DE598080C - Maschine zum selbsttaetigen Bearbeiten von Kurvenscheiben und Kurventrommeln durch einen von einem elektrischen Taster gesteuerten Fraeser - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Maschine zum selbsttätigen Bearbeiten von Kurvenscheiben und Kurventrommeln aus geeigneten Rohstücken mittels eines Fräsers, der durch einen elektrischen Taster gesteuert wird, wobei der Taster an der Kante einer in der Längsrichtung bewegbaren Schablone, die eine geradlinige Abwicklung der gewünschten Kurvenscheibe darstellt, entlang gleitet. Es finden zwei abwechselnd wirksame Bewegungen Verwendung, von denen die eine, durch magnetischeKupplungen hervorgerufene, zur Drehung einer Spindel dient, die das Rohstück und ein Zahnrad trägt, welches mit tiner Zahnstange zur Längsbewegung der Schablone in Eingriff steht, während die andere Bewegung durch magnetische Kupplungen zur Erzeugung der Relativbewegung zwischen der Schablone und dem Taster parallel zur Schablonenebene und rechtwinklig zur Bewegungsrichtung der Schablone hervorgerufen wird, wobei die letztgenannten magnetischen Kupplungen auch zur Erzeugung der Relativbewegung zwischen dem Rohstück und dem Fräser zur Bearbeitung der Kurvenscheibe dienen. Eine Anzahl von die Stromkreise zur Erregung der entsprechenden Magnetkupplungen steuernden Relais wird von den durch den Taster geregelten Stromkreisen gesteuert, und für die abwechselnde Wirksamkeit sind die genannten Arbeits- und Relaisstromkreise so angeordnet, daß, wenn eine Magnetkupplung zur Umdrehung des Rohstückes erregt wird, die Magnetkupplung für die Relativbewegung zwischen der Schablone und dem Taster entregt wird und umgekehrt.

Ferner ist, um die selbsttätige Bearbeitung von Kurvenscheiben sowohl als auch von Kurventrommehi auf derselben Maser ine zu ermöglichen, ein die Spindel zum Drehen des Rohstückes und zum Bewegen der die Schablone tragenden Zahnstange tragender Arm so angeordnet, daß er die eine oder die andere von zwei um 90° verschiedenen Stellungen einnehmen kann. In der einen Stellung ist die Schablone an der Zahnstange parallel zur Spindel zur Bearbeitung von Kurventrommeln, und in der anderen Stellung an der Zahnstange rechtwinklig zur Spindel zur Bearbeitung von Kurvenscheiben befestigt.

Nach der Erfindung entspricht ferner die Längsbewegung der Schablone einer Drehbewegung von 360 ° des Rohstückes, und es sind geeignete Grenzschalter zum Öffnen des Stromkreises der das Rohstück drehenden Magnetkupplung zwecks Stillsetzens desselben (und auch zwecks Stillsteilens der Schablone) in jeder der beiden Endstellungen der Schablone vorgesehen.

Ferner ist es für die zufriedenstellende Wirkungsweise der Maschine zweckmäßig, daß die von dem Taster gesteuerten Stromkreise zur Betätigung der Relais Strom von verhältnismäßig niedriger Spannung tragen und daß die von den Relais gesteuerten Stromkreise zur Er-

regung der Magnetkupplungen Strom von verhältnismäßig hoher Spannung tragen.

Diese Merkmale und die zur Bearbeitung von Kurvenscheiben und von Kurventrommeln geeignete Arbeitsweise sind neu, denn obwohl bereits Maschinen bekannt sind, bei denen Magnetkupplungen die waagerechten und senkrechten Vorschubbewegungen von Schlitten regehi und bei denen Magnetkupplungen einen ίο Schlitten für die relative Quer- oder Axialbewegung des Fräsers zu und. von dem Werkstück unter dem Einfluß eines mit einer Schablone zusammenarbeitenden Tasters steuern, so führen diese Maschinen Bewegungen in drei Dimensionen aus, d. h. eine ununterbrochene Bewegung in waagerechter oder senkrechter Richtung während der Herstellung eines Schnittes und eine schrittweise Vorschubbewegung für die aufeinanderfolgenden Schnitte entweder in senkrechter oder waagerechter Richtung für den die Vor- und Rückbewegung zur Regelung der Schnittiefe steuernden Taster, und aus diesem Grunde sind diese Maschinen zur Bearbeitung . von Hubscheiben in der dem Erfindungsgegenstand eigenen Weise weder geeignet noch fähig.

Es sind ferner bereits Maschinen bekannt, bei denen Magnetkupplungen zur Erzeugung waagerechter und senkrechter Bewegungen unter dem Einfluß eines Fühlfingers benutzt werden, aber diese Maschinen machen für die richtige Zusammenarbeit des Tasters mit einer geeigneten Profilschablone eine Steuerung des Tasters von Hand notwendig. Eine solche Steuerung von Hand ist bei der vollkommen automatisch wirkenden. Maschine gemäß der Erfindung überflüssig.

Ferner sind bereits Maschinen bekannt, welche eine bandförmige Schablone benutzen, die zur Regelung gewisser Bewegungen einer Drehbank eine geradlinige Bewegung ausführt; und ferner sind Maschinen bekanntgeworden, bei denen der Werkstückträger so angeordnet ist, daß er für die Bearbeitung verschiedener Formen von Werkstücken um 90° gedreht werden kann, aber keine dieser Maschinen ist weder zur Bearbeitung von Hubscheiben eingerichtet, noch ist eine von ihnen zur automatischen Erzeugung von Kurvenscheiben oder Kurventrommeln unter dem Einfluß eines mit der Kante einer Schablone zusammenarbeitenden Tasters geeignet, wie dies bei der Maschine gemäß der Erfindung der Fall ist.

Die Maschine zur Durchführung des Verfahrens nach der Erfindung ist in einer Ausführungsform in der Zeichnung wiedergegeben, Abb. ι zeigt eine Vorderansicht der Leitkurvenfräsmaschine, wobei ein Teil in senkrechter Richtung geschnitten ist. Abb. 2 zeigt die Maschine nach Abb. i, von oben gesehen.

Abb. 3 ist eine Teilansicht, die eine Vorderansicht der Schablone und des Werkstückes beim Fräsen einer Kurve zeigt.

Abb. 4 ist eine Seitenansicht der in Abb. 3 dargestellten Teile.

Abb. 5 stellt die nach Abb. 3 geschnittene Kurvenscheibe dar, die nach der Leitlinie oder Abwicklung der Schablone nach Abb. 3 hergestellt ist. * .

Abb. 6 ist eine Ansicht der Kurvenfräsmaschine nach den Abb. 1 und 2, bei der die Werkstückteile und die dazugehörigen Teile um 90° geschwenkt sind, zu dem Zwecke, eine Kurventrommel zu schneiden.

Abb. 7 zeigt den Fühlhebel in Verbindung mit einem - Schaltbild des elektrischen Teiles, durch den die Steuerung der Maschine bewirkt wird.

Die hier dargestellte Ausführungsform einer Kurvenfräsmaschine besteht aus einem Grundrahmen i, der mit einer Säule 2 zusammengegossen sein kann, die an einer Seite des Rahmens aufwärts ragt und die Fräsvorrichtung mit ihrem Kraftantrieb trägt. Zu diesem Zwecke ist das obere Ende der Säule 2 mit einer waagerechten Bohrung 3 versehen, in der eine Buchse 4 gelagert ist. Diese trägt eine Spindel 5, an deren Ende der Fräser 6 befestigt ist. Die Lagerbuchse 4 ist bei 7 mit einer Verzahnung versehen, die mit einem Ritzel 8 in Verbindung steht. Dieses ist in der üblichen Weise mit einem Handrad versehen, um die Lagerbuchse 4 bewegen zu können und dadurch den Fräser 6 in axialer Richtung einstellen zu können. Die Spindel 5 wird über die auswechselbaren Zahnräder 9 bis 14 von einem Elektromotor 16 angetrieben, der auf der Säule 2 ruht. Die Räder können auswechselbar sein, so daß die Umlaufgeschwindigkeit des Fräsers beliebig verändert werden kann.

Am oberen Ende der Säule 2 ist ein Tragarm 17 befestigt, der in einer senkrechten Ebene den elektrischen Fühlhebel 18 trägt, dessen Achse mit derjenigen der Fräserspindel 5 in einer Ebene liegt, wie aus den Abb. 2 und 3 ersichtlich ist. Der elektrische Fühlhebel arbeitet zusammen mit einer Schablone oder einem Modell, wie es im nachstehenden näher beschrieben ist, während der Fräser das Werkstück bearbeitet, um die gewünschte Kurve herzustellen, indem der Fühlhebel der Kante der Schablone folgt.

Der obere Teil des Gestelles 1 ist mit einer Gleitbahn 19 versehen, auf der ein Längsschlitten 20 läuft. Dieser wird von einer Leitspindel 21 in der Längsrichtung hin und her bewegt. Die Leitspindel dreht sich in Lagern an dem Bett 1 der Maschine, wie aus Abb. 2 zu ersehen ist. Ein Handrad 23 kann in üblicher Weise an dem einen Ende der Leitspindel 21 angebracht werden, zu dem Zweck, die Spindel·

von Hand drehen zu können. Das entgegengesetzte Ende der Leitspindel kann mit einem Paar waagerechter Kupplungen 24 kraftschlüssig verbunden werden durch Vermittlung des Magnetankers 25, der in einer Keilnut am Ende der Spindel 22 verschiebbar angeordnet ist. Die Kupplungshälften 24 werden von dem Motor 26 durch das Kegelrad 27 angetrieben. Der Wagen oder Schlitten 20 kann vor und zurück bewegt werden, je nachdem, welche der beiden Kupplungen erregt wird.

Der Schlitten 20 trägt einen waagerechten Tisch 28, der an Querschienen 29 geführt ist und eine Gleitbewegung in Richtung gegen die Säule 2 und zurück ausführen kann, wie in Abb. 2 angegeben, und eine Leitspindel 30 dient dazu, die Stellung d«s Tisches 28 in bezug auf den Fühlhebel und den Fräser zu bestimmen. Das übliche Handrad 31 dient zum Drehen der Spindel 30 von Hand. Auf dem Querschlitten oder Tisch 28 ist ein Bock 32 angeordnet, der eine drehbare Spindel 33 trägt. Ihre Achse liegt parallel zu den Achsen der Spindel 5 und des Tasters 18, wie die Abb. 1 und 2 erkennen lassen.

Das äußere oder rechte Ende der Spindel 33 trägt, wie in den Abb. 1 und 2 zu sehen, ein Schneckenrad 34, in das eine Schnecke 35 eingreift. Diese ist in einem Lagerbock 36 drehbar gelagert. Die Achse der Schnecke 35 trägt an dem einen Ende ein Schneckenrad 37, das mit einer zweiten Schnecke 38 in Eingriff steht. Die Achse 39 dieser Schnecke ruht drehbar in einem Lagerbock 40. Das entgegengesetzte Ende der Achse 39 trägt ein Zahnrad 41, das mit einem Rad 42 am Ende einer Achse 43 in Eingriff steht. Das Zahnrad 42 ist kraftschlüssig mit zwei Magnetkupplungen 44 durch den Magnetanker 45 der Kupplung verbunden (Abb. 2 und 6). Die Kupplung 44 wird durch ein Zahnrad 46 angetrieben, das auf der Achse eines Motors 47 befestigt ist. Der Motor ruht in einem Rahmen 48, der oberhalb des Lagers für die Spindel 33 in dem Spindelstock 32 angeordnet ist, wie Abb.i zeigt. Durch die Zwischenschaltung von Schneckengetrieben wird die Spindel 33 mit einer geringeren Geschwindigkeit als der des Motors 47 angetrieben. Dabei wird die Drehungsrichtung dadurch bestimmt, daß die eine oder die andere der Kupplungen 44 erregt wird. Solange die Magnetkupplung erregt ist, dreht sich die Spindel 33, und die Laufzeit wird, wie im folgenden näher beschrieben, durch den elektrischen Fühlhebel 18 bestimmt.

Der Kopf der Spindel 33, der dem Fräser 6 gegenübersteht, wie Abb. 1 zeigt, trägt das Werkstück 49, das darauf befestigt ist und durch die Kupplungen 44, unter Zwischenschaltung der eben beschriebenen Schneckengetriebe, gedreht wird. Wie man sieht, wird durch den Querschlitten oder Tisch 28, auf dem der Spindelstock 32 ruht, die Stellung des W^rerkstückes 49 in bezug auf das Werkzeug 6 bestimmt, so daß letzteres die gewünschteKurve ausarbeiten kann, entweder aus der Oberfläche des Werkstückes oder längs seiner Kante, wie im nachstehenden im einzelnen näher beschrieben wird.

Um die Bearbeitung der Kurve durch selbsttätige Steuerung der Vorschubbewegungen von Werkstück und Schablone durch den Fühlhebel 18 vollkommen zu steuern, ist ein Zahntrieb 50 angeordnet, der in senkrechter Richtung in einer Gleitbahn 51 an dem Rahmen 48 geführt ist, wie die Abb. 1 zeigt. Der Zahntrieb 50 greift in ein Zahnrad 52, das auf der Spindel 33 sitzt, unmittelbar hinter dem Werkstück 49, wie Abb. 1 erkennen läßt. Das obere Ende des Zahntriebes 50 ist mit seitlich vorspringenden Tragarmen 53 versehen, die, wie Abb. 3 zeigt, eine Schablone 54 tragen. Die Arme 53 sind an den Enden einer Platte oder Schiene 55 befestigt, die von Schrauben 56 an dem oberen Teil der Zahnstange 50 gehalten werden.

Die Profilkante 57 der Schablone 54 entspricht einer Abwicklung der herzustellenden Kurve und wirkt zusammen mit dem Fühlhebel 18, um die Vorwärts- und Rückwärtsbewegung des Werkstückes 49 in bezug auf den Fräser 6 zu steuern und dadurch die verlangte Kurve zu erzeugen, während die Drehung des Werkstückes durch die Magnetkupplung 44 bewirkt wird. Natürlich muß bei der Bearbeitung von Kurven nach diesem Verfahren die Längsbewegung der Zahnstange 50 der 360 "-Drehung des Werkstückes 49 entsprechen. Um. eine Weiterbewegung in einer der beiden Richtungen zu verhindern, ist ein Anschlag 58 an der Zahnstange 50 angebracht, der bei jeder zu weit gehenden Bewegung der Zahnstange 50 den oberen oder unteren Grenzschalter 59 oder 60 beeinflußt. Dadurch wird die Drehbewegung des Werkstückes 49 gestoppt.

Gleichförmige Bleche werden zweckmäßig vorrätig gehalten, aus denen die Schablone 54 geschnitten werden kann. Solche Bleche können in der Längsrichtung mit einer Teilung versehen werden, die der 360 "-Drehung entspricht, entsprechend einer vollständigen Umdrehung des Zahnrades 52 und der Spindel 33 und damit einer vollkommenen Umdrehung des Werkstückes 49. Diese Schablonenbleche können in einer bestimmten Länge und Breite vorrätig gehalten werden. Sie können in der Längs richtung durch Querlinien in Grade eingeteilt werden und quer dazu durch Linien, die einer linearen Teilung in Zoll oder nach dem metrischen System entsprechen, zur genauen Feststellung des Abstandes der Punkte der Erhöhungen und Vertiefungen der Kurve von der Grundlinie oder dem Mittelpunkt der zu erzeugenden Kurvenscheibe. Nachdem die Ab-

wicklung der herzustellenden Kurve auf der Strichplatte, wie beschrieben, aufgetragen ist, kann die Profilkante 57 ausgeschnitten werden, so daß sich eine lineare Abwicklung der Kurve ergibt, deren Kante als Führung für den Fühlhebel 18 gemäß Abb. 3 dient.

Die Schablonen 54 werden zweckmäßig leicht abnehmbar an denTragarmen 53 durch Schrauben 61 befestigt, so daß die Schablonen leicht aus- »o gewechselt werden können, wenn eine andere Kurvenform geschnitten werden soll. In Abb. 3 veranschaulichen die einzelnen Teile in ihren Stellungen den Vorgang der Bearbeitung einer Kurvenscheibe, die nach der Fertigstellung der in Abb. 5 dargestellten Leitkurve entspricht. Letztere ist in der gewöhnlichen Weise aufgetragen. Durch einen Vergleich der gewöhnlichen Art, eine Kurve aufzuzeichnen, wie sie in Abb. 5 dargestellt ist, mit dem einfachen Verfahren, eine lineare Abwicklung derselben aufzutragen, wie sie durch die Profilkante 57 gemäß Abb. 3 veranschaulicht ist, ergibt sich von selbst, daß das hier beschriebene Verfahren ein außerordentlich einfaches Mittel darstellt, durch das jeder Maschinenschlosser die verlangte Kurve in einfacher Weise und unter Vermeidung aller mühsamen und schwierigen Berechnungen auftragen kann, die gewöhnlich zum genauen Aufzeichnen einer Kurve nach Abb. 5 erforderlieh sind.

Der Spindelstock 32, der die Spindel 33 für das Werkstück trägt, ist an dem Querschlitten oder hin und her gehenden Tisch 28 durch eine Stiftschraube 62 und zwei Kopfschrauben 63 be-. 35 festigt, wie in der Abb. 1 und 2 dargestellt, so daß die Spindel quer zu der hin und her gehenden Vorschubbewegung steht, die ihr durch die Leitspindel 21 unter dem Einfluß der Magnetkupplung 24 erteilt wird. Wenn der Spindelstock an dem hin und her gehender» Tisch 28 in dieser Weise befestigt ist, d. h. wie Abb. 1 und 2 zeigt, so kann die Maschine Kurvenscheiben aus Blechplatten 49 ausfräsen, die mit dem Fräser 6 bearbeitet werden, wenn die Kante 57 der Schablone 54 an dem Fühlhebel 18 entlang gleitet, wie in Abb. 3 der Zeichnung veranschaulicht ist.

Es erscheint nun wünschenswert, die gleiche Maschine dazu zu verwenden, erforderlichenfalls Kurventrommeln zu fräsen, und zu diesem Zweck ist der Spindelstock 32 an dem hin und her gehenden Tisch 28 so angeordnet, daß er um die Stiftschraube 62 geschwenkt werden kann, wenn die Bolzen 63 gelöst werden, und kann wieder auf der Tischplatte 28 befestigt werden, wenn die Spindel 33 im rechten Winkel zu der Spindel 5 oder parallel zu der Leitspindel 21 steht, wie in Abb. 6 gezeigt.

Um den die Werkstückspindel tragenden Spindelstock 32 in der Stellung für die Bearbeitung von Kurventrommeln zu sichern, ist der Tisch 28 mit an geeigneten Stellen vorgesehenen Schraubenlöchern 64 versehen, wie in Abb. 2 dargestellt, die dazu dienen, die Kopfschrauben 63 aufzunehmen und dadureh den Spindelstock 32 in der in Abb. 6 angegebenen Stellung festzuhalten. Das linke Schraubenloch 64 ist in einem Auge 65 angebracht, das seitlich von dem Tisch 28 hervorragt, wie in den Abb. ι und 2 zu sehen.

Aus der soeben beschriebenen Anordnung ergibt sich, daß der Rohkörper für eine Kurventrommel an dem Ende der Spindel 33 aufgespannt und in Arbeitsstellung zu dem Fräser 6 gebracht wird, so daß dieser die gewünschte Kurve in das Werkstück einarbeiten kann. Es versteht sich von selbst, daß der Fräser von einem Durchmesser sein muß, der dem Durchmesser der in der Kurvennut zu führenden Rolle entspricht. Beim Fräsen von Kurventrommehl ist natürlich die gleiche Vorwärts- und Rückwärtsbewegung des hin und her gehenden Tisches 28 unter der Wirkung der Magnetkupplung 24, die die Leitspindel 21 antreibt, erforderlich. Sie wird durch den Fühlhebel 18 gesteuert, indem dieser der Abwicklung der Kurve auf der Schablone 54 folgt.

Beim Fräsen einer Kurvennut muß jedoch die Schablone 54 in einer senkrechten Ebene, die im rechten Winkel zur Achse des Fühlhebeis steht (ebenso wie bei den Kurvenscheiben), angeordnet sein, und zu diesem Zweck wird, nachdem der Spindelstock 32 um.90° geschwenkt ist, an die Stelle der Schiene 55 ein Winkeleisen 66 gesetzt und an dem oberen Teil der Zahnstange 50 mit Schrauben 56 befestigt. Das Winkeleisen 66 ist zu dem Zweck mit entsprechenden Armen 53 zum Halten der Schablonen versehen, wie Abb. 6 zeigt. Dadurch, daß die gleiche Vorrichtung für die Drehung des Rohlings sowohl für Kurventrommeln wie für Kurvenscheiben benutzt werden kann, kann auch die gleiche elektrische Steuervorrichtung unter den Einfluß des elektrischen Fühlhebels gebracht werden, und es braucht nur die Werkstückspindel 33 um 90 ° geschwenkt und dann die Schablone so versetzt zu werden, daß sie im rechten Winkel zu dem Fühlhebel steht.

Die Steuerung der Kurvenfräsmaschine durch den Fühlhebel ergibt sich aus dem Schaltbild nach Abb. 7. In Verbindung mit dem Schaltbild ist der elektrische Fühlhebel schematisch und zum Teil im Schnitt dargestellt. Wie man sieht, wird der Fühlhebel an seinem Ende von einer in einem Kugelgelenk 68 nach allen Rieh tungen drehbar gelagerten Stange 67 getragen. Der Fühlhebel wird von einem röhrenförmigen Gehäuse 121 umschlossen, das von dem Ständer gehalten wird, wie aus den Abb. 1 und 2 hervorgeht. Das innere Ende der Stange 67 ruht in einer kegelförmigen Vertiefung am unteren Ende des Kontakthebels 69, der bei 70 oberhalb

des Fühlhebels gelagert ist. Der Kontakthebel ist über den Fühlhebel mit dem Maschinenkörper leitend verbunden und dadurch geerdet, wie bei 71 angedeutet ist. Eine Feder 72 drückt das untere Ende des Kontakthebels 69 gegen das Ende der Stange 67 des Fühlhebels und bewegt das obere Ende des Kontakthebels so, daß es den Kontakt 73 mit dem Kontakt 74 zusammenhalt. Der Kontakt 74 ist durch den Leiter 75 mit der Wicklung 76 eines doppeltwirkenden Relais verbunden, dessen Anker 77 einen Strom hoher Spannung zu den Kupplungsscheiben 24 schließt, um dadurch die Vorwärts- und Rückwärtsbewegung des Tisches 28 einzuleiten, wie im vorstehenden beschrieben.

Das obere Ende des Kontakthebels 69 trägt außerdem einen Kontakt 78, der mit dem Gegenkontakt 79 zusammenwirkt. Dieser ist an einem Hüfskontakthebel 80 befestigt, der bei 81 an dem Fühlhebelgehäuse gelagert ist, wie in Abb. 7 dargestellt. Die Kontakte 78 und 79 sind für gewöhnlich offen, denn wie schon erwähnt, sind die Kontakte 73 und 74 normalerweise geschlossen. Eine Feder 82 dient dazu, die Hilfskontaktstange 80 mit den Kontakten 83 und 84 geschlossen zu halten, die dazu dienen, den Netzstrom von beispielsweise 110 Volt über die Leiter 85 und 86 geschlossen zu halten, wie aus Abb. 7 hervorgeht. Der Kontakt 79 ist durch den Leiter 87 mit dem Magnet 88 des doppeltwirkenden Relais verbund&i und wirkt auf die gleiche Kontaktzunge 77.

Die Stromkreise der Relaismagnete 76 und 88, die in Abb. 7 mit L und R bezeichnet sind, werden durch Leiter 89 und 90 vervollständigt, die mit den Relaismagneten 91 und 92 verbunden sind. Die Stromkreise der letzteren Magnete sind durch den Leiter 93 an die Stromquelle 94 niedriger Spannung angeschlossen, die, wie bei 95 angedeutet ist, geerdet ist, um den Stromkreis durch die Maschine zu schließen. Es ergibt sich also, daß für die normale Arbeitsweise des Fühlhebels die durch ihn bedienten Kontakte einem Stromkreis niedriger Spannung angehören, so daß die Kontakte nicht beschädigt werden können, während Relais dazu dienen, die Starkstromkreise zu steuern, die zur Erregung der Magnetkupplungen 24 und 44 gehören.

Die iio-Volt-Leitung ist durch die Leiter 96 und 97 angedeutet, von denen der erstere durch den Leiter 85 mit dem Kontakt 83 und durch den Leiter 98 mit dem Drehpunkt des Ankers 77 des doppeltwirkenden Relais verbunden ist, so daß der Strom über den Leiter 99 an die Magnetkupplung 24 (mit L bezeichnet) geführt ist, um die Bewegung des Tisches 28 und damit die des von der Spindel 33 getragenen Werkstückes nach links zu steuern oder auf den Fräser zu, wie in Abb. 2 veranschaulicht. Der Stromkreis von der linken magnetischen Kupplungsscheibe 24 (L) wird durch den Leiter 100 geführt, der an den Netzleiter 97 angeschlossen ist. Die rechte Kupplungsscheibe 24 (in Abb. 7 mit R bezeichnet) ist durch den Leiter 101 mit einem Kontakt verbunden, der durch den Anker 77 geschlossen wird, wenn die Magnetspule 88 des Relais erregt wird. Der 'Strom der rechten Kupplungsscheibe R ist durch den Leiter 100 geführt, ebenso wie der der linken. Wie im vorhergehenden auseinandergesetzt, sind die Kontakte 73 und 74 für gewöhnlich geschlossen, so daß der Relaismagnet 76 erregt und der Netzstrom durch den Anker 77 und den Leiter 99 der linken Kupplungsscheibe 24 geschlossen ist. Wenn aber der Druck auf den Fühlhebel 18 zu groß wird, so werden die Kontakte 73, 74 voneinander getrennt und der Stromkreis unterbrocher. Ein weiterer Druck auf den Fühlhebel schließt die Kontakte 78 und 79 und erregt dadurch den Relaismagneten 88, der, darch die Bewegung des Ankers 77 nach rechts hinüber, den Strom durch den Leiter 101 schließt. Dadurch wird die mit R bezeichnete rechte Kupplungsscheibe erregt, so daß der Tisch 28 nach rechts bewegt und dadurch das Werkstück, wie aus Abb. 2 ersichtlich, von dem Fräser entfernt wird.

Der Netzstrom von 110 Volt dient ferner dazu, die Magnetkupplungsscheibe 44 zu erregen und dadurch das Werkstück nach der einen oder anderen Richtung zu drehen. Diese Kapplungen sind in dem Schaltbild nach Abb. 7 mit r und I bezeichnet, um die Drehrichtung des Werkstückes auf der Spindel 33 zu bestimmen, wobei r die Drehrichtung im Uhrzeigersinne und I die entgegengesetzte Drehrichtung bedeutet. Der Netzleiter 97 ist durch kurze Leiter 102 und 103 mit den entsprechenden Kupplungsscheiben 44 verbunden, und der Strom der sich im Uhrzeigersinne drehenden Kupplungsscheibe r ist durch einen Leiter 104 mit dem Kontakt des Grenzschalters 59 verbunden und weiter durch den Leiter 105 mit einem Grenzkontakt 106, der zu einem doppeltwirkenden Schalter 107 gehört. Letzterer ist durch den Leiter 108 mit einem Kontakt 109 verbunden, der mit einem als Kontaktzunge ausgebildeten Anker 110 zusammenwirkt und durch das Relais 92 bewegt wird, das die Tischbewegung unterbricht. Zu dem Relais 91 gehört ebenfalls ein kontaktgebender Anker in, der durch einen kurzen Leiter 112 mit dem Anker 110 verbunden ist. Der Starkstromkreis wird vervollständigt durch den Ankerkontakt 113 und den Leiter 86, wie bereits erwähnt wurde. Der Leiter 86 ist, wie aus der Zeichnung hervorgeht, mit dem Kontakt 84 des Hilfshebels 80 verbunden. Die Kontakte 83 und 84 dienen als Sicherheitsschalter für den Fall, daß ein übermäßiger iao Druck auf den Fühlhebel 18 nach dem Schließen der Kontakte 78 und 79 und der Umsteuerung

des Tisches 28 den Strom der Kupplung 44 unterbricht und die Drehung des Werkstückes abstoppt, wenn das nicht schon durch die Unterbrechung der Kontakte 109 oder 113 bewirkt wurde. Der Stromkreis der die Linksdrehung . (entgegen dem Uhrzeigersinne) bewirkenden Kupplungsscheibe 44 (I) wird durch den Leiter 114 an den Grenzschalter 60 geführt, der die Drehbewegung oder Zahnstangenbewegung unto terbricht, und über den Leiter 115 mit einem Kontakt 116 verbunden, der ebenso wie der Kontakt 106 dazu dient, gemeinsam mit dem doppeltwirkenden Schalter 107 die Drehrichtung des Werkstückes zu bestimmen. Es ist augenscheinlich, daß bei der Bearbeitung irgendeiner bestimmten Kurve die Drehrichtung des Werkstückes während des Arbeitsganges nicht geändert zu werden braucht, und daher wird die Kontaktzunge, nachdem sie sich gegen den einen oder anderen Kontakt (106 oder iifi) gelegt hat, an diesemKontakt liegen bleiben, bis der Arbeitsgang beendet ist. Die bezüglichen! Grenzschalter 59 und 60 werden jedoch den Arbeitsstromkreis unterbrechen, wenn die Zahnstange 50 nach oben oder unten ihre Grenzen überschreitet, und dadurch eine Beschädigung der Maschine verhindern und die Drehbewegung \ des Werkstückes nach Vollendung einer vollständigen Umdrehung unterbrechen. Die die Tischbewegung abstoppenden Magnete 91 und 92 bedienen je eine einfachwirkende Kontaktzunge 110 und in, die für gewöhnlich durch Federn 117 gegen die zugehörigenKontakte 109 und 113 gedrückt werden, die in dem Stromkreis des Schalters 107 liegen.

Das neue Verfahren zum Fräsen von Kurven und die Wirkungsweise der Kurvenfräsmaschine nach der Erfindung ist an Hand der vorstehenden Beschreibung in Verbindung mit den Abbildungen und dem Schaltbild leicht zu verstehen. Es erscheint jedoch zweckmäßig, das Fräsen der verschiedenen Arten von Leitkurven zu beschreiben.

Zur Bearbeitung einer Nockenscheibe nach Art der in Abb. 3 und 5 der Zeichnung dargestellten besteht das Werkstück 49 aus einer Platte oder Scheibe, die am Ende der Spindel 33 aufgesetzt ist. Die Spindel steht quer zu dem hin und her gehenden Tisch 28, wie in den Abb. ι und 2 dargestellt. Die herzustellende Kurve wird dann auf einer Schablonenplatte 54 aufgezeichnet, die, wie im vorhergehenden gesagt, zweckmäßig von einer bestimmten gleichbleibenden Länge und in der Längsrichtung mit einer der 36o°-Drehung der Spindel 33 entsprechenden Teilung versehen ist. Die Spindelumdrehung wird durch die Zahnstange 50 und " das Zahnrad 52 auf die Schablone übertragen. Die Erhöhungen, Vertiefungen und die geraden Strecken der gewünschten Kurve werden in linearer Abwicklung auf die Schablonentafelübertragen, und die Kante der letzteren wird ausgeschnitten und entspricht nun dem Umriß der gewünschten Kurve. Die Schablonenkante 57 ist so angeordnet, daß sie, mit dem Fühlhebel 18 zasammenwirkend, die hin und her gehende Bewegung des Tisches 28 und damit .die gegenseitige Bewegung von Werkstück und Schablone einerseits und Werkzeug und Fühlhebel andererseits steuert.

Wie in dem Schaltbild (Abb. 7) veranschaulicht, steuert der Fühlhebel 18 die Stromkreise der Magnetkupplungen 24 durch die doppeltwirkenden Relais 76, 77, 88, so daß der Fräser und das Werkstück in radialer Richtung gegen- und voneinander bewegt werder, genau entsprechend den Winkelstellungen der Hebungen, Senkungen und geraden Strecken der Schablone. Die Magnetkupplungen 44 drehen das Werkstück 49 und die Spindel 33 im Uhrzeigersinne oder im entgegengesetzten Sinne, je nachdem der Schalthebel 107 nach der einen oder nach der anderen Seite umgelegt wird und die Drehung der Spindel 33 (und die Längsbewegung der Schablone) durch die Halterelais 91 und 92 für die Tischbewegung und ihre Kontaktzungen 110 und in steuert. Im Falle eines zu starken Druckes auf den Fühlhebel 18 jedoch wird der Starkstrom der Magnetkupplungen 44 an den Kontakten 83 und 84 unterbrochen. Wie in Abb. 3 dargestellt, wird das Werkstück 49 entgegen dem Uhrzeigersinne gedreht, und der Fräser ist so dargestellt, als hätte er die Bearbeitung einer Nockenscheibe gemäß Abb. 5 nahezu vollendet. Wenn die Spindel 33 und das Werkstück 49 eine Umdrehung vollendet haben, so stößt, wie im vorhergehenden auseinandergesetzt, der Anschlag 58 der Zahnstange 50 gegen den Grenzschalter 60 und öffnet den Kontakt, wodurch der Stromkreis der Leiter 114 und 115, in der die die Linksdrehung bewirkende Kupplung 44 (I) liegt, wie aus der Abb. 7 der Zeichnung hervorgeht, unterbrochen wird.

Wenn eine Kurventrommel geschnitten werden soll, so wird die Schablone auch in der in Abb. 3 dargestellten Weise aufgespannt und die Spindeln 5 und 33 in dieselbe gegenseitige Lage gebracht, wie in Abb. 1 und 2 gezeigt, nur mit dem Unterschied, daß sich zu Beginn des Arbeitsganges das Werkzeug, das als Kopffräser ausgebildet ist, in die Oberfläche des Werkstückes bis auf die erforderliche Tiefe einbohrt, bevor die Drehung des Werkstückes und der Spindel 33 eingeleitet wird. Die Tiefe, bis zu der das Werkzeug in die Oberfläche des Werk-Stückes eindringt, wird durch die Drehung der Querspindel 30 bestimmt. Nachdem der Fräser bis auf die gewünschte Tiefe in die Oberfläche des Werkstückes eingedrungen ist, wird die weitere Bearbeitung der Kurvennut durch den Fühlhebel 18 gesteuert, indem dieser dem Umriß 57 der Schablone 54 folgt, wie das mit

Bezug auf die Kurvenscheibe gemäß Abb. 3 weiter oben beschrieben ist.

Wenn eine Leitkurventrommel hergestellt werden soll, so wird der Spindelstock 32, der die Werkstückspindel 33 trägt, um 90 ° in die in Abb. 6 dargestellte Stellung gedreht und an dem hin und her gehenden Tisch 28 mit der Kopf schraube 63 befestigt. Die noch unbearbeitete Trommel 49^s wird auf den Kopf der Spindel 33 gesetzt, wie aus Abb. 6 hervorgeht. Die Abwicklung der gewünschten Nut wird dann auf einer der Einheitsschablonenplatten aufgetragen, wie oben für eine Kurvenscheibe erläutert.

Der Abstand der Kurvenpunkte wird in diesem Falle von einer Grundlinie aus abgetragen, worauf die Profilkante der Schablone ausgeschnitten wird, entsprechend der Abwicklung der herzustellenden Kurve. Die Schablone wird am oberen Ende der Zahnstange 50 aufgespannt, parallel zu einer senkrechten Ebene durch die Werkstückspindel 33 statt im rechten Winkel dazu, wobei jedoch die Ebene der Schablone rechtwinklig zu dem Fühlhebel 18 steht, der an der Schablonenkante entlang gleiten soll. Das Bearbeiten einer Trommel, nachdem die Maschine in der soeben beschriebenen Weise eingestellt und mit der erforderlichen Schablone versehen ist, ist genau ebenso, wis das für eine Kurvenscheibe beschrieben ist, d. h. die hin und her gehende Bewegung des Gleittisches 28 in bezug auf das Werkzeug wird durch die Einwirkung der Schablonenkante auf den Fühlhebel 18 gesteuert, und der letztere, der mit den Kontakten 73, 74 und 78, 79 arbeitet, steuert die Bewegung des Tisches 28 durch das doppeltwirkende Relais, das wiederum die Magnetkupplungen 24 steuert. Die selbsttätige Steuerung der Drehbewegung des Werkstückes bei der Bearbeitung der Kurventrommel ist dieselbe, wie das in Verbindung mit der Bearbeitung einer Kurvenscheibe beschrieben ist. Die Kurvenfräsmaschine nach der Erfindung ist hier vorzugsweise in Verbindung mit einem

*S Gleitschlitten beschrieben, der Werkstück und Schablone trägt. Es versteht sich jedoch von selbst, daß die entsprechende Bewegung auch durch eine ähnliche hin und her gehende Bewegung von Fühlhebel und Werkzeug bewirkt werden kann. Außerdem beschränkt sich die Erfindung nicht auf die besonderen baulichen Einzelheiten, wie sie hier beispielsweise angegeben sind, vielmehr können verschiedene Abweichungen und Änderungen in der mechanischen Anordnung und in der gegenseitigen Beeinflussung der Teilegetroffen werden, ohne von dem Grundgedanken der Erfindung abzugehen.

Claims (4)

1. Patentansprüche:

   i. Maschine zum selbsttätigen Bearbeiten von Kurvenscheiben und Kurrentrommeln durch einen von einem elektrischen Taster gesteuerten Fräser, bei welcher der Taster an der Kante einer eine geradlinige Abwicklung der Kurvenscheibe darstellenden Schablone entlang gleitet und die mit magnetischen Kupplungen zur Drehung einer das Arbeitsstück und ein mit einer Zahnstange zur Längsbewegung der Schablone zusammenarbeitendes Zahnrad tragenden Spindel versehen ist und außerdem Magnetkupplungen für die Bewegung zwischen Taster und Schablone parallel zur Schablonenebene und rechtwinklig zur Bewegungsrichtung der Schablone und zum Antrieb der Bewegung zwischen dem Arbeitsstück und dem Fräser zur Bearbeitung der Kurvenscheibe sowie Steuerrelais für die Arbeitsstromkreise zur Erregung der Magnetkupplungen und unter dem Einfluß des Tasters stehende, zur Erregung der Relais dienende Steuerstromkreise aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Arbeitsund Steuerstromkreise so angeordnet sind, daß, wenn eine durch den Taster (18) über die Relais (76 und 88) gesteuerte Kupplung (24) zur Bewegung zwischen Werkzeug und Werkstück erregt ist, die durch den Handschalter (107) gewählte Kupplung (44) für die Drehbewegung des Werkstückes go und die gleichzeitige geradlinige Bewegung der Schablone mit Hilfe der mit den Relais (76 und 88) in Reihe geschalteten Relais (91 und 92) entmagnetisiert wird, -während bei neutraler Stellung des Ankers (77), d. h. bei entmagnetisierten Relais (76 und 88), die Zufuhr des Arbeitsstromes nach der durch den Schalter (107) gewählten Kupplung (44) freigegeben wird.
2. 2. Maschine zum selbsttätigen Bearbeiten von Kurvenscheiben und Kurventrommeln nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein die Spindel (33) und Schablone (54) tragendes Maschinenteil (48) so eingerichtet ist, daß es eine oder die andere von zwei um 90 ° verschiedene Stellungen einnehmen kann, wobei die Schablone (54) in der einen Stellung parallel zur Spindel (33) zur Bearbeitung von Kurventrommeln und in der anderen Stellung rechtwinklig zur Spindel no (33) zur Bearbeitung von Kurvenscheiben an der Zahnstange (50) befestigt ist.
3. 3. Maschine zum selbsttätigen Bearbeiten von Kurvenscheiben und Kurventrommehi nach Anspruch ι und 2, dadurch gekenn-Ί15 zeichnet, daß die Schablone (54) durch die Bewegung der Zahnstange (50) eine gradlinige Bewegung erhält, die einer Drehbewegung der das Rohstück tragenden Spindel (33) von 360 ° entspricht, wobei iao Grenzschalter (59, 60) angeordnet sind, die an den Enden der Zahnstangenbewegung

   geöffnet werden, um den Stromkreis der erregten magnetischen Kupplung (44) zu unterbrechen und die Drehbewegung der das Rohstück tragenden Spindel (33) anzuhalten.
4. 4. Maschine zum selbsttätigen Bearbeiten von Kurvenscheiben und Kurventrommeln nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stromkreise (75, 87, 89, 90) zur Betätigung der Relais (76, 88, 91, 92) Strom von verhältnismäßig niedriger Spannung tragen und daß die Stromkreise (98, 99, 101, 108, 114), die durch die Relais (76, 88, 91, 92) zur Erregung der Magnetkupplungen (44, 24) geschlossen werden, Strom von verhältnismäßig hoher Spannung tragen.

   Hierzu 2 Blatt Zeichnungen