DE826399C - Fraes- und Schleifvorrichtung zur Herstellung von Kurvenbahnen - Google Patents

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.
• 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.
• 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.
• 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.
• 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.
• 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.
• 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.
• 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.
• 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.
• 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.
• 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.
• 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.

Claims (3)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Vorrichtung zur Herstellung von ringförmigen, an zylindrischen Trommeln oder Scheiben angebrachten Kurvenbahnen, die durch ihre Form .den auf ihnen sich abwälzenden, in Schwinghebeln gelagerten Rollen ein bestimmtes Bewegungsgesetz für eine hin und her gehende, auf Kolben von Kraft- und Arbeitsmaschinen zu übertragende Bewegung 'kraft- oder formschlüssig vorschreiben, gekennzeichnet durch einen den angetriebenen Fräser vom Durchmesser der Rolle der Kraft- oder Arbeitsmaschine tragenden Schwinghebel von der Länge des Hebels dieser Maschine, dessen Schwingbewegung durch einen Nocken gesteuert wird, der durch seine Form und die Übersetzung seines von dem Werkstückspanndorn erfolgenden Antriebs das verlangte Bewegungsgesetz nachbildet.
2. 2. Vorrichtung nach Anspruch i, angewendet bei der Herstellung von zu beiden Seiten des Scheibenrandes liegenden Kurvenbahnen für Rollenpaare, dadurch gekennzeichnet, daß der Fräserschwinghebel nacheinander auf die auf beiden Seiten des Gestells der Fräsvorrichtung dafür vorgesehenen Zapfen gesteckt wird, derart, daß die eine Kurvenbahn bei der Befestigung des Schwinghebels auf der einen Gestenseite, die andere nach Umspannen der Kurvenscheibe um 18o° bei Befestigung auf der anderen Gestenseite bearbeitet wird.
3. 3. Vorrichtung nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß an Stelle des Fräsers ein Schleifaggregat verwendet wird.