DE84498C

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Publication number: DE84498C
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Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

Die Erfindung betrifft Mechanismen zur parabolischen, elliptischen oder hyperbolischen Führung des Werkzeuges der in der Patentschrift Nr. 74018 beschriebenen Art, wobei als ein übrigens auch an Kegelschnittzirkeln (siehe Patent Nr. 56560) bekannter Bestandtheil ein Dreharm mit schräg zur Drehachse verschieblichem, daher einen Kegelmantel beschreibendem Gleitstück auftritt. Von letzterem wird ein Punkt in einer Ebene geführt, um die Kegelschnittbahn zu bestimmen. Den Ausführungsformen gemäfs der Erfindung, bei welchen ausnahmslos das Gleitstück unmittelbar Träger des zu führenden Werkzeuges ist, liegt eine bisher nicht angegebene geometrische Eigenfhümlichkeit der aus Dreharm und Gleitstück bestehenden Vorrichtung für die Kegelmantelführung zu Grunde, sofern das Gleitstück mit prismatischer Führung an dem Dreharm verschiebbar ist.

In der zur Erläuterung dieses Erfindungsgrundgedankens in Fig. ι gezeichneten Skizze bezeichnet χ χ die in fester Lage anzunehmende Kegelachse, um welche sich der Dreharm a bewegen kann. In der Hülse oder Muffe u des Dreharmes ist die prismatische Stange ν verschiebbar. Am kugelförmigen Ende der Stange ν sei ein durch die Achse % \ bezeichneter Stab derartig festgelegt, dafs er parallel zur Kegelachse χ χ bleibt. Die fortwährende Parallellage der Stabachse | \ zur Achse χ χ bei beliebiger Bewegung der Vorrichtung folgt daraus, dafs man, ausgehend von der mit vollen Linien gezeichneten Anfangsstellung, sowohl den Dreharm α in irgend eine (beispielsweise die punktirte) Stellung umlegen, als auch die Schiebstange ν aus der Führung u beliebig herausziehen kann, ohne die Parallellage der Achsen \ \ und χ χ zu stören. Da die Achse \ \ stets parallel zu χ χ liegt, so genügt es, einen Punkt derselben in einer Ebene zu führen, um die bezügliche Kegelschnittbahn nicht nur für diesen, sondern auch für jeden anderen Punkt derselben Achse zu erzwingen, so dafs dann irgend einer dieser Punkte als Angriffspunkt des Werkzeuges benutzt werden kann.

Mit ρ ist in Fig. 2 das Prisma bezeichnet, welches in dem Arm α der Drehachse χ χ verschiebbar ist. An dem Prisma ρ ist parallel zur Achse χ χ die Stange q befestigt, deren Achse mit \ \ bezeichnet ist. Damit zur Erzielung einer Parabelführung ein Punkt dieser Achse in einer zur Kegelseite parallelen Ebene geführt wird, ist an der Stange q ein gegabeltes Zwischenstück q¹ eingeschaltet, welches eine schwingbare Hülse m trägt, deren Schwingungsebene mit der durch die beiden Achsen χ χ und ^ 1 bestimmten Ebene zusammenfällt. Durch die runde Bohrung der Hülse oder Muffe m geht die runde Stange η hindurch, welche, weil ihr im rechten Winkel abgekröpfter Zapfen 0 in einem festen, dabei Längsverschiebung ausschliefsenden Lager o¹ aufgenommen wird, nur in einer Ebene zu schwingen vermag. Die Schwingungsachse der Muffe m und die Bohrungsachse der Muffe bezw. die. Achse der Stange η trifft die Achse ^ ^ der Stange q in einem Punkte; ferner ist bei der angegebenen Anordnung nöthig, dafs der Schnittpunkt der Achse des Zapfens ο und der Achse der Rundstange η in einem Punkt der Achse χ χ liegt,

weil nur unter dieser Bedingung die Rundstange η in der von den Achsen χ χ und ^ ^ bestimmten Ebene, übereinstimmend mit der Schwingungsebene der Muffe m, bleibt. Der Schnittpunkt der Achse der Rundstange η und der Achse ^ beschreibt hierdurch, wenn beispielsweise die Rundstange η in einer Ebene senkrecht zur Zeichnungsebene ausschwingt, die Kegelschnittbahn, und zwar in vorliegendem Falle eine Parabel. Dabei verschiebt sich die Muffe zugleich auf der Stange η und das Prisma ρ in dem Dreharm a. Da die Stange q bezw. ihre Achse \ \ stets die parallele Lage zur Achse χ χ behält, so beschreibt auch jeder ihrer Punkte die gleiche Kegelschnittbahn; solche Punkte sind in Fig. 2 die Werkzeugspitzen der am Unter- und Oberende der Stange angebrachten Werkzeuge s s¹, von denen daher die eine das Concav- und die andere das Convexprofil eines Arbeitsstückes, Parabolspiegels, wie punktirt angedeutet, zu erzeugen vermag. Eine Lä'ngsverstellung des Werkzeuges an der Stange bleibt offenbar ohne Einflufs auf die Führung des Werkzeugpunktes, sofern derselbe nur in der Achse ^ % bleibt.

Werden (rotirende) Schleifscheiben mit der geführten Stange q verbunden, so erzielt man je nach dem geringeren oder gröfseren Abstande des Schleifrandes von der Achse mehr oder weniger parabelförmige Profilcurven.

Die beiden Ausführungsformen nach Fig. 3 und 4 stimmen darin mit einander überein, dafs zur Führung eines Punktes der Achse ^ \ ein ebenes, im Schnitt dargestelltes Flächenwiderlager B benutzt wird, und dafs der Schieber kraftschlüssig in Berührung mit dem Flächenwiderlager gehalten wird. In beiden Fällen ist ferner der Spitzenwinkel des Kegels zu 90 ° angenommen.

Die Leitstange b, die in der Anordnung nach Fig. 3 zugleich Dreharm an der Achse xx ist, bildet die Führung für die verschiebbare, jedoch nicht drehbare Muffe d, welche die Werkzeugspindel r und aufserdem eine der Leitstange sich parallel erstreckende, bei j geführte Stange d¹ trägt. An dem Ende derselben ist mit einer durch die Parallelachsenlinie ^ \ bezeichneten Achsenstellung ein glatt abgedrehter Kegel k (fest oder drehbar) angeordnet. Letzterer wird, da die Muffe d der Einwirkung der zusammengedrückten Feder f unterliegt, mit seinem Umfange in Berührung mit der ebenen Widerlagsfläche B gehalten. Da die Neigung der Achse \ \ in Bezug auf Ebene B nicht veränderlich ist, so wird während irgend welcher Gleit- oder Rollbewegung des Kegelkörpers k auch dessen in der Achse \ ^ liegender Kegelspitzenpunkt in der Ebene B zu bleiben gezwungen. Hiermit sind für diesen Punkt und deshalb für jeden anderen Punkt der Achse ^ \ die Bedingungen erfüllt, gemäfs welcher derselbe z. B. bei Bewegung der Leitstange b mittelst eines Schneckengetriebes / /' die Kegelschnittbahn beschreiben mufs. Für die Achsenpunkte der eventuell mittelst gelenkiger (biegsamer) Welle anzutreibenden Spindel r treffen dieselben Bedingungen ohne Weiteres zu, so dafs eine in der Richtung dieser Achse angebrachte Werkzeugspitze oder Schleifkante das entsprechende, genaue parabolische Profil an einem Arbeitsstück erzeugen wird.

Wenn indessen, wie dargestellt, eine Schleifscheibe t an der Werkzeugspindel r sitzt, so schleift deren zweckmäfsig annähernd kegelförmig zu profilirender Schleifrand eine Curve, die einer Parabel von etwas gröfserer Brennweite, als wie durch die Führung ursprünglich erzielt worden wäre, äufserst nahe kommt.

Bezeichnet man den für die geführten Achsenpunkte \ \ in Betracht kommenden Ebenenabstand mit L und setzt die Länge der Seite des Schleif kegels bis zur mittleren wirksamen Zone mit JL¹, so ist die Brennweite der von den Achspunkten beschriebenen Parabel gleich

— 1 während die Brennweite für die parabolische, vom Schleifwalzenrande erzeugte Curve L-L¹

gleich

gesetzt werden kann.

In Fig. 4 ist der gleiche Mechanismus wie in Fig. 3 in der Ausführung für convexe Paraboloidflächen dargestellt. Am Prisma P, welches bei u verschieblich unter der Wirkung der Feder F steht, ist ein Arm JD parallel zum Flächenwiderlager B angebracht. Auf diesem ist der Werkzeugträger Q. als körperliche Ausführung der zu χ χ parallelen Achse \ \ mittelst Klemmschraube S verstellbar. Der an dem Werkzeugträger am oberen Ende befestigte Widerlagskegel k bestimmt an dem Flächenwiderlager B die Ebenenführung für die Punkte der Achse \ ^. Als bei einem dieser Punkte wirksames Werkzeug dient eine quer zur Bewegungsrichtung gestellte (mechanisch anzutreibende) Schleifscheibe T. Je nachdem man den Werkzeugträger höher oder tiefer an dem Arm jD einstellt, wird eine Parabel von gröfserer oder geringerer Brennweite erzeugt.

Man bemerke, dafs die Schleifscheibe, während der Schleifrand in der Parabelbahn fortschreitet, annähernd senkrecht zum berührten Flächenelement bleibt, wie sie als Vortheil aus der Zugrundelegung eines Erzeugerkegels von 90⁰ Spitzenwinkel ergiebt. Deshalb würde auch der Mechanismus nach Fig. 2 zweckmäfsiger mit einer Kegelmantelführung, die einem Erzeugerkegel von 90⁰ (anstatt von 120⁰) entspricht, auszuführen sein. In diesem Falle würde nämlich der Schnittpunkt der Achse η an χ χ um die doppelte Brennweite vom Gelenkpunkt

der Muffe m entfernt liegen, daher Krümmungsmittelpunkt für den von diesem Punkte beschriebenen Parabelbogen sein, so" dafs die auch für alle anderen Punkte des Werkzeugträgers mafsgebende Achse der Muffe m annähernd mit der Normalen jedes Curvenelementes übereinstimmt. Die verstellbare Verbindung des Werkzeugträgers mit dem Prisma läfst sich ebenfalls bei der Vorrichtung nach Fig. 2 anwenden.

Die Anwendung der Erfindung auf andere Kegelschnittcurven (Ellipsen, Hyperbeln) ausführlicher darzulegen, ist nicht nöthig, weil nur eine verschiedene Ebenenstellung, also eine abweichende räumliche Lage der Ebenenführungsmittel in Betracht kommt.

Claims

Patent-Ansprüche:

i. Mechanismus zur Führung von Werkzeugen in Kegelschnittbahnen, bei welchem ein an einem Dreharm prismatisch verschiebbares, zur Kegelmantelführung dienendes Gleitstück selbst Werkzeugträger ist, dadurch gekennzeichnet, dafs eine zur Dreharmbezw. Erzeugerkegelachse (x x) parallele, bei der Bewegung von selbst parallel gehaltene Achse (^ ^) des Gleitstückes, indem nur ein Punkt derselben in der schnitterzeugenden Ebene geführt zu werden braucht, als Ort für den Werkzeugpunkt (oder mehrere solche) benuzt wird.
2. Ausführungsform des Mechanismus nach Anspruch i, bei welcher, um für den einen Punkt der Achse (^ ■{) des Gleitstückes die Ebenenführung zu bestimmen, eine Rundstabführung angeordnet wird, weiche in einer Ebene und radial zu einem Punkte der festen Kegelachse (x x) zu schwingen vermag und mit welcher verschiebbar und drehbar das Gleitstück gelenkig verbunden ist (Fig. 2).
3. Ausführungsform des Mechanismus nach Anspruch 1, bei welcher der zur Bewegung in einer Ebene zu veranlassende Punkt des Gleitstückes als Spitze eines Kegels ausgebildet wird, welcher gegen ein festes ebenflächiges Widerlager durch Feder- oder Gewichtskraft gedrückt wird (Fig. 3 und 4).
4. An dem Mechanismus nach Anspruch 1, zum Zwecke der Aenderung des Abstandes der Ebene von der festen Kegelspitze die lösbare Verbindung zwischen Gleitstück und dem gemäfs der Achse (^ ^J angeordneten Werkzeugträger, wobei letzterer in paralleler Lage verstellt und entsprechend die Brennweite geändert werden kann.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.