DE826399C

DE826399C - Milling and grinding device for the production of curved paths

Info

Publication number: DE826399C
Application number: DE1949P0036092
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Erich Kelling
Original assignee: ERICH KELLING DIPL ING
Current assignee: ERICH KELLING DIPL ING
Priority date: 1949-03-08
Filing date: 1949-03-08
Publication date: 1952-01-03

Description

Fräs- und Schleifvorrichtung zur Herstellung von Kurvenbahnen Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Herstellung von ringförmigen, an zylindrischen Trommeln oder Scheiben angebrachten Kurvenbahnen, die dazu dienen, den während ihrer Drehung sich auf ihnen abwälzenden, in Schwinghebeln gelagerten Rollen ein bestimmtes Bewegungsgesetz für eine hin und her gehende, durch Gestänge auf Kolben von Kraft- und Arbeitsmaschinen zu übertragende Bewegung vorzuschreiben.Milling and grinding device for the production of curved tracks Die The invention relates to a device for producing ring-shaped, cylindrical Drums or discs attached cam tracks, which are used during their There is a certain rotation on them rolling on them, mounted in rocker arms Law of motion for a reciprocating, through rods on pistons of force and working machines to prescribe the movement to be transmitted.

Kurvenbahnen der vorstehend gekennzeichneten Art unterscheiden sich wesentlich von solchen bekannter Art, bei denen für die sich auf ihnen, abwälzenden Rollen Kolbengradführungen verwendet werden. Abweichend davon werden bei den erfindungsgemäß herzustellenden Kurvenbahnen, wie aus den Abb. i bis 3 ersichtlich, die Rollen ei und e2 mit ihren Mittelpunkten auf Kreisbögen geführt, die mit den Hebeldrehpunkten hl und h2 ii' Ebenen liegen, die man sich tangential an den durch die ringförmigen Kurvenbahn bestimmten Zylinder gelegt denken kann. 1n Abb. t bis 3 ist h, die Welle mit der Kurvembalinscheibe s, auf der eine Kurvenbahn auf einer oder beiden Seitenhergestellt werden sollen.Cam tracks of the type identified above differ essentially of those of a known kind, for those who roll on them Rollers piston degree guides are used. Notwithstanding this, the invention Cam tracks to be produced, as can be seen from Figs. i to 3, the rollers ei and e2 out with their centers on arcs, which with the lever fulcrums hl and h2 ii 'are planes that are tangential to the through the annular Curve path placed certain cylinder can think. 1n Fig. T to 3 is h, the wave with the cam membrane disc s on which a cam track is made on one or both sides should be.

Die Kurvenbalmscheibe ist in Abb. a im Schnitt, in Abb. 3 in Ansicht dargestellt. In Abb. i ist unter Fortlassung von Scheibe und Welle nur die Abwicklung der Kurvenbahn auf dem Scheibenumfang zwischen den Rollen eingezeichnet. Die der Rollenlagerung dienenden Hebel, die um die Drehpunkte hl und /e2 schwingen, sind in Abb. t und a im Schnitt, in Abb. 3 schematisch durch ihre Mittel-Linien hl, fl, f2 und h2, f3, f4 dargestellt. Sie sind durch die am Scheibenrand verbeigehende Verbindungsstange v gekuppelt, die bei f2 und f4 angreift und deren Länge gleich dem Abstand hl, /t2 ist, so daß ein Parallelogramm hl, f2, f4, h2 entsteiht, welches bewirkt, daß die Rollenmittel bei ihren Schwingungen stets gleichen Abstand behalten. Den Rollenpaaren mit den an ihnen angreifenden Kolbenstangen und Kolben wird eine durch die Forln der Kurvenbahn bestimmte Bewegung zwangsläufig vorgeschrieben, sofern die Kurvenbahnen so hergestellt werden, daß sich die Rollen bei ihrer Bewegung auf der Kurvenbahn öline Spiel abwälzen (formschlüssige Führung). Dabei erfolgt diese Bewegung mit einer Übersetzung gegenüber der Welle, die durch die Zahl der Kurvenbahnscheitel bestimmt ist. Bei n-Scheiteln ist die Zahl der KoLbendoppelhübe n-mal größer als die Wellendrehzahl.The curve balm disc is shown in section in Fig. A, and in view in Fig. 3 shown. In Fig. I, only the development is shown, omitting the disc and shaft the cam track drawn on the disc circumference between the rollers. The the Rolling bearings are used levers that swing around the pivot points hl and / e2 in Fig. t and a in section, in Fig. 3 schematically by their center lines hl, fl, f2 and h2, f3, f4 are shown. They are due to the passing at the edge of the pane Connecting rod v coupled, which engages at f2 and f4 and the length of which is the same the distance hl, / t2, so that a parallelogram hl, f2, f4, h2 arises, which causes the roller means to always keep the same distance when they vibrate. The pairs of rollers with the piston rods and pistons engaging them become one movement determined by the shape of the curved path required, provided that the cam tracks are made in such a way that the rollers move as they move Roll on the curved track oleine play (form-fitting guidance). This takes place this movement with a translation with respect to the shaft, which is determined by the number of Curve apex is determined. In the case of n vertices, the number of piston double strokes is n times greater than the shaft speed.

Die in Abb. r eingezeichnete Kurvenbahnabwicklungskurve stellt das Bewegungsgesetz für die Rollenkreise in Funktion des Scheibendrehwinkels dar. Der Verlauf der Kurvenbahn, ebenso wie der der Ortskurve für die Mittelpunkte der Rollen ist infolge der durch die Pfeilhöhe der Kre.isbogenführung für dieRollenmittelpunkte bedingten Ordinatenverschiebung in bezug auf die Kurvenscheitel unsymmetrisch, was bei der Herstellung der Kurvenbahnen für formschlüssige Rollenführung erfindungsgemäß berücksichtigt wird. Diese Verschiedenheit der Kurvenbahn für die ablaufende und die auflaufende Rolle beim Arbeitshub bzw. beim Verdichtungshub von Kraftmaschinen ist für die KraftübertragungsveYhältnisse vorteilhaft.The curved path development curve drawn in Fig.r represents this Law of motion for the roller circles as a function of the disk rotation angle Course of the curved path, as well as that of the locus for the center points of the rollers is due to the arrows in the arc of the circle for the roller centers conditional ordinate shift with respect to the curve apex asymmetrical, what in the manufacture of the cam tracks for form-fitting roller guides according to the invention is taken into account. This difference in the cam path for the running and the accumulating role during the working stroke or during the compression stroke of prime movers is advantageous for the power transmission conditions.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung dient der Herstellung der oben gekennzeichneten Kurvenbahnen. Diese werden erfindungsgemäß so hergestellt, daß F räser, die den gleichen Durchmesser haben wie die Rollen der auszuführenden Maschinen und in Schwinghebeln besonders starrer Bauart, aber mit gleicher Hebellänge wie bei der auszuführenden Maschine gelagert sind, während der einem kleinen Vorschub entsprechenden Drehung der Kurvenbahnscheibe durch eimten Nocken so gesteuert werden, daß Kurvenbahnen gefräst werden, die den sich auf ihnen abwälzenden Rollen der ausgeführten Maschine das verlangte Bewegungsgesetz kraft-oder formschlüssig vorschreiben. Der Nocken, der erfindungsgemäß von der die Kurvenbahnscheibe während ihrer Bearbeitung tragenden Arbeitsspindel durch ein Vorgelege mit der verlangten Übersetzung angetrieben wird, muß eine solche Form haben, daß dem Mittelpunkt des Fräsers eine Bewegung entsprechend dein verlangten Bewegungsgesetz erteilt wird. Die Kurvenbahn selbst ist die Umhüllungskurve, die entsteht, wenn sich ein Kreis vom Rollen- bzw. Fräserdurchmesser finit seinem Mittelpunkt auf der dem Bewegungsgesetz entsprechenden Ortskurve bewegt.The device according to the invention is used to produce those identified above Curved tracks. These are produced according to the invention so that milling cutters that have the same diameter as the rollers of the machines to be executed and in rocker arms particularly rigid design, but with the same lever length as the one to be executed Machine are mounted during the rotation corresponding to a small advance the cam disc are controlled by eimten cam so that cam tracks be milled, the rolls of the running machine rolling on them prescribe the required law of motion non-positively or positively. The cam, according to the invention of the bearing the cam disc during its machining The work spindle is driven by a back gear with the required gear ratio, must be of such a shape that a movement corresponding to the center of the milling cutter your requested law of motion is granted. The curve itself is the envelope curve, which arises when a circle from the roll or cutter diameter is finite Moved center point on the locus corresponding to the law of motion.

Ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Herstellung von Kurvenbahnen der vorstehend beschriebenen Art ist in Abb, 4 bis 8 dargestellt. Es ist Abb. 4 eine Seitenansicht, Abb. S eine Ansicht von oben mit einem durch die Lagerung der Arbeitsspindel gelegten Schnitt. Ferner ist ein Schnitt A-B-C nach Abb. 4 durch die Vorrichtung in Abb. 6 (linke Hälfte der Vorrichtung) und in Abb. 7 (rechte Hälfte derselben) dargestellt. Die Kurvenbahnscheibe s, deren Kurvenbahnen bei t1 und t2 zu bearbeiten sind, ist mit der Arbeitsspindel a verbunden, die in dem Gestell b gelagert ist und über ein Vorgelege, z. 13. ein Schneckenrad. von der Schneckenwelle (Abb. S) angetrieben wird. Auf der Arbeitsspindel ist das Kegelrad p atifgekeilt, welches die beiden auf den Ansätzen o des Gestells b gelagerten gleich großen Kegelräder r1 und r. antreibt. Das Kegelrad r1 ist mit dem Nocken ial, das Kegelrad r2 mit dem Nocken o12 fest verbunden. Der Nocken n1 bzw. 1i2 ist in Abb.4 als kreisförmige, auf die Zahnradnabe mit Mittenabstand Qn aufgesetzte Scheibe, in Abb.8 als Nocken mit elliptischer Form dargestellt.An embodiment of the device according to the invention for manufacturing of curved paths of the type described above is shown in Figs. It is Fig. 4 a side view, Fig. S a view from above with a through the Storage of the work spindle laid cut. Furthermore, a section A-B-C is to Fig. 4 through the device in Fig. 6 (left half of the device) and in Fig. 7 (right half of the same) shown. The cam disc s, its cam tracks are to be machined at t1 and t2 is connected to the work spindle a, which in the frame b is mounted and via a back gear, z. 13. a worm wheel. from the worm shaft (Fig. S) is driven. The bevel gear is on the work spindle wedged, which the two on the lugs o of the frame b stored the same large bevel gears r1 and r. drives. The bevel gear r1 is ial with the cam that Bevel gear r2 firmly connected to cam o12. The cam n1 or 1i2 is shown in Fig.4 as a circular disc placed on the gear hub with a center-to-center distance Qn, shown in Fig.8 as a cam with an elliptical shape.

Der Fräser ei ist mit dem Zapfen f ini Schwingliebel d gelagert, der iiiii dun /altfett lii a111 Gestell drehbar ist. Der Fräserantrieli 'kann beispielsweise durch Zahnräder q1, 421 q3, 94 erfolgen, die am Schwinghebel -bzw. am Zapfen )il gelagert sind. Das den Schwinghebel bewegende Gestänge zwischen Nocken und Schwingliehel ist beim Ausführungsbeispiel parallelograininartig ausgeführt in der Weise, claß die bei v mit einer Gleitfläche versehene Stange w in i( ain Schwing'liebel und in z an einem um den Drelipunikt il schwingenden Lenker aufgehängt ist und durch die Feder v gegen den Nocken n, gedruckt wird.The milling cutter ei is supported by the pin f ini Schwingliebel d, the iiiii dun / altfett lii a111 frame is rotatable. The Fräserantrieli 'can for example done by gears q1, 421 q3, 94, which -bzw on the rocker arm. on the cone) il are stored. The linkage between the cam and the Schwingliehel that moves the rocker arm is executed in the embodiment parallelograin in the manner, claß the rod w provided with a sliding surface at v in i (ain Schwing'liebel and is suspended in z on a handlebar swinging around the Drelipunikt il and through the spring v is pressed against the cam n.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung ermöglicht durch Verwendung zweckmäßiger Nockenformen und geeigneter Übersetzungen der Zahnräder p und r1 bzw. r2 die Herstellung von Kurvenbahnen mit einem dem Verwendungszweck angepaßten Bewegungsgesetz. Beispielsweise ergibt ein Ikreisförmiger, exzentrisch aufgesetzter Nocken für die Mittelpunktsikurve in Abwicklung auf dein Umfange der sich drehenden Scheibe eine annähernd sinusförmige Funktion, die dem Bewegungsgesetz des Kurbeltriebes entspricht. Vorn kreisförmigen Nocken abweichende, z. B. elliptische Formen des Nockens können verwandt werden, um dem Mittelpunktsweg ein Bewegungsgesetz zu erteilen, das mit Rücksicht auf die Beschleunigungsverhältnisse und sonstige für Kraftübertragung von Kraft- und Arbeitsmaschinen wichtige Gesichtspunkte günstiger ist als der Kurbeltrieb.The device according to the invention made possible by using it more expediently Cam shapes and suitable translations of the gears p and r1 or r2 the production of curved paths with a law of motion adapted to the purpose. For example results in an I-circular, eccentrically attached cam for the center point curve in the development of the circumference of the rotating disk an approximately sinusoidal one Function that corresponds to the law of motion of the crank mechanism. Circular in front Different cams, e.g. B. Elliptical shapes of the cam can be used in order to give the midpoint path a law of motion that takes into account the Acceleration ratios and other for power transmission of prime movers and work machines important aspects is cheaper than the crank drive.

Der durch die erlindungsgemäße Vorrichtung erzielbare Fortschritt besteht iii erster Linie darin, daß sie die Durchführung eines Herstellungsverfa'lirens ermöglicht, welches ein Abwälzen von kraftübertragenden Rollen auf ihren Kurvenbahnen mit vollkommener Linienberührung sicherstellt, indem durch Verwendung von Fräsern mit dem Rollendurchmesser der auszuführenden Maschine in Hebelführungen mit der Hebellänge der auszuführenden Maschine erreicht wird, <laß die beine Fräsen entstehende, fortschreitend die Kurvenbahn bildende Schneidkante als gemeinsame Erzeugende zweier Flächen beim Abwälzvorgang mit der Berührungslinie zwischen Rolle und Kurvenbahn züisammenfällt.The progress that can be achieved by the device according to the invention iii consists primarily in the fact that they carry out a manufacturing process enables force-transmitting rollers to roll on their cam tracks with perfect line contact ensures by using milling cutters with the roll diameter of the machine to be executed in lever guides with the Lever length of the machine to be executed is reached, <let the legs milling, progressively the curved path forming cutting edge as a common generating line of two Areas during the rolling process with the contact line between the roller and the cam track collapses.

Weitere Vorteile ermöglicht die erfindungsgemäße Vorrichtung bei der Herstellung von doppelseitigen Kurvenbahnen für formschlüssige Rollenführung, indem sie die Verwendung zweier Fräser in zwei parallelograinniartig gciktililielteii Hchcht lind den d:tittit @erlniiitleitett. <1111-(71t tt11zt1-liissiges Spiel bedingtest 1 tiinertauif;keiten der lier- Stellung vermeidet und auch den Fräserantrieb vereinfacht. Erfindungsgemäß wird zunächst die eine Kurvenbahnseite, z. B. ti, gefräst und dann, nach Umspannen der Scheibe, so daß die gefräste Seite nach außen 'kommt, der Schwinghebel auf die an der anderen Seite der Vorrichtung dafür vorgesehenen Zapfen h2 und i2 aufgesetzt, so daß die Kurvenbahn t2 gefräst werden 'kann. Durch die Versetzung des Schwinghebels auf die andere Seite des Gestells wird die mit Rücksicht auf Formschlüssig'keit der Führung verlangte Äquidistanz der Rollen erreicht. Sie würde ohne Versetzung des Hebels wegen der oben festgestellten Unsymmetrie der Kurvenbahnen nicht erzielt werden können.The device according to the invention enables further advantages in the production of double-sided curved tracks for form-fitting roller guides by allowing the use of two milling cutters in two parallelograinni-like gciktililielteii Hchcht lind den d: tittit @erlniiitleitett. <1111- (71t tt11zt1-liissiges play caused by 1 tiinertauif; abilities of the lier- position and also simplifies the cutter drive milled side comes out ', the rocker arm is placed on the pins h2 and i2 provided on the other side of the device so that the cam track t2 can be milled The equidistance of the rollers required for positive locking of the guide would be achieved without moving the lever because of the asymmetry of the cam tracks noted above.

In den Abb.5 und 6 ist der Fräser in der Lage er zur Bearbeitung der Kurvenbahn ti und auch gestrichelt in der Lage e, zur Bearbeitung der Kurvenbahn t2 eingezeichnet. In dieser Lage ist der Schwinghebel zur Vereinfachung der Zeichnung weggelassen.In Figures 5 and 6, the milling cutter is able to machine the Curved path ti and also in dashed lines in position e, for processing the curved path t2 is drawn. The rocker arm is in this position to simplify the drawing omitted.

Die Vorrichtung kann auch zum Schleifen der Kurvenbahnen verwendet werden, indem auf den Schwinghebel an Stelle des Fräsers ein Schleifaggregat aufgesetzt wird, das mechanisch oder elektrisch angetrieben wird.The device can also be used for grinding the curved paths by placing a grinding unit on the rocker arm instead of the milling cutter that is driven mechanically or electrically.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Device for the production of ring-shaped, Cam tracks attached to cylindrical drums or disks, which through their Form. The rolls rolling on them and mounted in rocking levers have a certain shape Law of motion for a reciprocating, on pistons of power and working machines Motion to be transmitted 'prescribe non-positively or positively, marked by a driven milling cutter of the diameter of the role of the prime mover or working machine bearing rocker arm the length of the lever of this machine, its rocking motion is controlled by a cam, which by its shape and the translation of its from the work piece mandrel drive simulates the required law of motion.

2. Device according to claim i, applied in the manufacture of both sides the edge of the disc for curved tracks for pairs of rollers, characterized in that that the cutter rocker arm successively on both sides of the frame Milling device provided for this pin is inserted in such a way that the one curved path when attaching the rocker arm on one side of the gesture, the other after Reclamping of the cam disk by 18o ° when fastening on the other side of the gesture is processed.

3. Apparatus according to claim i and 2, characterized in that A grinding unit is used instead of the milling cutter.