Kreisteilmaschine.
Die Kreisteilmaschinen benutzen bei der Unterteilung von Kreisen oder Kreisausschnitten als Ausgang entweder die 360-(5rad- oder z. B. eine 1000-Gradeinteilung. Jeder Unterteilungsabsehnitt stellt somit einen Bruchteil in Graden des Gesamtumfanges dar, auf den er bezogen ist. Zur Unterteilung be- nutzt man entweder eine Sehneekenübersetzung oder sieht direkte mikroskopische Ab lesung von der Mutterskala vor.
Das hat zur folle, dal3 im ersten Falle stets ein ent spreehendes Zwischenrädergetriebe errechnet und eingeschaltet werden muss, um die ge wünschteUnterteilungzuerzielen. Bei schwie- rigen Teilungsforderungen, die sehr häufig bei der Fertigung von Skalen für elektrische Geräte, insbesondere in der Hochfrequenztech nik, auftreten, ist dies in vielen Fällen mit sehr umständlichen Teilungsmassnahmen ver- bunden, z.
B. wenn eine Unterteilung von 349 grades in etwa 333 Teile verlangt ist oder wenn vorgeeichte Abstände in eine bestimmte Anzahl von Abschnitten unterteilt werden sollen. In diesen beiden Fällen und in ähnlichen wird, wenn die Unterteilung mit den erstgenannten Mitteln durchgeführt werden soll, neben einer umfangreichen Rechnerei noch ein grosser Rädersatz notwendig, welch letzterer bei dem gro#en Aufwand auch noch die Genauigkeit beeinträchtigt. Das zweite angeführte System mit direkter Ablesung von der Originalskala verlan-t die Errechnung der einzelnen Unterteilungsabsehnitte in Graden, Minuten und Sekunden.
Bei der Ferti gung von abnormalen Skalen stellt dies eine besonders zeitraubende Aufstellung und Ar- beitsleistung dar, weil ja dann von Teilstrich zu Teilstrich auf der Mutterskala die entsprechenden rechnerisch festgelegten Zahlen in Graden, Minuten und Sekunden unter Benutzung eines Mikroskopes einzustellen sind.
Damit ist nicht nur die Unsicherheit fehler freier Ausführung sehr grof#, sondern aueh der Aufwand an Aufmerksamkeit und Zeit.
Die Erfindung hat nun vor allem den Zweek, sowohl die Nachteile der erstgenann- ten Art der Teilmaschine als aueh die Nachteile der zweitgenannten Art zu beseitigen, das heisst also sowohl die Erreehnung des Rä- dersatzes als auch die Einstellung jedes einzelnen Teilstrichs nach Graden, lIinuten und Sekunden, z. B. unter Benutzung eines Mikro skopes, überflüssig zu machen.
Die Erfindung besteht darin, dass an einer mit Gradeinteilung versehenen Teilseheibe von veränderlichem Durchmesser eine zweite Teilseheibe mit veränderliehem Durchmesser orgesehen ist, die ein in gleichen Abständen mit Teilstriehen versehenes, biegsames Band cul trägt, welches an einem Ende so an dieser Teilseheibe befestigt ist, dass der Nullstrich des Bandes und der Nullstrieh der Gradinteilung in ihrer Stellung zueinander fixiert sind, während das freie Ende des Bandes unter Veränderung des Teilseheibendureh- messers so um die Trommel geschlungen wird,
dass der Markierungsstrich des Bandes für die gewünschte Unterteilungszahl mit dem Markierungsstrich der Gradeinteilung für den zu unterteilenden Winkel übereinstimmt.
Damit wird vor allem erreieht, da# auf die vorgesehene Gradskala auf der Teilscheibe mit unveränderlichem Radius im allgemeinen nur zur Festlegung der zu unterteilenden Kreise und Kreisaussclinitte Bezug genommen wird, während zur Unterteilung der auf diese Weise bestimmten Winkel die im Durch- messer veränderliche Teilseheibe benutzt wird.
Es lassen sich alle möglichen Kreiswinkel fast beliebig unterteilen, indem z. B. der Man- telumfang der Trägerteilseheibe mit veränderlichem Radius in einem solchen Sinne ver ändert wird, da# die der Unterteilungszahl entsprechenden Teilstriche des Bandes sich genau über den mit Hilfe der Gradskala auf dem Umfange der Teilseheibe mit unverän- derlichen Radius festgelegten, zu unterteilen- den Winkel erstrecken. Damit sind die einzelnen Unterteilungspunkte durch die Stellung der Teilstriche festgelegt.
Die Unterteilung selbst erfolgt vorteilhaft durch Fort- sehaltung der Trägerteilseheibe von Teilstrich zu Teilstrich. Zum Fortsehalten kann z. B. ein Indexstift benutzt werden, der in entsprechende Locher des biegsamen Bandes eingreift und zugleieh die Einstellung der ein zelnen Teilungspunkte fixiert. Zum Transport von Teilpunkt zu Teilpunkt kann eine halb-oder ganzautomatisehe Einriehtung dienen.
Es sind dabei keine zeitraubenden Berechnungen anzustellen, und es kommen auch umfangreiche Rädergetriebe in Fortfall. Alle Schwierigkeiten, die sieh bei den bekannten Teilungsmasehinen ergeben, sind ausgeschal- tet.
Da bei diesem Unterteilungssystem nur naeh gleichen Teilen, aber nicht nach Graden, Minuten und Sekunden aufgeteilt wird, ist das Problem der unteilbaren Zahlen für die Teilung von Winkeln und Kreisen gelost.
Die Ungenauigkeiten, welche in dieser Hinsicht den üblichen Unterteilungssystemen anhaften, sind vermieden.
In der Zeiclmny sind Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes darge- stellt, und zwar zeigt :
Fig. 1 ein Stüek eines Teilbandes,
Fig. 2 ein Stüel eines Teilbandes einer zweiten Ausführungsfonn.
Fig. 3 eine sehematisclic Darstellung der Anwendung des Teilbandes,
Fig. 4 einen Teil der Winkelgradskala und des Teilbandes nach I in der Abwick- lung,
Fig. 5 eine Stirnansicht der im Durchmes- ser verstellbaren Teilscheibe, mit Einzelheiten im Schnitt,
Fig. 6 eine Seitenansicht zu Fig. 5,
Fig. 7 eine Detailpartie.
Fig. 8 eine aus Fig. 5 ersichtliche Einzelheit in grösserem Ma#stab,
Fig. 9 einen Sehnitt naeli der Linie A-A in Fig. 8,
Fig. 10 eine andere Ausführungsform des in Fig. 8 dargestellten Gegenstandes,
Fig. 11 einen Schnitt nach der Linie B-B in Fig. 10,
Fig. 12 den Schaltmechanismus der Teil seheiben, teilweise im Schnitt,
Fig. 13 eine Einzelheit des Schaltmecha nismus,
Fig. 14 den Schaltmechanismus mit ciner Teilansiclit der Kreisteilmaschine,
Fig. 15 eine Feineinstellvorrichtung von vorn gesehen,
Fig. 16 die in Fig. 15 dargestellte Vorrich- tung in Richtung des Pfeils C geschen,
Fig. 17 eine Seitenansicht der ganzen Kreisteilmaschine,
Fig.
18 eine Stirnansicht zu Fig. 17,
Fig. 19 einen Antrieb für zwei Aufspanntische und
Fig. 20 eine aus Fig. 17 ersichtliche Ein- zelheit in einer andern Stellung.
Zur Unterteilung eines Iireises oder eines Kreisauschnittes wird ein elastisch biegsames Stahlband l (Fig. l) oder dergleichen benutzt, das beispielsweise ungefähr 10 mm breit und 1 mm dick sein kann. Dieses Teilband 1 ist mit Lochern 2 versehen, deren Abstand voneinander beliebig sein kann, für alle Locher aber immer der. gleiche bleiben mués. Neben, diesen Lochern 2 befindet sich eine mit denselben übereinstimmende Teil strichcinteilung 4 mit fortlaufender Beziffe- rung.
Sehlagt man dieses Band, das beispiels- weise 400 Locher und Teilstriche besitzt, im Kreisc mit dem Radius R, wie Fig. 3 zeigt, und zwar derart, da# sich das Nulloch mit dem Loch der gewünschten Teilungszahl (z. B. 333 Teile) auf der Nullinie deckt (Fig. 4), so sind die gewünschten Untertei lungen eingestellt. Das überzählige Ende des Bandes 1 wird durch den in der Richtung des Pfeils 6 federnden Hebel 5 schrauben- linienformig naeh innen in kleinerem Radius eingerollt. Das Band 1 wird über eine im Durchmesser variable Scheibe, die Trägerteil- scheide, gespannt.
Die Locher 2 im Band l dienen zur Arretierung der einzelnen Teilpunktc mit Hilfe eines Indexstiftes und zum halbautomatischen oder automatischen Transport von Teilpunkt zu Teilpunkt. ZurSeho nung der Teilungsloeher 2 kann aber auch neben diesen eine zweite Lochreih 3 (Fig. 2) 2) angeordnet sein, die nur dem Transport dient.
Die Scheibe 21 in Fig. 4 ist mit zweierlei Skalenteilungen versehen, und zwar mit einer 360-Gradeinteilung 9 und einer 1000-rad cintcilung 10. Die Nullstellung dieser Skalen ist gegenüber der Nulloclistell. ung des Bandes 1 fixiert.
Will man nun z. B. 350 Grad in 299 Teile teilen, so ist die Trägerteilseheibe (Fig. 5) so lange zu verkleinern, bis der mit 299 be zeichnete Teilstrich des Lochbandes 1 sich mit der Einstellung 350 Grad d deckt. Benutzt man z. B. ein Band mit 400 Lochera, so könnten damit alle Teilungen unterhalb 400 ausgeführt werden, und zwar, wenn die Verkleinerung des Segmentumfanges nur bis 250 Locher vorgesehen ist, von 400 bis 250 Unterteilungen direkt und bei geringeren Un terteilungszahlendurchÜberschlagen eines oder mehrerer Locher.
Sollen also beispiels- weise 300 Grad in 124 Teile unterteilt werden, so wird die Trägerteilscheibe so verklei- nert, dass der mit 248 (doppelte Anzahl) be zeichnete Teilstrich mit der Einstellung 300 Grad zusammenfällt, so da# man bei Über schlagung je eines Loches die gewünschte Un terteilung erhält. Auf diese Weise lassen sich sämtliche ganzzahligen Unterteilungen einstellen, weil die Multiplikation einer ganzen Teilungszahl mit einer ganzen Zahl nur immer eine ganze Zahl ergeben kann.
Statt eines Lochbandes kann auch ein Millimeterband oder dergleichen verwendet werden. In diesem Falle sind die Unterteilungen abzulesen.
Fig. 5 und 6 zeigen die zwei nebeneinan derliegenden Teilseheiben, die am Umfange mit den Skalenteilungen naeh Fig. 4 versehen sind. Die feste Scheibe 21 ist Träger der Skalen 9 und 10 und der in Fig. 8 dargestellten Segmente. Diese im Kreise angeordneten Segmente bilden mit ihren biegsamen Aussenteilen 19 eine Kreistrommel, welehe die Trägerteilseheibe für das Teilband 1 bildet und um welche das Lochband 1 zu schlingen ist.
Die einzelnen Segmente (Fig. 8 und 9) besitzen die Teile 1. 1, 12, 19 und 20 und sind mit Hilfe eines Kegelgetriebes 15, 16 einer Gewindespindel 14 und einer Gewindemutter 13 mittels eines Ansatzes des Sehiebers 11 in einem Sehlitz 17 der Scheibe 21 geführt und radial versehiebbar. Die beiden starren nach innen ragenden radialen Arme 20 mit den daran befestigten Stiften 12, die in Schlitze des zwischen ihnen angeordneten, radial nach innen ragenden Schiebers 11 eingreifen und in den Führungen 18 der Scheibe 21 entlanggleiten, verengen sich bei der radialen Bewegung des Segmentes und biegen dabei den elastschen Segmentaussen- teil 19 in jene Kreisform, die dem jeweiligen Radius entspricht.
Durch Drehen der koaxial zu den Teilsebeiben auf der Welle 52 ange ordneten Tellerscheibe 16 mittels einer Kurbel, die auf den Vierkant 25 aufsteekbar ist, werden, wie Fig. 5 zeigt, sämtliehe im Kreise angeordneten Segmente radial versehoben, wodurch sich der durch die biegsamen Au ssenteile 19 der einzelnen Segmente gebildete Kreisumfang verkleinert oder vergrössert.
An dem für die Nullstellung vorgesehenen Segment wird nun das Loehband 1 mit dem Durchbruch 7 (Fig. 4) in einen stiftartigen Teil eingehängt, das Band 1 um die Segmente herumgeschlagen und über den beweglichen Führungsarm 23 (Fig. 5) der Bandeinroll- trommel 24 zugeführt. Der durch die Feder 6 federnde Hebel 5, an dessen äusserem Ende 22 das andere Ende des Bandes 1 befestigt ist, zieht entsprechend der Verkleinerung des durch die Segmente gebildeten Kreisumfan- ges das Band nach und spannt es an.
Die Formhaltigkeit des Stahlbandes 1 überbrüekt dabei die Segmentzwisehenräume ohne ins Gewicht. fallende Verzerrungen der Kreisform, zumal diese Zwischenräume mit Annäherung an den kleinen Radius r (Fig. 3) gleich Null werden. Die Segmente können aber auch, wie in Fig. 7 gezeigt, nach Art von Nut und Kamm 26 ineinandergreifend ausgebildet sein. Der Bogen des Führungsarmes 23 muss dem kleinsten mit den Segmenten erzielbaren Radius konform sein.
Die Fig. 10 und 11 zeigen eine andere Form von Segmenten 27, welche möglichst schmal ausgebildet sind und in radialen Schlitzen 28 einer festen Scheibe (Fig. 11) 58, 59 geführt sind. Die radiale Versehie- bung der Segmente 27 wird durch die Drehung eines Schneekenringes 29, der in die Zähne 30 der Segmente eingreift, bewerk- stelligt. Der Schneekenring 29 ist in der Scheibe 59 drehbar gelagert und kann mittels einer auf den Vierkant 65 aufsteckbaren Kurbel über das Zalinrad 31 gedreht werden, so dass auf diese Weise die Verstellung des durch die Segmentaussenteile gebildeten Kreisumfanges ermöglieht wird.
Fig. 12 zeigt eine Einrichtung zum halb- automatischen Transport der Scheibe 21 (Fig. 8 und 9) mit den Segmenten und dem Band 1 von Teilpunkt zu Teilpunkt. Sie besitzt, wie die Fig. 12 und 14 zeigen, einen parallel zur Welle 52 verschiebbar gelagerten Schlitten 33 mit Sehlittenführung 34 am verstellbaren Trägerteil 32 und ist so eingestellt, dass der Indexstift 36 (Fig. 12) mit den Lochern 2 des Bandes I in Eiyriff kom- men kann. Das Band wird damit in der je weiligen Stellung festgehalten.
Der Indexhebel 35 mit dem Indexstift 36 ist mit einem Federzug in Richtung zum Band 1 ausge- stattet, im Zapfen 38 horizontal und im Zapfen 37 vertikal drehbar.
Der Transport vollzieht sieh durch Bewe- gung des Griffhebels 44 zeiehnungsgemäss naeh links, wobei er sich zunäehst mit den Nocken 45 und 46, die an ihm angeordnet sind, um die gemeinsame Aehse dreht. Der Stiftnocken 45 bewegt sicli dabei nach unten, so dass die Schaltklinke 47 in das ihr gegen- überliegende Loch des Bandes 1 durch die AVirkung der Feder 60 in Eingriff kommt und darin festen Sitz behält.
Bei weiterer Linksdrehung des Griffhebels 44 hebt der Nocken 46 den Indexhebel looch uns bringt den Indexstift 36 au#er Eingriff. Die Scheibe 19 mit dem Band 1 wird damit zur Verstellung zum nächsten Teilpunkt freigegeben. Weitere Linksbewegung des Griffhebels 44 bringt dann den Stift 61 in einem Schlitz zum Anschlag, womit die treie Drehbewegung des Griffhebels 44 blockiert ist und die weitere Schubbewegung nach links den Schlitten 42 in der kreisbogeniormigen Schlit- tenführung 41 so lange nach links mitnimmt, bis der Schlitten 42 gegen den verstellbaren linken Anschlagstein 43 sehlägt und damit die Bewegung beendet.
Die Rückbewegung Griffhebels 44 senkt zunäehst den Nocken 46, wodurch sich der Indexhebel 35 senkt und der Indexstift 36 in das ihm gegenüberlie- gende Loch eingreift. In dieser Stellung befinden sich sowohl der Indexstift 36 als auch der Stift der Schaltklinke 47 in Eingriff.
In der Folge hebt der Stiftnocken 45 die Sehaltklinke 47 hoeh, so daP bei weiterer Be wegung der Sehlitten 42 mit der ganzen Anordnung gegen den rechten Stein 43 an sehlägt und damit in seine Ausgangsstellung gebracht wird. Beim Loslassen des Griffhebels 44 senkt sich dureh den Druek der Feder 60 die Schaltklinke 47, womit wieder beide Indexstifte in Eingriff sind. Der Schlitten 42 muR schwer gleitend eingerichtet sein, damit er vor Berührung des Anschlages mit dem Stift 61 in der Aussparung durch die axiale Drehung keine seitliehe Bewegung er fährt.
Die beiden Steine 43 sind verstellbar angeordnet, um je nach der gewünschten Lochzhl die BewegungdesSchlittens42 begrenzen zu können.
Die durch die Feder 40 gespannte Sperr klinke 39 dient dazu, den Indexhebel 35 datzernd ausgehoben zu halten, wenn dies er forderlich ist. Das ganze System kann von der Schlittenführung 34 abgezogen und gegen einen Mikroskophalter ausgewechselt werden.
Weil das Lochband l in einem gewinde- förmigen Gang um die Bandhaltesegmente gelegt ist, muss auch der Indexhebel 35 (Fig. 12) der sehräg verlaufenden Löeherreihe folgen. Diese seitliche Versehiebung kann zwangläufig gesteuert werden.
Da die Sehlittenführung 41 zur Welle 52 der Teilseheiben in einer mit der Loehreihe gleichmässigen Schräge angeordnet ist und die Sehaltklinke 47 bei der Schlittenbewegung dieser Schräge olgt, anderseits aber das in Eingriff stchende Loch des Bandes 1 bei axialer Drehung im rechten Winkel zur Achse verlänft, muss das Transportsystem im Schlitten 33 einen Schub senkrecht zur Teilseheibe der der Schräglage des Bandes entspricht, erhalten. Somit steht dann auch der Indexstift 36 des Indexhebels 35 dem festzuhaltenden Loch genau gegenüber. Diese seitliche Verschiebung des Transportsystems ge mäss der Schräglage des Lochbandes l wird durci eine Zusatzeinrichtung erreicht.
Für diesen Zweek ist dem Schlitten 33 eine Zahn- stange 62 (Fig. 12 bis 14) zugeordnet, in die das Zahnrad 50 eingreift. Eine in dieses Zahnrad eingreifende Verzahnung 51 am obern Ende der verschiebbaren Verbindungs- stange 57 wird bei der Bewegung des Transportsystems durch das Abrollen des Kegelrades 54 von der mit der drehbaren Achse 52 festverbundenen Kegelverzahnung 53 durch den Gewindeteil 55 und die Gewindehülse 56 auf-und abgeschoben. Bei einer ganzen Umdrehung der Trägerteilscheibe 19 mit der festen Teilscheibe 21 und mit dem Band wird so der scitliche Schub erzielt, um den die Locher durch den gewindeformigen Gang des Bandes 1 versetzt sind.
Die Fig. 15 und 16 zeigen eine Feinein stellungseinrieltung. Der über die Teilseheibe ragende Haltearm 68 (siehe auch Fig. 17 und
18) trägt das Mikroskop 84 und die an seinem Ende angebrachte Schlittenfiihrung 70 trägt einen auf dieser federnd naeh unten gleitenden Schlitten 69 mit den beiden Lagerböcken 97 und 98, zwischen denen eine Feingewindesehraube 82 mit dem Feinein stellkopf 85 drehbar gelagert ist.
Mit der
Schraube 82 ist das Muttergewinde des Frik tionssegmentes 80 verbunden, das nach innen keilförmig ausgebildet ist und das in die Keil ntit 67 eingreift, um die feste Teilseheibe 21 in jeder beliebigen Stellung festzuhalten, wenn durch Verdreh. en des Griffes 99 der Exzenter 83 den Sehlitten nach unten freigibt. Durch den federnden Druck des Schlit- tens 69, der sich über die Lager 97 und 98 auf die Sehraube 82 und über diese auf das Segment 80 fortsetzt, wird jegliehes Spiel bei der Festhaltung ausgeschaltet. Durch Drehen des Knopfes 85 wird die Feineinstellung aus- geführt.
Durch Verdrehen des Griffes 99 naeh oben wird der Schlitten 69 wieder hochgehoben, womit auch das Kreissegment 80 und die feste Teilseheibe 21 wieder frei be wegbar wird.
Die Fig. 17 und 18 zeigen eine Teilmachine mit den hisher hesehl iehenen Ele- mentez.
Es bezeichnen 86 ein schwenkbares Gehäuse, in dem die Achse 52 mit der an dieser befestigten Scheibe 21 und den Segmenten 19 drehbar gelagert ist, 87 einen auf die AN'elle aufsehraubbaren Aufspanntiseh zum Befestigen der Werkstücke, 88 ein Zahnrad- trieb mit Kurbel zum Schwenken des Lagergehäuses 86 mit den übrigen Elementen um 90 Grad, ivie in Fig. 20 dargestellt, 89 einen Maschinenständer, 90 einen Horizontalsehlit- ten und 91 einen Vertikalschlitten als Mittel zur Einstellung einer Linienreisseinrichtung 92 in die gewünschte Lage.
Dem Schlitten 91 ist eine Bohr-und Fräseinrichtung zugeordnet (nicht gezeichnet), welche wahlweise gegen die abnehmbare Linienrei#einrichtung 92 ? ausgewechselt werden kann.
Fig. 19 zeigt eine Anordnung von einem horizontalen und einem vertikalen Aufspanntiseh 87 und 94, bei der das Schwenken mit Hilfe der Einrichtung 88 (Fig. 17) nur bis 45 Grad notwendig ist, um Teilungen von Trommeln mit kegeligem Mantel ausführen zu können.
Beide Teile 27 und 94 stehen in Antriebs- verbindung mit der Welle 52.
Die Arbeitsweise der Masehine vollzieht sich nun folgendermassen : Soll eine Skalentrommel angefertigt werden, so wird sie auf dem Aufspanntisch 87 (Fig. 17) festgespannt.
Die geforderte Teilung wird, wie bereits eingangs besehrieben, eingestellt, und die Skalenlinien werden durch Betätigen des Hebels 93 mit dem Ziehdiamanten des ReiRwerkes 92 gezogen.
Handelt es sich um flache, ebene Skalen, so wird durch Betätigen des Systems 88 (Fig. 17) der Tisch 87 in die horizontale Stellung gebracht (Fig. 20) und das Reisswerk mit Hilfe der Schlitten 90 und 91 in die passende Stellung gekurbelt. Benutzt man die Einrichtung nach Fig. 19, so ist der Tisch 94 zu verwenden.
Mit der beschriebenen Kreisteilmaschine können praktisch alle Unterteilungen ausgeführt werden, und zwar ohne Schwierigkeiten und mit geringem Aufwand an Zeit, bei grosser Sicherheit.