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Einrichtung zur Übertragung der Tasterbewegung auf das Werkzeug an
einer Kopierfräsmaschine zum Herstellen von Propellern Es sind bereits zahlreiche
Einrichtungen zur gleichzeitigen Herstellung von mehreren Propellerflügeln nach
einem Muster bekannt. Diese bekannten Einrichtungen arbeiten aber nicht völlig zufriedenstellend,
da man mit ihnen keine Flügel erhalten kann, die einerseits untereinander .sowie
andrerseits mit dem Musterflügel genau übereinstimmen.
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Bei einigen der bekannten Einrichtungen drehen sich die zu bearbeitenden
Flügel um parallele, in einer waagerechten Ebene liegende Achsen; infolge der waagerechten
Lage der verhältnismäßig langen und dünnen Flügel tritt dabei immer eine Durchbiegung
dieser Flügel .auf, wodurch eine völlig genaue Bearbeitung unmöglich gemacht wird,
selbst wenn Hilfsmittel zur Führung und zum Halten jener Flügel benützt werden.
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Um diesen Mangel zu beheben, ist es ,auch nicht neu, die Flügel unter
Spannung zu bearbeiten und sie an jedem Ende anzutreiben. Aber auch diese Vervollkommnungen
haben noch nicht -die erwarteten Ergebnisse gezeigt, da die Spannung !der Flügel
eine leichte Verformung durch Torsion hervorrief. Es ist auch bekannt, die Drehungsachsen
der Flügel lotrecht anzuordnen, ,derart, daß eine der Ursachen für die Verformung
jener Flügel während der Bearbeitung -beseitigt wird. Bei .den bekannten Einrichtungen
dieser Art liegen die lotrechten Flügelachsen in einer Ebene, so daß man einen besonderen
Schlitten benötigt, um die Werkzeuge oder Tastrollen für die Flügel zu halten, oder
einen einzigen Schlitten von :großer Länge braucht, der infolgedessen nur sehr schwer
richtig geführt werden kann.
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In allen Fällen müssen zum Antrieb der lotrechten .Bewegungen ,des
Schlittens oder der Schlitten mehrere Schraube-Mutter-Getriebe benutzt werden.
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Aber selbst wenn man alle diese Vorsichtsmaßnahmen trifft, ist es
praktisch unmöglich, eine absolute Genauigkeit in dem gleichzeitigen Antrieb der
Schrauben sowie beim Nachholen des toten Ganges oder der freien Spiele zu erzielen.
Denn nach .einer gewissen Zeit sind die in den Schraube-Mutter-Getrieben auftretenden
toten Gänge für jedes Getriebe verschieden, so daß die Bewegungen der
Schlitten
nicht mehr übereinstimmen, sondern in bezug aufeinander etwas verlagert sind. Falls
man einen einzigen Schlitten verwendet, so bleibt dieser nicht völlig waagerecht,
und es treten Klemmungen auf.
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Die vorliegende Erfindung stellt es sich nun zur Aufgabe, die vorstehend
erwähnten Nach=: teile zu belieben. Zu .diesem Zweck bedient man sich einer Kopierfräsmaschine
zum Herstellen von Propellern, bei der in bekannter Weise das Muster von zwei an
gegenüberliegenden Stellen angedrückten, auf Armen mit gemeinsamer Achse gelagerten
Rollen abgetastet wird und die Arme ihre Bewegungen durch Schubstangen auf die'
wie. ,die Tastrollen befestigten und an entsprechenden Stellen der Propeller angreifende
Fräser übertragen. Erfindungsgemäß sind dabei die schwenkbaren Arme in regelmäßiger
Verteilung auf einer senkrecht verschiebbaren und sich parallel zu den Propellerachsen
bewegenden Hülse angeordnet, und die ringförmig gebogenen Schubstangen sind koaxial
zu jener Hülse gelagert. Bei dieser Anordnung, bei welcher nur ein einziger, in
Form einer auf einer zentralen Säule der Maschine beweglichen Hülse gebildeter Schlitten
vorgesehen ist, erfolgt nur eine sehr geringe Abnutzung im Schraube-Mutter-Getriebe,
die praktisch keinen Einfluß hat. Ferner .bietet diese Anordnung den Vorteil, daß
die Bearbeitung der Flügelblätter durch eine senkrechte Verschiebung der Hülse von
unten nach oben ausgeführt wird, wobei -die freien Spiele der zum Antrieb der senkrechten
Bewegung dienenden Schraube wieder eingeholt werden und diese Schraube unter Zugwirkung
arbeitet, wodurch praktisch sämtliche Vibrationen ausgeschaltet werden. Es sei auch
noch darauf hingewiesen, daß die gleichmäßige Verteilung der Arme rings um jene
Hülse es gestattet, das ganze System im Gleichgewicht zu halten.
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Weitere Merkmale gehen aus der nachstehenden Beschreibung an Hand
der Zeichnung hervor, auf welcher lediglich beispielsweise und schematisch .eine
Ausführungsform der erfindungsgemäßen Einrichtung dargestellt ist. Es zeigt Fig.
i eine Gesamtansicht einer Maschine zur gleichzeitigen Bearbeitung von drei dreilcantigen
Propellerblättern, wobei einige Teile der Maschine fortgelassen sind, Fig. 2 einen
Schnitt durch die gleiche Maschine nach der Linie II-II der Fig. i, Fig.3 eine Teilansicht
in vergrößertem Maßstab voll einer Einzelheit, welche ein System zum nachgiebigen
Anpressen einer Tastrolle an Musterflügel darstellt, Fig. 4 in vergrößertem Maßstab
eine Teilansicht einer Regelvorrichtung für die schwenkbaren Tragarme der Tastrollen.
Bei der dargestellten Ausführungsform sind der Musterflügel i und .die drei zu bearbeitenden
Propellerflügel 2 senkrecht angeordnet und gleichmäßig auf dem Umfang eines ;-Zylinders
mit der senfrechten Achse X-Y ;@#@Ttei lt.
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Die Bearbeitung eines jeden Flügelblattes 2 wird durch zwei umlaufende
Werkzeuge, wie z. B. Fräser, bewirkt, welche entsprechend für jedes Blatt auf zwei
Armen .4 und 5 angebracht sind. Das jedem Flügelblatt entsprechende Armpaar .4,
5 kann auf einer geineinsamen Drehachse 6 schwenkbar ;gelagert sein, wie dies beim
Ausführungsbeispiel der Fall ist, oder beide Arme können auch besondere Drehachsen
haben.
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Entsprechende Arme 7 und 8, die als Träger von Tastrollen g und io
dienen, welche mit dem Musterflügel i .in ständiger Berührung stehen, sind um eine
Achse i i drehbar angeordnet.
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Alle .Arme .4 sind unter sich und mit dein Arm 7 mittels einer ringförmig
gebogenen Schubstange 12 verbunden, während alle Arme 5 unter sich und mit dem Arm
8 mittels einer anderen ringförmig gebogenen Schubstange 1d. verbunden sind.
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Die Verbindung zwischen den verschiedenen Armen und den zugehörigen
Schubstangen wird durch Gleitstücke 15 hergestellt, wie dies in vergrößertem
Maßstab in Fig..I dargestellt ist. Jeder Arm ist an seineirr freien Ende mit einer
in radialer Richtung länglichen Kulisse 16 versehen, in welche ein um einen Zapfen
17 drehbares Gleitstück 1,5 eingreift. Dieser Drehzapfen 17 ist außermittig an einem
Schneckenrad i S befestigt, das mit einer Steuerschnecke ig in -Eingriff stellt.
Durch Drehen der Schnecke ig können die Lagen der Gleitstücke I5 in den Kulissen
16 der Arme .I, 5, 7, 8 und damit die Lagen dieser Arme zueinander und zu dein zugehörigen
Flügelblatt geregelt «erden.
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Infolge der untereinander unabhängigen Einstellung der einzelnen Arme
kann man auf diese Weise einen genauesten Ausgleich voll Unterschieden herbeiführen,
die zwischen den verschiedenen Fräsern vorliegen können.
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Die ringförmig gebogenen Schubstangen 12 und i4., welche die Verbindung
zwischen den Armen .l-7 einerseits und zwischen den Armen 5-8 andrerseits herstellen,
werden in radialer und senkrechter Richtung durch Rollen geführt. Die Schubstange
14 bewegt sich innerhalb von vier Führungsrollen 2o mit senkrechter Drehachse und
ruht auf vier konischen Rollen 21 mit waagerechter Drehachse. Die Schubstange 12
bewegt sich außerhalb von vier Führungsrollen 22 mit senkrechter Drehachse und ruht
auf vier konischen Rollen 23 mit waagerechter Drehachse.
Die Rollen
2o bzw. 22 sind an -den Schubstangen 12 bzw. 14 in der insbesondere aus Fig. 3 ersichtlichen
Weise angeordnet. Beispielsweise ist die Rolle 2o mit einer Umfangsverzahnung 2oa
versehen, die mit einem ebenfalls gezahnten Umfangsteil I4a der Schubstange 14 in
Eingriff steht, wobei eine Spiralfeder 24 ständig die Rolle 20 im Sinne des eingezeichneten
Pfeiles 25 und damit die Schubstange 14 im Sinne des Pfeiles 26 zu :drehen sucht,
um so mit einem bestimmten Druck ständig die Tastrolle Io gegen das Musterflügelblatt
i zu pressen. Durch ein entsprechendes System wird die Tastrolle 9 ständig gegen
:das Musterflügelblatt gedrückt.
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Die auf Fig. 2 gezeigte Anordnung könnte im Rahmen der Erfindung zahlreiche
Abänderungen erfahren. So kann beispielsweise an Stelle der Federn eine Gegengewichtsanordnung
verwendet -werden.
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Die Achsen 6 und i i werden von einer Hülse 27 getragen, welche senkrecht
und parallel zu den Achsen der Flügelblätter verschiebbar auf einer mittleren hohlen.
Säule 28 angeordnet ist. Die Drehzapfen der Rollen 20, 21, 22 und 23 sind auf seitlichen
Ansätzen 29 der Hülse 27 .angebracht. Die senkrechte Bewegung des Systems wird :durch
entsprechende Bewegung der Hülse 27 .in der Weise bewirkt, daß eine Schraubenspindel
30 mit einer mit Gewinde versehenen Lasche 3 i, die starr mit der Hülse 27 verbunden
ist und :durch einen .senkrechten Schlitz 32 in der hohlen Säule 28 hindurchragt,
in Eingriff steht. Die Drehbewegung der Flügelblätter i und 2 wird durch an jedem
ihrer Enden angebrachte Rädergetriebe 33 und 34 gesteuert, welche in Gehäusen 35
und 36 untergebracht sind (Fig. i). Das untere Gehäuse 35 bildet einen Sockel, auf
welchem die mittlere Säule 28 befestigt ist, während das obere Gehäuse 36
am oberen Teil dieser Säule befestigt ist.. Der Antrieb und :die Übertragung der
Bewegung der Zahnräder der Räderwerke 33 und 34 unter sich erfolgt :durch eine Welle
38, welche in der Mittelachse der Säule 28 angeordnet isst, während die Schraubenspindel
30 exzentrisch zur Achse der hohlen Säule angeordnet ist. Die Welle 38 wird von
einem Motor 39 über ein Untersetzungsgetriebe angetrieben. Der Motor 39 steuert
gleichzeitig über Zahnräder 41 und ein Untersetzungsgetriebe 4Ia :die Schraubspindel
30 zum Antrieb der senkrechten Bewegung der Hülse 27. Diese senkrechte Verschiebung
ist für eine, Umdrehung der Flügelblätter äußerstgering.
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Die Flügelblätter werden an ihren Enden durch Spannfutter 42 gehalten
und sind von einem rohrförmigen Schutzmantel 43 aus irgendeinem .geeigneten Baustoff,
wie z. B. von Glimmer, Blech o. dgl., umgeben. Die verschiedenen Fräser 3 werden
:durch einzelne Elektromotoren 44 angetrieben.
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Es ist zweckmäßig; beim Betrieb :der Maschine die Bearbeitung der
Flügelblätter während einer senkrechten Verschiebung der Hülse 27 von unten nach
oben durchzuführen. Man gleicht dabei nämlich :die freien Spiele der die senkrechte
Verschiebung steuernden Spindel 30 aus und läßt diese Spindel auf Zug arbeiten,
wodurch praktisch alle Vibrationen vermieden werden.
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Infolge der lotrechten Anordnung der Maschine, bei welcher auch die
Drehachsen :6 und i i der Arme 4, 5, 7, 8 lotrecht verlaufen, werden ferner diese
Arme, :die sich :in bezug auf die Hülse 27 in :einer waagerechten Ebene bewegen,
in statischem Gleichgewicht gehalten.
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Weiterhin .gewährt die neue Maschine große Erleichterungen ,in der
Zugänglichkeit für :das Einsetzen und Herausnehmen der Flügelblätter, und der Platzbedarf
der Maschine in waagerechter Richtung ist stark vermindert.
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Das :dargestellte und beschriebene Ausführungsbeispiel kann in Anpassung
an :die jeweiligen Fälle der Praxis im Rahmen der Erfindung zahlreiche Abänderungen
erfahren. So ist es unter Beibehaltung der lotrechten Anordnung und der :daraus
herrührenden Vorteile möglich, die Achsen 6 und i i nicht auf einem Kreis um die
Achse X-Ir, sondern in einer senkrechten Ebene anzuordnen, wobei die Hülse 27 .durch
einen rechteckigen Schlitten ersetzt werden würde, der in senkrechter Richtung bewegt
wird, während die Schubstangen 12 und 14 als geradlinige Spindeln ausgeführt werden
würden.
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Durch :die lotrechte Anordnung der Maschine mit den auf einer Kreislinie
oder geradlinig angeordneten Flügelblättern (in der gleichen Ebene) kann die Bearbeitung
der Blätter mit größter Leichtigkeit und zu jedem Zeitpunkt überwacht werden.