DE614072C - Werkzeugmaschine zur Bearbeitung von Werkstuecken mit unebenen Flaechen, insbesondere Propellern, Schiffsschrauben u. dgl., vorzugsweise durch Schleifen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Werkzeugmaschine zur Bearbeitung von Werkstücken mit unebenen Flächen, vorzugsweise durch Schleifen, und zwar insbesondere von Propellern, Schiffsschrauben u. dgl., bei der das Werkstück sowohl eine Längsbewegung als auch eine Drehbewegung bei relativ stillstehendem Werkzeug ausführt.

Es sind Profilschleifmasdhinen für Schiffspropeller bekannt, bei denen dem Werkzeug unter Verwendung von Schablonen eine drehende und gleichzeitig hin und her gehende Bewegung erteilt wird. Hierzu sind Ausleger von erheblicher Masse und eine verhältnismäßig große Anzahl von Übertragungselementen erforderlich, da das Werkzeug außer der Schneidbewegung noch die Zustell- und Vorsdhubbewegungen ausführt. Ferner wird die erwähnte hin und her gehende und gleichzeitig drehende Bewegung des Werkzeugs durch am Umfang des Auslegers angreifende bzw. durch drehende Kräfte erzeugt.

Es sind ferner Schleifmaschinen zum Schleifen gerader und gewundener Nuten von Werkstücken bekanntgeworden, bei denen dem Werkstück zur Erzeugung der profilierten Fläche eine drehende und gleichzeitig

hin und her gehende Bewegung erteilt wird. Diese Bewegung wird durch das Drehen einer Handkurbel erzeugt, wodurch der Werkstücksupport hin und her bewegt und die Werkstückspindel durch Zahn- und Schneckentriebe gedreht wird. Eine Regelung dieser Bewegungen durch eine Schablone erfolgt hierbei nicht.

Demgegenüber wird bei der vorliegenden Erfindung die drehende und hin und her gehende Bewegung des Werkstücks dadurch erzeugt, daß eine das Werkstück tragende Spindel einer axialen Kraft unterworfen ist, die mittels einer Umsetzungsvorrichtung, die z. B. aus einer die Werkstückspindel umgebenden Hülse besteht, welche mit einer schraubenförmigen Nut versehen ist, in die ein Rollenzapfen der Werkstückspindel eingreift, in eine Druck- bzw. Zugkomponente und in eine Drehkomponente zerlegbar ist. Hierbei steuert eine Regelvorrichtung, welche beispielsweise aus einem an der Werkstückspindel befestigten Steuerarm besteht, dessen freies Ende mittels Rollen o. dgl. an einer Werkstückschablone geführt ist, die Drehung und axiale Verschiebung der Spindel in schablonenmäßiger Anpassung an die zu erzeugende Fläche des Werkstücks. Die Regel-

vorrichtung wird dabei zweckmäßig doppelseitig ausgebildet, um auch die Rückseite de Werkstücks bearbeiten zu können. Mit dieser Maschine lassen sich beliebig geformte Oberflächen mit großer Genauigkeit herstellen.

Die Erfindung ist in einem Ausführungsbeispiel an Hand der beiliegenden Zeichnung erläutert, und zwar ist

Fig. ι eine Aufsicht auf den Werkstückspindelstock einer Profilschleifmaschine,

Fig. 2 eine Seitenansicht der Maschine gemäß Fig. i,

Fig. 3' ein senkrechter Längsschnitt nach Linie 3-3 der Fig. 1,

Fig. 4 ein senkrechter Schnitt nach Linie 4-4 der Fig. 3, der die Umsetzvorrichtung zeigt,

Fig. 5 ein Schnitt nach Linie 5-5 der Fig. 1, bei dem der Blick nach dem Antrieb der Werkstückspindel hin gerichtet ist,

Fig. 6 ein Schnitt nach Linie 6-6 der Fig. 1, bei dem der Blick von dem Antrieb der Werkstückspindel weg gerichtet ist,

Fig. 7 eine Seitenansicht des Gegengewichts, das in der Maschine verwendet wird.

In den Zeichnungen bedeuten gleiche Bezugszeichen entsprechende Teile in verschiedenen Ansichten. . In Fig. 1 erkennt man einen Werkstückspindelstock einer Profilschleifmaschine und einen Teil der Werkstückspindel. Das Werkzeug befindet sich auf der rechten Seite des Werkstückspindelstocks und ist zur Vereinfachung nicht dargestellt.

Der Werkstückspindelstock besteht aus einem Sockel 1, der mit Schrauben 2 z. B. auf dem Tisch der Maschine befestigt ist. Der Oberteil des Sockels ist auf der einen Seite mit einem Vorsprung 3 versehen (Fig. 5 und 6). Der Vorsprung 3 trägt eine V-förmige Vertiefung 4, die mit einem Prisma 5 auf der anderen Seite zusammenwirkt, um eine Gleitbahn für einen Sattel zu bilden. Das Prisma 5 wird durch die Leiste 6 festgehalten und ist in passenden Abständen durch Bolzen 7 mit dem Sockel verbunden. Die Leiste 6 ist mit Stellschrauben 8 versehen, um das Prisma 5 in der richtigen Stellung festzuhalten. In der Bahn 9 des Sockels befindet sich zwischen der Vertiefung 4 und dem Prisma 5 ein Sattel 10 mit Füßen 11, die mit der Vertiefung4 und dem Prismas zusammenwirken. Der Sattel 10 ist dadurch gleitend auf dem Sockel gelagert.

Der Sattel ist mit einer Mulde 12 versehen, an der sich ein Vorsprung 13 befindet, der mit einer inneren Bohrung 14 versehen ist. An dem Sockel 1 ist ein Halter 15 befestigt, der eine Schraubenspindel 16 in dem Lager 17 trägt. Die Spindel 16 erstreckt sich durch das Lager 17 und durch eine Mutter 18, die an dem Sattel befestigt ist, sowie in die Bohrung 14 hinein.

Am äußeren Ende der Spindel 16 ist ein 6g Handgriff 19 zum Drehen der Spindel angebracht, außerdem ist an der Spindel ein mit Teilung versehenes Rad 20 befestigt, das mit dem am Sockel angebrachten Zeiger 21 in Verbindung steht. Hiermit kann der Sattel in Abhängigkeit von der Stellung des Griffs 19 in seiner Stellung verändert werden, und zwar ist die Stellung des Sattels durch das Skalenrad 20 bestimmt.

Um den Sattel in einer bestimmten Stellung festzuhalten, ist eine Spannplatte 22 über der Leiste 6 derart angeordnet, daß ihr inneres Ende in eine Vertiefung 23 in der Wandung 10' des Sattels eingreift. Die Spannplatte 22 kann mittels eines Handgriffes 25 und einer Schraube 24 nach Bedarf gelockert und angezogen werden.

In ähnlicher Weise, wie der Sattel auf dem Sockel gleitend gelagert ist, befindet sich ein Schlitten 26 auf dem Sattel selbst. Zu diesem Zweck sind die oberen Enden der Wände 10' des Sattels mit Platten 27 versehen, die mit Bolzen 28 so befestigt sind, daß die Keile 29 gegen die Seiten des Schlittens gedruckt werden können und eine Gleitbahn für diesen bilden. Zum Auswechseln sind die Keile 29 mit Einstellschrauben 30 in passenden Entfernungen versehen.

Wie aus den Fig. 1 und 2 hervorgeht, sind an dem Sattel Platten 31 befestigt, an deren jeder das eine Ende einer Verbindungsstange 32 sitzt. Das andere Ende der Stange trägt ein Querhaupt 33, an welchem ein Zylinder 34 befestigt ist. Der Zylinder 34 ist mit einem Kolben 3.5 und einer Kolbenstange 36 versehen. Die letztere erstreckt sich durch die Platte 33 in der Weise, daß sie in ihr frei gleiten kann. An ihrem freien Ende ist die Kolbenstange 36 mit einem Joch 37' versehen, das an einem Antriebsglied 37 vorgesehen ist. Ein Haupt j och 51 ist auf dem Antriebsglied 37 so angebracht, daß es aus einem nachfolgend erläuterten Grunde über einer Spindel getragen wird, die von dem Schlitten gehalten wird. Wie aus den Fig·. 1 und 5 hervorgeht, ist das Antriebsglied mit Armen 37" versahen, welche sich über Rippen 26' an dem Schlitten so erstrecken, daß ein geringes Spiel zwischen diesen Gliedern vorhanden ist. Die Rippen 26' liegen längs zu dem Schlitten und besitzen im wesentlichen die gleiche Länge. Gemäß der vorstehend beschriebenen Anordnung wird offenbar bei Antrieb des Kolbens 35 in irgendeiner passenden Weise, z. B. mit einer Flüssigkeit, das Antriebsglied auf dem Werkstückspindelstock hin und her bewegt. Der Schlitten 26 führt dann,

wenn er mit dem Antrieb verbunden ist, eine gleiche Bewegung aus.

Der Schlitten ist mit Lagern 38 und 39 versehen, in denen sich Lagerbuchsen 40 und 41 zum Halten einer hohlen Spindel 42 befinden. Das von dem Antriebszylinder am weitesten entfernt liegende Ende der Spindel ist mit einem ringförmigen Bund 43 versehen, welcher an das Ende der Buchse 41 anstößt.

An ihrem äußeren Ende vor dem Bund 43 ist die Spindel mit einem Gewinde 44 versehen. Der Zweck dieser Einrichtung wird nachstehend erläutert werden.
Die Spindel 42 besitzt eine solche Länge, daß sie sich bis zu dem hinteren Ende des Schlittens 26 durch die Hülse 38 um ein beträchtliches Maß hindurch erstreckt. Drucklager 89, die als Kugellager ausgebildet sind, werden für die Spindel 42 verwendet; sie werden gegen die Lager 38 und 39 und die Lagerbuchsen 40 und 41 unter Verwendung von Stellringen 90 gedrückt, die mit Hilfe von Schrauben 91 auf der Spindel befestigt sind. Unter Umständen kann es wünschenswert sein, die Spindel so, wie bei 45 erkennbar, mit einem Gewinde zu versehen, daß sie eine Abschlußmutter 46 in Berührung mit der Lagerbuchse 40 aufnehmen kann. Hierdurch wird die Spindel 42 in ihren Lagern axial festgehalten, während sie gleichzeitig in Umdrehung versetzt werden kann.

Wie schon dargelegt, ist die Spindel 42 hohl, und zwar besitzt sie eine kurze sich verengende Bohrung an ihrem vorderen Ende, während der restliche Teil der Bohrung zylindrisch ist. Durch dieses Hilfsmittel kann eine Zange 47 zum Einspannen eines Schleifdorns48 innerhalb der Spindel angebracht werden. Das hintere Ende der Zange ist mit Innengewinde versehen und wird mit diesem Ende von einer Zugstange 49 erfaßt, welche ganz durch die Spindel hindurchgeht und über ihr hinteres, dem Antriebszylinder zugerichtetes Ende hinausragt.

Zu dem Zweck, eine Drehung der Zange 47 gegenüber der Zugstange zu verhindern, ist die Zange mit einer Vertiefung versehen, in die das Ende einer Führungsschraube 50 eingreift, die in bekannter Weise festgehalten wird, z. B. durch den Kopf der Schraube 50', welche gegen den Kopf der Führungsschraube stößt.

Durch Drehung der Zugstange in der einen Richtung kann nun die Zange 47 nach außen bewegt werden, so daß der Dorn 48 herausgenommen oder eingesetzt werden kann, während die Drehung der Zugstange in entgegengesetzter Richtung die Zange in die Spindel hineinzieht und dabei der Dorn eingespannt wird, so daß sich eine Drehung der Spindel auf ihn überträgt.

Auf den Fig. 1 bis 5 ist die Umsetzvorrichtung für die Umwandlung der hin und her gehenden Antriebsbewegung in eine drehende und gleichzeitig hin und her gehende Bewegung dargestellt. Diese Vorrichtung besteht aus dem Glied 37 mit dem Joch 51, das sich zwischen seinen Seiten erstreckt und mit ihm aus einem Stück bestehen kann. Das Joch 51 ist mit einer Bohrung versehen, um eine Hülse 52 aufzunehmen, die mit ihm in geeigneter Weise, z. B. durch Schrauben 53, verbunden ist. Wie aus den Fig. 3 und 4 hervorgeht, befindet sich am Umfange der Hülse 52 ein schraubenförmiger Schlitz 54, der durch die Wandung der Hülse vollkommen hindurchgeht.

Wie bereits erwähnt, ragt die Spindel 42 ein beträchtliches Stück über die Lagerbuchse 40 hinaus, und zwar erstreckt sich ihr hinteres Ende in die Hülse 52 hinein, deren innerer Durchmesser so bemessen ist, daß er die Spindel aufnehmen kann. An der Spindel ist eine Schraube 55 befestigt, an der sich ein ringförmiger Kopf befindet, auf dem eine Rolle 56 gelagert ist. Die Rolle greift in den Schlitz 54 der Hülse 52 ein. Infolge der Schraubenform des Schlitzes wird daher eine Längsbewegung des Antriebsjoches der Spin- · del eine Drehbewegung erteilen.

Wenn man beispielsweise annimmt, daß der Kolben 35 nach rechts angetrieben wird (Fig. 1), so führt diese Bewegung des Kolbens zu einer Vorwärtsbewegung des Antriebsjochs 37 und damit der Spindel 42. Infolgedessen wird auch der Schieber 26 nach vorn bzw. rechts bewegt, da die Spindel fest mit ihm verbunden ist. Gleichzeitig ist die beschriebene Bewegung unter der Einwirkung des Schlitzes 54 bestrebt, der an der Spindel befestigten Rolle 56 eine Rechtsdrehung zu erteilen. Hieraus ergibt sich eine Umdrehung der Spindel 42 in der Richtung des Uhrzeigers, wie in Fig. 6 erkennbar. Durch geeignete Auswahl der Winkelstellung des Schlitzes 54 wird dia Kraft des Kolbens und der Kolbenstange in gleiche Komponenten von Druck- und Drehkxaft zerlegt. Die erst ere erteilt dem Gleitstück eine Längsbewegung, während die letztere der Spindel eine Drehbewegung erteilt.

Um die Wirkungsweise der Umsetzvorrichtung noch zu verdeutlichen, seien die folgenden Betrachtungen angestellt:

Wie aus der vorstehenden Beschreibung und aus der Zeichnung hervorgeht, erteilt die auf den Kolben 35 ausgeübte Antriebskraft dem Joch 37 und damit der an ihm befestigten, mit einem schraubenförmigen Schlitz versehenen Hülse 52 eine Verschiebung in der Achsenrichtung. In den Schlitz der Hülse greift der an der Werkstückspindel 42 befestigte

Zapfen 55, 56 ein. Die Spindel ist bei 40, 41 auf «dem Schlitten 26 drehbar gelagert, der auf dem Sockel 10, 11, 12 in Richtung der Spindelachse verschiebbar ist. Bei der Ver-Schiebung der Hülse erfährt der Zapfen und damit die Werkstückspindel eine Bewegung, die nicht zwangsläufig ist, da Hülse und Spindel nicht nur relativ, sondern auch absolut verschiebbar sind und die Spindel außerdem drehbar ist.

Die Wirkung dieser Beweglichkeit wird klar, wenn man sich vorstellt, daß überhaupt keine die Bewegung der Spindel regelnde Vorrichtung bzw. Schablone vorhanden wäre. In diesem Falle wäre nämlich für die Bewegung der Spindel lediglich das Verhältnis der auf sie und den Schlitten wirkenden Bewegungswiderstände, d. h. die Lagerreibung der Spindel und die Schlittenreibung maßgebend. Wäre die Schlittenreibung unendlich groß, dann würde die Spindel nur eine Drehung ausführen; wäre die Lagerreibung unendlich groß, dann würde die Spindel lediglich verschoben; sind aber Schlittenreibung und Lagerreibung gleich, dann führt die Spindel eine Schraubenbewegung mit einer Steigung von 45⁰ aus.

Da nun die Reibungsverhältnisse nicht genau vorher bestimmt bzw. im Betriebe eingehalten werden können, ist es erforderlich, die von der Umsetzvorrichtung erzeugte Bewegung dem gewünschten Verlauf entsprechend genau zu regeln. Hierzu wird die Schablone 64 verwendet, mit der der an der Spindel befestigte Arm 66 zusammenwirkt. Die Umsetzvorrichtung ist gewissermaßen nur der Muskel der Bewegung.

Stellt man sich nun z. B. vor, daß die Steigung dieser Schablone gleich 90⁰ ist, d. h. daß die Leitfläche senkrecht zur Spindelachse steht, dann führt die Spindel bei Bewegung der Hülse ebenso wie bei dem Fall unendlich großer Schlittenreibung eine reine Drehung aus. Der Zapfen der Spindel gleitet dabei in dem Schlitz der Hülse entlang, verharrt aber in seiner radialen Ebene.

Nimmt man den Fall an, daß die Steigung der Schablone gleich Null ist, d. h. daß die Leitfläche parallel zur Spindelachse verläuft, dann wird die Spindel ebenso wie bei unendlich großer Lagerreibung lediglich verschoben. Der Zapfen bewegt sich dabei nicht in dem Schlitz, sondern wird von ihm axial mitgenommen.

Hat dagegen die Schablone eine von Null und 90⁰ verschiedene Steigung, wie es praktisch nur in Frage kommt, dann erfährt die Spindel eine Drehung und Verschiebung. Der Zapfen bewegt sich hierbei in dem Schlitz entlang und wird außerdem axial verschoben. Die hierfür erforderliche Verschiebung der Hülse setzt sich aus der Steigung des Schlitzes und der auf den Halbmesser der Hülse reduzierten Steigung der Schablone zusammen, und zwar addieren sich beide Steigungen, wenn sie entgegengesetzt sind, und subtrahieren sich, wenn sie gleichläufig sind. Für die Genauigkeit der Bewegung ist also der erste Fall der entgegengesetzten Steigung von Schlitz und Schablone wegen der größeren Übersetzung günstig; eine gegenseitige! Behinderung von Umsetz- und Regelvorrichtung tritt nicht ein.

Wie aus Fig. 4 hervorgeht, erstreckt sich die Zugstange 49 zwischen dem Antriebsjoch und der Zange 47 und setzt sich, wie in Fig. 3 erkennbar, durch diese Glieder hindurch fort. Über das Ende des Schaftes der Zugstange ist eine Hülse 57 gesteckt, deren eines Ende gegen das Ende der Spindel in dem Hauptjoch anstößt. Die Hülse 57 ist in bekannter Weise an der Zugstange befestigt und an ihrem Ende nächst dem Antriebszylinder mit mehreren Bohrungen 58 versehen, die ein Werkzeug zum Drehen der Zugstange und damit Betätigen der Zange 47 aufnehmen können.

In dem vorbeschriebenen Teil der Maschine ist der Antriebsmechanismus für den Schlitten und die Spindel beschrieben worden, go Hiermit würde es aber, wie erwähnt, noch nicht möglich sein, eine gekrümmte Fläche . genau herzustellen, indem man das Werkstück über die Fläche eines Schneid- oder Schleifwerkzeuges führt. Um dies zu erreichen, ist eine Kappe 59, die einen halbkreisförmigen Querschnitt besitzt, auf dem Schlitten angeordnet und an den Kanten des Sattels in bekannter Weise befestigt, beispielsweise mit Winkeleisen 60, 61 und dazugehörigen BoI-zen 62.

Eine schlitzartige öffnung 63 von schraubenförmiger Gestalt ist in die Kappe eingeschnitten. Auf der einen Seite der öffnung befindet sich eine Schablone 64, die abnehmbar durch Bolzen 65 an der Kappe befestigt ist. Wie in Fig. 1 erkennbar, erstreckt sich die linke Kante der Schablone in den Schlitz 63 hinein. Diese Kante bildet eine Führung für einen Arm; ihre Form ist durch eine gerade Linie, bestimmt, die sich um die gekrümmte Fläche des theoretisch fertiggestellten Gusses erstreckt. Auf der Kappe auf einer Seite der öffnung 63 gegenüber der Schablone liegt abnehmbar eine Platte 87, deren Bedeutung nachfolgend beschrieben werden wind.

Die Schablone 64 wirkt so mit einem Arm zusammen, daß die Längs- und Drehbewegung der den Schleifdorn tragenden Spindel genau bestimmt wird. Der Arm 66 ist an der Spindel 42 befestigt und erstreckt sich

durch den Schlitz 63 in der Kappe hindurch. Der Arm ist an seinem oberen Teil mit einer Gabelung versehen, deren Arme 68 am oberen Ende durch Klötze 69 verbunden sind.
Das von den beschriebenen Klötzen gebildete Gestell trägt Stangen 70, deren untere Enden mit Löchern versehen und um Zapfen 71 schwenkbar sind. Jede Stange ist an einem Punkt in der Nähe der Schablone mit einem Bund 72 versehen, welcher die Rollen

73 trägt. Die Rollen 73 werden durch Muttern

74 gehalten. Am oberen Ende ist jede Stange 70 mit einer Bohrung versehen. Die Bohrung jeder Stange 70 ist mit den gegabelten Enden 'einer Stellstange75 versehen, die an ihr mit Zapfen 76 befestigt ist. Zwischen den Klötzen 69 befindet sich an dem oberen Ende des Gestells ein Tragstück 77, das die Enden der Stellstangen 75 in schlitzähnlichen öffnungen aufnehmen kann. Stellkeile 79 erstrecken sich an dem oberen Ende jeder Stange durch die Enden der erwähnten schlitzartigen öffnung hindurch.

Mit Hilfe dieser Keile können die Rollen so eingestellt wenden, daß sie in Verbindung mit der Schablone stehen. Während zwei Rollen und nur eine Schablone beschrieben worden sind, die an sich nur eine Rolle erfordert, kann auch eine zweite Schablone auf die linke Seite der geschlitzten Öffnung 63 aufgesetzt werden, wie in Fig. 1 erkennbar, so daß auch die Rückseite des Werkstücks bearbeitet werden kann. Zur Vereinfachung ist jedoch die zweite Schablone nicht gezeichnet. Diese zweite Schablone wirkt ebenso wie die erste mit einer Rolle des Führungsarmes zusammen (s. Fig. 3).

An dem mit Gewinde versehenen Ende der Werkstückspindel ist ein Gewichtsrad 80 angebracht. Das Rad 80 ist mit Innengewinde versehen und auf das Gewinde 44 der Spindel aufgeschraubt. An dem Rad 80 befindet sich ein Gegengewicht 81, das dazu dient, um das. exzentrische Gewicht des an der Spindel beländlichen Armes auszugleichen. Das Gegengewicht 81 ist mit Hilfe von Bolzen 82 an dem Gewichtsrad befestigt. Mittels eines Schlitzes 85 kann das Gegengewicht richtig eingestellt werden.

Um die Rollen gegen die Schablone zu drücken, so daß die längsgerichtete und Drehbewegung der Spindel der Schablone ohne Rückschlag folgt, ist ein Gegengewicht 84 über der Rille des Gewichterades 80 mit Hilfe eines Seile 85 aufgehängt, das an dem Gewichtsrad in bekannter Weise bei 86 befestigt ist. Das Gegengewicht 84 ruft eine ständige Drehwirkung auf die Spindel hervor und hält nicht nur den Führungsarm an der Schablone fest, sondern verhindert auch einen Rückschlag und ermöglicht es außerdem, daß das Werkstück am Ende eines besonderen Hubes in derselben Stellung stehenbleibt.

Die vorerwähnten Bedingungen können am besten durch Betrachtung der Arbeitsweise der Einrichtung verstanden werden.

Eine Schablone^ wird zuerst im richtigen Winkel durch Verwendung der Platte 87 auf die Kappe aufgesetzt. Diese Schablone wird durch richtige Entwicklung aus den Werk-Stattzeichnungen des herzustellenden Gegenstandes ausgeführt. Das herzustellende Werkstück, z.B. ein Schraubenpropeller, wird dann auf den Dorn 48 aufgesetzt, indem seine Nabe über den Dorn geschoben wird, welcher vorher mit Hilfe der Zange in der Spindel eingespannt ist. Hierauf wird der Propeller auf dem Schleifdorn in bekannter Weise befestigt.

Das Schneid- oder Schleifwerkzeug befindet sich in fester Stellung in einem rechten Winkel zu dem Dorn und liegt während des Schneidhubes fest. Seine Stellung wird jedoch zwischen den Hüben geändert. Während des Arbeitens der Einrichtung führt die Bewegung des Schlittens das Werkstück an dem Werkzeug vorüber.

Nachdem das Werkstück in der beschriebenen Weise eingespannt worden ist, wird der Sattel in die richtige Stellung gebracht, indem der Griff 25 gelockert und der Hand- go griff 19 gedreht wird. Die Stellung des Sattels wird mit Hilfe des Zeigers 21 an dem Skalenrad 20 abgelesen. Nachdem der Sattel in die richtige Stellung gebracht ist, wird er durch Anziehen des Handgriffs 25 in dieser Stellung festgehalten.

Wie vorstehend beschrieben, bewegt sich bei der Bewegung des Kolbens 35 nach der rechten Seite der Fig. 1 auch der Schlitten 26 nach rechts. Die Spindel 42 wird dabei in Richtung des Uhrzeigers gedreht. Die durch die Einwirkung des Kolbens 35 erzeugte Kraft wird in gleiche Komponenten von Dreh- und Druckwirkung zerlegt.

Da das Gegengewicht 84 zunächst nicht mit der Maschine verbunden ist, besitzt die Bewegung des Antriebsarmes ein ähnliches Maß wie diejenige der Spindel, so daß, wenn die Bewegung der Rolle auf eine senkrecht zur Spindelachse liegende Ebene projiziert wird, ein Kreisbogen beschrieben wird.

Um der Spindel eine konstante und unabhängige Drehung zu erteilen, weiche eine Rolle in ständige Berührung mit der Schablone bringt, ist das Gegengewicht 84 an dem Gewichtsrad aufgehängt. Ein gleiches Ergebnis könnte erzielt werden, wenn der Antriebsarm mit einer Feder verbunden wäre. Es hat sich jedoch als besser erwiesen, ein Gegengewicht und ein Gewichtsrad zu verwenden.

Es ist bereits dargelegt worden, daß zwischen dem Antriebsarm 37" und den Rippen

2.6', die an dem Gleitstück angebracht sind, ein kleiner Spielraum vorhanden ist. Der Zweck dieser Einrichtung ist leicht Terständlich, nachdem die Begrenzung der Längs- und Drehbewegung der Spindel, die durch das Gegengewicht 84 hervorgerufen wind, dargestellt worden ist. Wenn die Antriebsarme fest auf den Rippen 26' ruhen würden, so würde die • Begrenzung der Bewegung der Spindel unter dem Einfluß des Armes, der mit der Schablone in Berührung ist, dazu führen, daß die Rolle 55 in dem Schlitz 54 der Antriebshülse festgehalten würde. Daher ist ein gewisses Spjel für die Antriebshülse vorgesehen, indem ein kleiner Zwischenraum zwischen dem Antriebsarm und den Rippen des Gleitstückes bestehen bleibt. Natürlich ist dieses Spiel durch den Abstand zwischen dem Antriebsarm und den erwähnten Rippen begrenzt. · Die Bewegung des Gleitstücks nach rechts ist schon beschrieben worden. Gleichzeitig zwingt die konstante Drehbewegung der Spindel, welche durch das Gegengewicht 64 hervorgerufen ist, die Rolle des Antriebsarmes dazu, der Schablone zu folgen. Daher geht das Schneiden oder Schleifen bei der Bewegung des Schlittens in beiden Richtungen vor sich.

Eine weitere wichtige Aufgabe des Gegengewichts besteht darin, daß wegen der unabhängigen Drehbewegung, welche die Spindel ausführt, ein Rückschlag in der Maschine nicht eintreten kann. Dies bedeutet, daß bei Beginn ader Beendigung einer Schneidarbeit am Anfang des Kolbenhubes das Werkzeug nicht tief in das Gußstück eindringen kann und keine Schleifspuren hinterläßt. Die Empfindlichkeit und Genauigkeit der Einstellung zwischen der Rolle und der Schablone wird erheblich dadurch erhöht, daß die Rolle in einer verhältnismäßig großen radialen Entfernung, von der Spindel angebracht ist. Hierdurch werden Rückschläge oder Ungenauigkeiten bei der Bearbeitung des Werkstücks ebenfalls verhindert. Überdies wird, sobald der Schlitten seinen Hub, z. B. nach rechts, beendet hat, das Werkstück sich in derselben Stellung zu der Spindelachse befinden. Dieselbe Beziehung besteht, wenn der Schlitten sich in entgegengesetzter Stellung befindet. Hierdurch wird vor allem ein Abbrechen von Werkzeugen verhindert.

In der Beschreibung ist angenommen warden, daß die Schablone richtig auf- der Kappe aufgesetzt ist, d. h. in dem richtigen Winkel liegt, der berechnet ist, um die Bewegung des Werkstücks in der im voraus bestimmten Abmessung durchzuführen.

Wenn man beispielsweise annimmt, daß ein Propeller hergestellt werden soll, so beruht seine Form im allgemeinen auf einer schraubenförmigen Flache. Die Ganghöhe einer Propellerfläche entspricht dabei der Entfernung, um welche ein Punkt der Fläche bei einer Umdrehung sich vorwärts bewegt. Betrachtet man nun einen Umdrehungszylinder mit einer Schraubenlinie, welche um ihn herumgeführt ist, so kann, wenn die Steigung der ^Schraubenlinie und der Radius des Zylinders bekannt sind, der Winkel der Schraubenlinie berechnet werden, da ihr Tangens gleich der Steigung der Schraubenlinie geteilt durch den Umfang des Zylinders ist.

Der Radius der Außenfläche der Kappe 59 ist nun bekannt, während der Mittelpunkt der Spindel gleichzeitig der Mittelpunkt der halbzylindrischen Kappe ist. Der Umfang eines vollständigen der Kappe entsprechenden Zylinders kann dann berechnet werden. Da ferner die Steigung des Propellers bekannt ist, so kann die Schablone in richtiger Weise hergestellt und eingestellt werden.

Es ist bereits angegeben worden, daß eine Platte 87 verwendet wird, um die Schablone in die richtige Winkelstellung zu bringen. - Die Platte 87 ist mit Hilfe von Bolzen 88 an der Kappe befestigt. Sie liegt auf der der Schablone entgegengesetzten Seite der öffnung. Da nun der Steigungswinkel der Platte und der Schablone bekannt ist, so können die Entfernungen zwischen beiden leicht durch Berechnung für jede beliebige Zahl von Punkten ermittelt werden. Hiernach kann die Schablone auf den richtigen Winkel eingestellt werden. Der Führungsarm bewegt dann das Werkstück genau in der verlangten Weise. Wenn man die andere Fläche des Gußstücks, welche von der durch die Verwendung der Schablone 64 geschaffenen abweicht, in einer Aufspannung fertigstellen will, so verwendet man, wie erwähnt, -eine zweite Schablone. Diese wird in derselben Weise eingestellt und an dem Antriebszylinder seitlich des Schlitzes 63 in der Kappe 59 befestigt. Das Gegengewicht wird auf der der Lage in Fig. ι entgegengesetzten Seite der Spindelachse angebracht.

Claims (10)

1. Patentansprüche:

   i. Werkzeugmaschine zur Bearbeitung von Werkstücken mit unebenen Flächen, insbesondere Propellern, Schiffsschrauben u.dgl., vorzugsweise durch Schleifen, bei der das Werkstück sowohl eine Längsbewegung als auch eine Drehbewegung bei relativ stillstehendem Werkzeug ausführt, dadurch gekennzeichnet, daß eine das Werkstück tragende Spindel (42) einer axialen Kraft unterworfen ist, die mittels einer Umsetzungsvorrichtung, die z. B. aus einer die Werkstückspindel (42) um-

   gebenden Hülse (52) besteht, die mit einer schraubenförmigen Nut (54) versehen ist, in die ein Rollenzapf en (55, 56) der Werkstückspindel eingreift, in eine Druck- bzw. Zugkomponente und in eine Drehkomponente zerlegbar ist, wobei eine Regelvorrichtung, die beispielsweise aus einem an der Werkstückspindel (42) befestigten Steuerarm (66) besteht, dessen freies Ende

   mittels Rollen (73) o. dgl. an einer Werkstückscha/blone (64) geführt ist, die Drehung und axiale Verschiebung der Spindel in schablonenmäßiger Anpassung an die zu erzeugende Fläche des Werkstücks steuert.
2. 2. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Regelvorrichtung (64, 66) doppelseitig ausgebildet ist, um auch die Rückseite des Werkstücks bearbeiten zu können.
3. 3. Maschine nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die eich zwischen der Schablone (64) und dem Steuerarm (66) äußernden Kräfte an einem größeren Hebelarm der Werkstückspindel (42) angreifen als die durch die Umsetzungsvorriohtung (52, 55, 56) auf die Werkstückspindel übertragene und diese in Drehung versetzende Triebkraftkomponente.
4. 4. Maschine nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die antreibenden Teile (36, 37, 37") der Werkstückspindel mit Spiel mit' den angetriebenen Teilen (26, 40, 42) dieser Spindel gekuppelt sind, so daß zwischen diesen Teilen eine Relativbewegung in beschränktem Umfange möglich ist.
5. 5. Maschine nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß als

   Triebkraftquelle für die Werkstückspindel (42) ein mit Druckflüssigkeit oder Druckluft betriebener Kolben (35) dient, dessen Kolbenstange (36) mit der Werkstückspindel gekuppelt ist.
6. 6. Maschine nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Schablone (64) abnehmbar und einstellbar auf einer an einem Schlitten (10) angeordneten halbzylindrischen Haube (59) befestigt ist, deren Achse mit der Achse der Werkstückwelle zusammenfällt.
7. 7. Maschine nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die an dem freien Ende des Steuerarmes (66) angeordneten und mit der Schablone (64) zusammenwirkenden Führungsrollen (73) auf an dem Steuerarm schwenkbar befestigten Zapfen (70) drehbar gelagert sind, die mit Gelenkzapfen (75) in öffnungen einer an dem Steuerarm befestigten Platte (69) unter Zwischenschaltung von Stellkeilen (79) angreifen.
8. 8. Maschine nach den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Haube (59) eine Einstellschablone (87) gegenüber der Steuersdhablone (64) angeordnet ist.
9. 9. Maschine nach den Ansprüchen 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Werkstückwelle (42) mit einer Scheibe (80) gekuppelt ist, die ein dem Gewicht des Steuerarmes (66) entsprechendes Gegengewicht (81) trägt.
10. 10. Maschine nach den Ansprüchen 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß am Umfang der Scheibe (80) ein Gewicht (84) angreift, das die Führungsrollen (73) des Steuerarmes (66) ständig an die Schablone (64) anpreßt.

    Hierzu 1 Blatt Zeichnungen