtlich, daß bei dieser Anordnung der Stahl 7 gemäß dem an Abb. ι erläuterten Verfahren die Ellipse E beschreibt, deren kleiner Durchmesser bestimmt ist durch die Einstellung des Stahles 7, deren großer Durchmesser von dem Hub des Kurbelzapfens 15 abhängt. Ist dieser Hub gleich Null, so wird der große Ellipsendurchmesser gleich dem kleinen Ellipsendurchmesser, d. h. der Stahl 7 beschreibt einen Kreis.It is readily apparent that in this arrangement the steel 7 describes the ellipse E according to the method explained in Fig. If this stroke is equal to zero, the large diameter of the ellipse is equal to the small diameter of the ellipse, ie the steel 7 describes a circle.

Der selbsttätige Vorschub des Stahles 7 in der Achsrichtung zum Zwecke des Spanansatzes läßt sich in einfacher Weise durch Ausnutzung der hin und her gehenden Bewegung des Gestells 6 mittels des Schaltwerkes 20 und einer in dem Schlitten 16 gelagerten Gewindespindel 21 erreichen. Die Verschiebung kann auch von Hand durch ein Handrad 22 erf olgen, welches auf die Leitspindelmutter arbeitet.The automatic advance of the steel 7 in the axial direction for the purpose of the chip attachment can be done in a simple manner by utilizing the reciprocating movement of the frame 6 by means of the switching mechanism 20 and a threaded spindle 21 mounted in the slide 16. the Shifting can also be done by hand by means of a handwheel 22 which is placed on the lead screw nut is working.

Gegenüber dem Arbeitsvorgang bei den bekannten Vorrichtungen zum Fräsen elliptischer Werkstücke mittels Fassonfräsers, welcher ein mehrfaches Umspannen der Werkstücke bedingt, bietet die vorliegende Einrichtung erhebliche wirtschaftliche Vorteile insofern, als hier die Bearbeitung in einem Arbeitsgang ohne Umspannen des Werkstükkes vor sich geht. Die Herstellung ist also · billiger und erfordert weniger Zeit. Außerdem kann die Bearbeitung mit einfacheren Werkzeugen (Drehstählen) erfolgen. Für den besonderen Fall der Herstellung der elliptischen Arme an Kurbelwellen von schnell laufenden Automobil- und Flugzeugmotoren fällt außerdem ins Gewicht, daß mit der vorliegenden Erfindung die Oberfläche infolge der einmaligen Behandlung sehr sauber wird; Ansätze, welche sich beim Fräsverfahren an den Übergängen der einen Fräsfläche an die andere unvermeidlich ergeben, treten hier nicht auf. Der größte Vorteil, der durch die neue Vorrichtung erzielt wird, ist der, daß die Werkstücke unter sich nach einmaliger Einstellung der Arbeitsmaschine auf die Achsenverhältnisse der Ellipse nach Form und Abmessung durchaus gleichmäßig, d. h. kongruent werden, was besonders bei schnell laufenden Motoren mit Rücksicht auf die genaue Auswuchtung der Kurbelwellen von Bedeutung ist.Compared to the work process in the known devices for milling elliptical Workpieces by means of a shaped milling cutter, which allows multiple reclamping of the workpieces conditionally, the present device offers considerable economic advantages insofar as the processing in one Operation without reclamping the workpiece goes on. So the production is cheaper and takes less time. Editing can also be done with simpler Tools (turning tools). For the special case of making the elliptical Arms on crankshafts of high-speed automobile and aircraft engines is also of importance with the present Invention the surface becomes very clean as a result of the one-time treatment; Approaches that apply to the milling process the transitions from one milling surface to the other inevitably occur here not on. The greatest advantage achieved by the new device is that the workpieces among themselves after a one-time setting of the machine to the axial relationships the shape and dimensions of the ellipse are quite uniform, d. H. become congruent, especially with fast running engines with regard to the exact balancing of the crankshafts is.

Claims

Patent claims:

1. Device for the production of "elliptical workpieces, characterized in that that the tool by acting outside the elliptical drive in a known manner at the same time one performs a circular and a reciprocating motion.

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the tool (7) in a manner known per se

gender ring (5) rotatable back and forth in synchronism with the rotation of the ring going frame (6) is stored.

3. Apparatus according to claim 2, characterized in that one on the Frame (6) mounted, synchronously and jointly with the ring (5) driven crank (14) with its connecting rod (19) is hinged to a fixed abutment (17).

1 sheet of drawings