DEF0011854MA - - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

Tag der Anmeldung: 15. Mai 1953 Bekamatgemacht am 30» August 1956

DEUTSCHES PATENTAMT

Die Erfindung betrifft eine Werkzeugmaschine zum Bearbeiten von einzelnen, in Laufrädern einsetzbaren Schaufeln von Kreiselmaschinen nach Schablonen, wobei die Schaufel und Schablone derart auf dem Maschinenbett angeordnet sind, daß sie um in ihrer Längsrichtung verlaufende, parallel zueinander stehende Achsen, die angenähert durch den Krümmungsmittelpunkt der zu bearbeitenden bzw. abzutastenden Flächen führen, drehbar sind. ίο Bei diesen bekannten Maschinen laufen die Schaufeln und die Schablone dauernd um. N.ach einem noch nicht zum Stand der Technik gehörenden Vorschlag sind dabei Träger für Werkzeug und Taster parallel zueinander in einem Führungskörper verschiebbar, der für den Vorschub in Richtung der Schaufelachse um eine die Bearbeitungsumlaufachsen des Werkstückes' und der Schablone kreuzende Achse schwenkbar ist. Auch bei diesen Maschinen laufen bei der Bearbeitungsoperation sowohl die Kopierschablonen als auch das Werkstück um parallel zueinander angeordnete Achsen um. Bei einer solchen Konstruktion werden durch zwei Kopieraggregate gleichzeitig die Außenform und die Innenform der Schaufeln bearbeitet; dabei sind die Schablonen der zu bearbeitenden Schaufel geometrisch ähnlich vergrößert

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ausgebildet, und zwischen dem Tasterschlitten und dem Werkzeugschlitten sind mechanische Übertragungsorgane vorgesehen.

Bei dieser Konstruktion mit umlaufenden Schablonen und umlaufendem Werkzeug muß jeweils beim Durchlaufen der Schablone bzw. der Schaufel das Innenkopieraggregat mit dem Taster und dem Werkzeug um eine große Distanz zurückbewegt werden. Dies wirkt sich sehr nachteilig auf die

ίο Bearbeitungsgeschwindigkeit aus, weil den Verschiebegeschwindigkeiten der je einen Taster und je ein Werkzeug tragenden Schlitten Grenzen gesetzt sind.

Die erfindungsgemäße Werkzeugmaschine weist diese Nachteile nicht auf; sie ist gekennzeichnet durch Einrichtungen zum pendelnden Antrieb der Schaufel und Schablone während der Bearbeitung und zum Abheben des Werkzeuges vom Werkstück während der rückläufigen Pendelbewegung der Schaufel.

Das Bearbeiten eines Werkstückes bei pendelnder Drehbewegung um seine Achse ist an sich z. B. bei der Herstellung von Schiffspropellern bekannt, wobei sich aus der Pendel- und gleichzeitiger axialer Bewegung die Steigung der Propellerfläche ergibt.

Die Zeichnung Fig. 1 bis 5 zeigt ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes in Draufsicht.

Mit ι ist die Schaufel bezeichnet, beispielsweise - eine Schaufel einer Gasturbine. Die Schaufel 1 dreht sich um die Achse 2, welche im Maschinenständer 3 gelagert ist. Die Achsen 4 und 5 sind ebenfalls im Maschinenständer 3 gelagert; sie sind parallel zur Achse 2 angeordnet. Mit der Achse 4 dreht sich eine Schablone 6, nach welcher die Außenform der Schaufel 1 kopiert wird. Mit der Achse 5 dreht sich eine Schablone 7, nach welcher die Innenform der Schaufel 1 kopiert wird. Eine Zahnstange 8 kämmt gleichzeitig mit dem auf der Achse 4 befestigten Zahnrad 9 und dem auf der Achse 2 befestigten Zahnrad 10 sowie dem auf der Achse 5 befestigten Zahnrad 11. Es sind Druckrollen 12, 13, 14 angeordnet, um die Zahnstange 8 zu führen. Eine Feder 15 preßt die Rolle 16 gegen die Kurvenscheibe 17, welche um eine exzentrische Achse 18 drehbar angeordnet ist.

Ein Führüngskörper 19 ist um die Achse 20 schwenkbar. Die Schwenkachse 20 ist in den beiden Lagerkörpern 21 gelagert. Im Führungskörper 19 sind der Werkzeugschlitten 22 und der Tasterschlitten 23 gelagert. Der Tasterschlitten 23 ist mit einer Rolle 24 versehen, welche längs der Schablone 6 „gleitet. Eine Zahnstange 25, mit dem Tasterschlitten 23 fest verbunden, greift in das Zahnrad 26 ein. Das Zahnrad .26 ist mit der Welle 27 fest verbunden .und damit auch gekuppelt mit dem Zahnrad 28, welches ebenfalls mit der Welle 27 fest verbunden ist. Das Zahnrad 28 greift in die Zahnstange 29 ein, welche mit dem Werkzeugschlitten 22 fest verbunden ist. Der Werkzeugschlitten 22 trägt an. seinem vorderen Ende ein Werkzeug 30, beispielsweise einen Hobelstahl. Der Durchmesser der Zahnräder 26 und 28 entspricht dem Größenverhältnis der Schablone 6 zur Schaufei i. Ein Schneckenradgetriebe 31 ist am Ende der Welle 20 angeordnet und dient dem Antrieb der Verschwenkung des Führungskörpers 19.

Ein zweiter Führungskörper 32 ist auf der entgegengesetzten Seite der Achse 2 parallelachsig zum Eührungskörper 19 angeordnet. Der Führungskörper 32 ist um die Achse 33 schwenkbar. Die Schwenkachse 33 ist in den Lagerkörpern 34 gelagert. Im Führungskörper 32 sind ein Werkzeugschlitten 35 und ein Tasterschlitten 36 gelagert. Im Tasterschlitten 36 ist ein Kolben 38 mit einem Schaft 39 und einer Rolle 37 geführt, und eine Feder 40 preßt den Kolben 38 gegen den Anschlag 41, Eine . Zahnstange 42, mit dem Tasterschlitten 36 fest verbunden, greift in das Zahnrad 43 ein. Das Zahnrad 43 ist mit der Welle 44 fest verbunden. Auf der Welle 44 sitzt, ebenfalls fest verbunden mit derselben, ein Zahnrad 45, welches in die Zahnstange 46 eingreift. Die Zahnstange 46 ist mit dem Werkzeugschlitten 35 fest verbunden. Der Werkzeugschlitten 35 trägt an seinem vorderen Ende ein Werkzeug 47, beispielsweise einen Hobelstahl. Ein Schneckenradgetriebe 48 ist am Ende der Welle 33 angeordnet; dasselbe dient dem Antrieb der Verschwenkung des Führungskörpers 32.

Eine Pumpe 60 fördert Öl in die beiden Druckleitungen 49 und 50. Die Druckleitung 49 ist über einen Schlauch 51 mit dem Zylinder 52 verbunden. In den Zylinder 52 ragt der Kolben 53, welcher auf der äußeren Seite des Werkzeugschlittens 22 angesetzt ist. Die Druckleitung 50 ist über einen Schlauch 54 mit dem Zylinder 55 verbunden. Ein Kolben 56 ragt in den Zylinder 55. Der Kolben 56 ist am äußeren Ende des Werkzeugschlittens 35 befestigt. Ein Druckregulierventil 57 regelt den Druck in den beiden Druckleitungen 49 und 50. Mit der Achse 18 gekuppelt ist ein Hahn 58 angeordnet. Eine veränderliche Blende 59 ist zwischen die Druckleitung 50 und den Hahn 58 eingeschaltet.

Die Wirkungsweise des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels ist die folgende:

Nach dem Einspannen der Schablonen 6 und 7 werden die Führungskörper 19 und 32 durch die Getriebe 31 und 48 in die Anfangsstellung für die Bearbeitung eingestellt. Die Pumpe 60 wird eingeschaltet und fördert Öl in die Druckleitungen 49 und 50, auf konstantem Druck gehalten durch das Druckregulierventil 57. Ein.in der Zeichnung nicht dargestellter Motor treibt über ein Getriebe die ' Achse 18 mit der Kurvenscheibe 17 an. Die Kurvenscheibe 17 preßt bei jeder Umdrehung die Rolle 16 mit der Zahnstange 8 gegen die Feder 15 und erzeugt eine hin- und hergehende Bewegung der Zahnstange 8. Diese Bewegung erzeugt ihrerseits Schwenkbewegungen der Achsen 2, 4 und 5. Dadurch werden sowohl die Schablonen 6 und 7 wie auch die' Schaufel 1 während der Bearbeitung um in ihrer Längsrichtung verlaufende parallele Achsen pendelnd vor- und rückwärts verschwenkt. Synchron mit. der Drehbewegung der Kurvenscheibe 17 und damit auch mit den Schwenk-

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bewegungen der Schablonen 6 und 7 ^un'd der Schaufel ι öffnet und schließt der Hahn 58 eine Druckablaßöffnung aus der Druckleitung 50 hinter der Blende 59. Auf diese Weise werden Druckstöße in den Zylindern 52 und 55 erzeugt. Während der Verschwenkbewegung der Schaufel 1 im Vorlauf werden dadurch die Werkzeugschlitten 22 und 35 und damit über die Wellen 27 und 44 die Tasterschlitten 23 und 36 gegen die Schablonen 6 bzw. 7 hin verschoben. Da die vom Druckmittel auf die Kolben 53 bzw. 56 ausgeübte Kraft größer ist als die Kraft der Federn 40 auf die Kolben 38, so verschieben sich die Tasterschieber 23 bzw. 36 so weit nach links bzw. nach rechts, bis die Kolbenstangen 39 mit ihren Enden an den Tasterschlitten 23 bzw. 36 anstehen. Diese Endstellungen der Tasterschlitten 23 bzw. 36 bestimmen die Zustelltiefe der auf den Werkzeugschlitten 22 bzw. 35 angeordneten Werkzeuge 30 bzw. 47 in bezug auf die zu bearbeitende Schaufel 1. Nach Beendigung des Vorlaufs der Schaufel 1, d. h. nach Beendigung einer Spanabnahme, wird der Druck in den Zylindern 52 und 55 während des Rücklaufs der Schaufel 1 abgesenkt. Die Feder 40 vermag nun den Druck des Zylinders 55 zu überwinden und verursacht ein Abheben des Hobelstahls 47 von der Schaufel 1 während des Rücklaufs. In gleicher Weise wird auch der Druck im Zylinder 52 abgesenkt und dadurch eine Abhebung des Hobelstahls 30 von der Schaufel 1 bewirkt. In der vorbeschriebenen Art und Weise wird gezeigt, wie das Abheben der Werkzeuge 30 und 47 von der Schaufel ι durch hydrauliche Mittel erfolgt. Die Abhebung der Werkzeuge kann auch durch mecha-η i sehe, pneumatische oder elektrische Mittel erfolgen. Durch absatzweises Schwenken der Führungskörper 19 und 32 mittels der Getriebe 31 und 48 und gleichzeitige pendelnde Vor- und Rückwärtsbewegungen der Schablonen 6 und 7 und der Schaufel 1 erfolgt die Bearbeitung der Schaufel 1 gleichzeitig auf der Innen- und Außenseite vom Schaufelfuß bis zum Schaufelkopf oder in umgekehrter Richtung.

Claims (5)

1. Patentansprüche:

   i. Werkzeugmaschine zum Bearbeiten von einzelnen, in Laufrädern einsetzbaren Schaufeln von Kreiselmaschinen nach Schablonen, wobei die Schaufel und Schablone derart auf dem Maschinenbett angeordnet sind, daß sie um in ihrer Längsrichtung verlaufende, parallel zueinander stehende Achsen, die angenähert durch den Krümmungsmittelpunkt der zu bearbeitenden bzw. abzutastenden Flächen führen, drehbar sind, und daß Träger für Werkzeug und Taster parallel zueinander in, einem Führungskörper verschiebbar sind, der für den Vorschub in Richtung der Schaufelachse um * eine die Bearbeitungsumlaufachsen des Werkstückes und der Schablone kreuzende Achse schwenkbar ist, gekennzeichnet durch Einrichtungen zum pendelnden Antrieb der Schaufel (1) und Schablone (6, 7) während der Bearbeitung und zum Abheben des Werkzeuges (30 bzw. 47) vom Werkstück (1) während der rückläufigen Pendelbewegung.
2. 2. Werkzeugmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß für das Abheben des Werkzeuges vom Werkstück die Tasterrolle (24, 37) in dem eigentlichen Taster (23, 36) gegen den Druck einer Feder (40) zwischen zwei Endlagen durch im Takte der Pendelbewegungen gesteuerten Flüssigkeitsdruck hin und her verschiebbar ist.
3. 3. Werkzeugmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenform und die Innenform der Schaufel (1) gleichzeitig durch zwei aus Taster- (23, 36) und Werkzeugschlitten (22, 35) bestehenden Aggregaten bearbeitet wird.
4. 4. Werkzeugmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schablone (6, 7) dem bearbeiteten Werkstück (1) geometrisch ähnlich vergrößert ausgebildet ist.
5. 5. Werkzeugmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine mechanische Übertragungsvorrichtung (25, 26, 27, 28, 29 bzw. 42, 43, 44, 45, 46) zwischen Taster (23, 36) und Werkzeugschlitten (22, 35) angeordnet ist. go

   In Betracht gezogene Druckschriften:
   Deutsche Patentschrift Nr. 620 273.

   Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

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