DE697590C - Auf Widerlagern verschiebbare, auf beliebige Winkelgroessen einstellbare Winkelanordnung mit an der Scheitelspitze angeordnetem Werkzeug fuer die Erzeugung und Bearbeitung von kurvenfoermigen Flaechen - Google Patents

Description

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Im Patent 681894 ist eine Winkelanordnung beschrieben, die · auf Widerlagern.. verschiebbar ist, welche in ihrem Abstand zu-.einander auf beliebige Winkelgrößen einstellbar sind. An der Scheitelspitze der Winkelanordnung ist ein Werkzeug angebracht, das die Erzeugung oder Bearbeitung von kurvenförmigen Flächen, insbesondere Oberflächen, optischer Linsen ermöglicht. Durch Ver-(o schieben dieser Winkelanordnung auf ihren Widerlagern wird zwischen Werkzeug und Werkstück .eine Bewegung entweder ununterbrochen oder hin und her gehend spanmäßig herbeigeführt und hierdurch ähnlich wie durch, einen Hobel-, Fräs-, Dreh-, Schneid-, Schleif- oder PoÜervorgang- auf dem Werkstück eine kurvenförmige Fläche erzeugt oder bearbeitet. Bei dieser Winkelanordnung ist das Werkzeug an der Scheitelspitze entweder starr oder an einem in Richtung der Halbierenden der ao Winkelanordnung bewegbaren Ansatzstück angebracht. Damit ist seine Lage in bezug auf diese Winkelhalbierende festgelegt. Eine einwandfreie Arbeit des Arbeitswerkzeuges ist nun bei dieser Anordnung nach dem Hauptpatent hur dann zu erreichen, wenn das Werk- -

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zeug in jedem Punkt rechtwinklig" zu der Kurve steht.

D,as an der Scheitelspitze der Winkelanordnung angeordnete Werkzeug· oder im Austausch hierzu das Werkstück ist zu diesem Zweck gemäß der Erfindung· an einem; an der Scheitelspitze angelenkten Schenkel,' also einem gleichschenkligen Parallelogramm (Rhombus), angebracht, dessen diagonal dem ίο Werkzeug gegenüberliegender Gelenkpunkt gleitbar an der Winkelhalbierenden geführt ist und dessen nicht mit dem Werkzeug· verbundener Schenkel rechtwinklig· zu der die beiden Widerlagerpunkte verbindenden Linie liegt.

Hierbei können die einerseits der Winkelhalbierenden liegenden Parallelogrammschenkel fortgelassen sein; dann wird der rechtwinklig zur Verbindungslinie der beiden Widerlagerpunkte verlaufende Schenkel durch eine Führung· in dieser Lage gehalten. Es kann hierbei der gleitbar an der Winkelhalbierenden geführte Schenkel von einer Führungsschiene gleitbar umfaßt werden, die ihrerseits längs der die beiden Widerlagerpunkte direkt verbindenden Linie oder einer parallelen hierzu bewegbar ist. Die Führung senkrecht zur Verbindungslinie der Widerlagerp unkte parallel zu dieser Verbindungslinie kann vermittels zweier Arme schwenkbar sein. Um in einem Arbeitsgang gleichzeitig zwei einander geometrisch ähnliche, gegebenenfalls sich deckende oder sich gleichende Werkstücke zu erzeugen oder zu bearbeiten, kann die -erfindungsgemäße 'Anordnung so ausgebildet sein, daß der das Werkzeug tragende Schenkel über sein dem Werkzeug gegenüberliegendes Ende verlängert ist und an diesem Ende lein zweites Werkzeug trägt.

In den Zeichnungen sind Ausführungsbeispiele der Erfindung und das ihr zugrunde liegende geometrische Prinzip näher erläutert, und zwar zeigt

Abb. ι verschiedene Stellungen des. Werkzeuges bei Anwendung der erfindungsgemäßen Steuerung nach -einer Ausführung, ~> Abb. 2 ähnlich verschiedene Stellungen des Werkzeuges mit einer Steuerung nach einer teilweise andersartigen Ausführung, Abb. 3 eine den Abb. 1 tmd 2 entsprechende Ansicht mit einer weiteren Steuerungsmöglichkeit.

Abb. 4 schematisiert die Arbeitsweise der erfindungsgemäßen Winkelanordnung mit zwei gleichzeitig arbeitenden, gegensinnig bewegten und je eine konkave Fläche fertigenden Werkzeugen, - ■ ·.-··.

Abb. 5 eine der Abb. 4 entsprechende Ansicht mit zwei Werkzeugen, die zu gleicher Zeit je eine konvexe und eine konkave Fläche erzeugen oder bearbeiten.

Auf in ihrem Abstand veränderlichen Widerlagerpunkten 2, 2 wird eine Winkelanordnung verschiebbar angeordnet, die aus den Winkelschenkeln 1, 1 besteht. Der von diesen ""Schenkeln 'eingeschlossene Winkel ist ver- -iiicllbar; er kann sich auch während der " Verlagerung der Winkelanordnung auf ihren Widerlagerpunkten nach einer Gesetzmäßigkeit ändern. Im Scheitelpunkt 3 dieser Winkelanordnung ist das Werkzeug 5 oder im Austausch hiermit das Werkstück lagenveränderlich angebracht. Die Winkelanordnung trägt als Halbierende des von ihren Schenkeln 1,1 eingeschlossenen Winkels eine Strebe 6, die auf einen Teil ihrer Länge mit 'einem Führungsschlitz 7 versehen ist.

An der Scheitelspitze 3 der Winkelanordnung sind, wie rechts in Abb. 1 veranschaulicht, zwei Schenkel 8, 8' schwinghar angeordnet, die an ihrem anderen Ende an gleich lange Schenkel 9, 9' angelenkt sind, deren entgegengesetzte Enden im Schlitz 7 geführt sind. Diese vier Schenkel bilden ein Parallelogramm, das derart vereinfacht werden kann, daß von den vier Sehenkeln nur noch die beiden Schenkel 8 und 9 notwendig sind. Dies wird dadurch erreicht, wie auf der linken Seite der Abb. ι dargestellt,, daß der Schenkel 9 stets rechtwinklig zu der die Widerlagerpunkte 2, 2 direkt verbindenden Linie gehalten wird.

Zu diesem Zweck wird nach der Ausführung gemäß Abb. 1 der Schenkel 9 oder dessen Verlängerung von einer Führungsschiene 10 gleitbar umfaßt; diese Schiene ist längs der die beiden Widerlagerpunkte direkt verbindenden Linie oder einer Parallelen hierzu bewegbar, indem sie mit Schlitzen 11 zweckentsprechend ausgebildete Führungszapfen auf den Widerlagern bzw, sonstige feste Schlitzführungszapfen umfaßt. Der rechtwinklig durch die Führung 12 jener Schiene ι ο hindurchgeführte ParaUelogrammschenkel 9 wird also auf diese Weise stets lotrecht zu der die beiden Widerlager 2, 2 direkt verbindenden Geraden gehalten, ohne an einer Gleitbewegung in seiner Längsrichtung gehindert zu sein. Während der Verlagerung der Winkelanordnung auf diesen "Widerlagern wird also der Sehenkel 9 durch den Schlitz 7 stets mitgezogen, aber durch die Schiene 10 veranlaßt, seine Lage zu der die Widerlager verbindenden. Geraden auch stets beizubehalten; hierbei bewegt sich die in der Winkelhalbierenden an- ;eordnete Strebe 6 stets auf- Schenkeln eines Peripheriewinkels der durchlaufenen Kurvenhahn. Der das Werkzeug tragende Schenkel 8 des Parallelogrammgestänges ändert gegenüber dem Schenkel 9 ständig seine Lage, und zwar ist er stets radial zum beschriebenen Kreisbogen gerichtet. Auf diese Weise ist

die Gewähr gegeben, daß das Werkzeug- seine Lage zu der zu bearbeitenden Fläche stets unverändert beibehält, wie aus der die geometrischen Verhältnisse erläuternden Abb. ι auch direkt zu entnehmen ist.

Eine andere Ausführungsmöglichkeit, den Schenkel 9 'stets rechtwinklig zu der die beiden Widerlager verbindenden Geraden ■ zu halten, zeigt Abb.'2. In diesem Fall ist die Führungsschiene ιo, 'durch deren Führung 12 der Schenkel 9 gleitbar hindurchgeführt ist, an

' zwei jeweils parallel geführte, außerhalb der ■ Winkelanordnung gelagerte Schwingarme 13 angeschlossen/ Bei einer Verlagerung der Winkelanordnung auf den Widerlagern wird die Führungsschiene 10 stets parallel zu sich und auch parallel zu der die Widerlager verbindenden Geraden bewiegt; auch bei dieser Steuerung wird erreicht, daß der das Werk-

ao zeug 5 tragende Rarallelogrammschenkel 8 stets die Richtung eines Schenkels des für die vom Werkzeug durchlaufene Kurvenbahn maßgebenden'Zentriwinkels einnimmt und somit gewährleistet, daß das Werkzeug seine für eine gleichmäßige, einwandfreie Arbeit maßgebende Lage unverändert beibehält.

Eine Steuerung des Schenkels 9 mittels einer

Führungsschiene, die parallel zu, der 'die

- beiden Widerlagerpunkte 2,2 direkt verbindenden Geraden angeordnet ist, zeigt Abb. 3. Wie dort ersichtlich, sind die Führungsschlitzzapfen unabhängig· von den Widerlagerpunkten 2, 2 angeordnet. Diese bauliche Ausbildung wird besonders dort mit Vorteil-angewendet werden, wo die zu erzeugende und/oder zu bearbeitende ' Kurvenfläche eine verhältnismäßig flache Kugelkalotte großen Durchmessers darstellt. Es braucht hierbei., der Schenke] 9 nicht selbst in der Führung 12 gleitbar geführt zu werden, sondern erne an ihm angebrachte Verlängerung, wie-in dieser Abbildung veranschaulicht. Auch zeigt diese, •daß es mit dem Arbeitswerkzeug bei der erfindungsgemäßen Ausbildung leicht möglich . 45 ist, es über einen Kreisabschnitt stets gleichbleibend arbeitswirksam zu führen, der wesentlich größer ,als eirrHalbkreis ist; wie hiernach ohne weiteres ersichtlich, lassen sich bei Verwendung einer entsprechend kleinwinkligen Winkelanordnung fast geschlossene. Hohlkörper in dieser Weise ausarbeiten.

Der Parallelogrammschenkel 8 ist zweckmäßig 'ein- oder beidseitig verlängerbar,, und Mittel sind vorgesehen, das Werkzeug an beliebiger Stelle der Gesamtlänge anzubringen. Auch kann die Anbringung'' des Werkzeuges in der Weise erfolgen, daß es won dem Schenkel 8 Oder dessen Verlängerung- seitlich absteht, was besonders von Bedeutung ist bei Bearbeitung' von Oberflächen von Körpern, deren größter Durchmesser größer ist als der Abstand ' der Widerlagearpunkte voneinander; in diesem Falle wird auch 'eine Winkelanordnung . benutzt, be,i der der von den Schenkeln 1, 1 eingeschlossene Winkel kleiner als 90° ist. Der Werkzeugträger kann während der Verlagerung der Winkelanordnung auf den Widerlagern längs des an der Scheitelspitze 3 angelenkten Parallelogrammschenkels 8 in gesetzmäßiger Abhängigkeit von der Verlagerungsbewegung verschiebbar sein, wodurch asphärisehe Flächen oder auch von der Zylinderform abweichende Kurvenflächen erzeugt und/oder bearbeitet werden können.

Auch können zwei¹ oder mehrere der beschriebenen Winkelanordnungen im Abstand nebeneinander planparallel angeordnet sein; hierbei werden dann das oder die Werkzeuge an einer der die an der Scheitelspitze 3 angelenkten Parällelogrammschenkel 8 verbindenden Streben angebracht.

Schließlich können auch gleichzeitig zwei gegebenenfalls kongruente oder geometrisch -" ähnliche Flächen mit der beschriebenen Winkelanordnung gefertigt werden. Diese Arbeitsweise ist in Abb. 4 und in einer Abwandlung in Abb·. 5 dargestellt.

Die Abbildungen zeigen in drei verschiedenen Stellungen die Winkelanordnung mit der an Hand von Abb. 1 erläuterten, hier nur schematisch angedeuteten Steuerung. In diesem Fall weist der Schenkel 8 eine Verlängerung 4., auf; diese Verlängerung geht naturgemäß durch die Spitze des Zentriwinkels¹, und die über- diesen Punkt hinausragenden Teile der Verlängerung werden, bei der Verlagerung der Winkelanordnung auf den Widerlagern gegensinnig zu der Scheitelspitze 3 geführt. Ein an' dieser Verlängerung 4 angebrachtes Werkzeug 5' wird? also gleichfalls gegensinnig zu dem Werkzeug 5 geführt. Die von dem Werkzeug 5* durchlaufene Kurvenbahn ist der vom Werkzeug-5 durchlaufenen Bahn kongruent oder geometrisch ähnlich, und sie ist gleich, wenn der Abstand des Werkzeuges 5' vom gedachten Mittelpunkt bzw. von der Spitze des Zentriwinkels genau so groß ist wie der entsprechende Abstand des Werkzeuges 5; 'diesen letztgenannten Fall veranschaulicht Abb. 4. Diese Einrichtung und Arbeitsweise eignet sich also zur Erzeugung und/oder Bearbeitung von leinander ähnlichen oder gleichen Flächen, *'

Die Aufgabe, eine genau sich deckende konkave und konvexe Fläche herzustellen, wird durch die in Abb. 5 dargestellte Einrichtung gelöst. Der Unterschied gegenüber Abb. 4 besteht darin, daß das Werkzeug 5' an 'einem gekröpften Halter angebracht ist, so daß sein arbeitender Angriffspunkt nach der gleichen Richtung hin arbeitet, wie jener des Werk-

Claims (5)

1. Patentansprüche:

   ι. Auf Widerlagern verschiebbare, auf beliebige Winkelgrößen leinstellbare Winkelanordnung mit an der Scheitelspitze angeordnetem Werkzeug· für die Erzeugung und Bearbeitung von kurvenförmigen Flächen nach Patent 681 894, dadurch gekennzeichnet, daß das Werkzeug an 'einem an der Scheitelspitze angelenkten Schenkel, also einem gleichschenkligen Parallelogramm (Rhombus), angebracht ist, dessen diagonal dem Werkzeug gegenüberliegender Gelenkpunkt gleitbar an der Winkelhalbierenden geführt ist und dessen nicht mit dem Werkzeug verbundener Schenkel rechtwinklig zu der die beiden Widerlagerpunkte verbindenden Linie liegt.
2. 2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die !einerseits der Winkelhalbierenden liegenden Parallelogrammschenkel fortgelassen sind und der rechtwinklig zur Verbindungslinie der beiden Widerlagerpunkte verlaufende Schenkel durch eine Führung in dieser Lage erhalten wird.
3. 3. Anordnung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der gleitbar an der Winkelhalbierenden geführte Schenkel von einer Führungsschiene gleitbar ' umfaßt wird, die ihrerseits, längs der die beiden Widerlagerpunkte direkt verbindenden Linie oder 'einer parallelen hierzu bewegbar ist.
4. 4. Anordnung nach. Anspruch 1 bis 3,' dadurch gekennzeichnet, daß die Führung ■senkrecht zur Verbindungslinie der Widerlagerpunkte parallel zu dieser Verbindungslinie vermittels zweier Arme schwenkbar ist.
5. 5. Anordnung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der das Werkzeug tragende Schenkel über sein dem Werkzeug gegenüberliegendes Ende verlängert ist und an diesem Ende ein zweites Werkzeug trägt.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen