DE117279C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

Vr 117279 KLASSE 49«.

Ellipsen-Drehbank.

Fatentirt im Deutschen Reiche vom 15. November 1899 ab.

Elliptische Maschinenelemente oder überhaupt elliptisch geformte Gegenstände haben in der Praxis noch nicht die Beachtung gefunden, welche sie durch die Mannigfaltigkeit ihrer Anwendung verdienen. Es mag unerörtert bleiben, welche Mangel den bisher construirten Ellipsen-Drehbänken anhafteten, soviel steht indessen fest, dafs eine Drehbank, auf welcher genaue Ellipsen mit beliebig grofsen Achsen gedreht und geschnitten werden können, im zukünftigen Werkzeugmaschinenbau eine bedeutende Rolle spielen wird; wird doch dann die Zahl der Maschinenelemente um eine Reihe neuer Constructionen bereichert, unter denen kurz die Verbindung zweier prismatischer oder cylindrischer Körper von ungleichem Durchmesser ohne Flantsch und Schrauben, eine Wellenkupplung und ein Verschlufs für Cylinder besonders genannt seien.

In beiliegender Zeichnung ist eine Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes dargestellt, und zwar zeigt

Fig. ι die mathematische Darstellung des Princips, nach welchem die Drehbank arbeitet,

Fig. 2 und 3 eine nach diesem Princip arbeitende Drehbank mit dem Spindelkasten und Support in ihrer Stellung zu einander in Seitenansicht und Grundrifs,

Fig. 4 einen Schnitt nach Linie A-A der Fig. 2.

Fig. 5 ist theilweise eine Ansicht, theilweise ein Schnitt nach Linie B-B der Fig. 4.

Fig. 6 zeigt einen Theil des hinteren Spindelkastens theilweise in Ansicht, theilweise im Schnitt, ebenfalls im gröfseren Mafsstabe, und Fig. 7 einen Schnitt nach Linie C-C der Fig. .6.

Fig. 8 ist eine Ansicht der Bestimmungsscheibe für die Achse der Ellipse,

Fig. 9 ein Schnitt nach Linie D - D der Fig. 8.

Fig. 10 zeigt einen Grundrifs,

Fig. 11 einen Längsschnitt nach Linie E-E der Fig. 10,

Fig. 12 einen Querschnitt nach Linie F-F von Fig. 10. (Diese drei Figuren zeigen die Einstellvorrichtung für die Länge der die Form der Ellipse bestimmenden Geraden.)

Fig. 13 zeigt einen Schnitt nach Linie G-G mit dem punktirten Zahnrad und Führungsbügel,

Fig. 14 das Zahnrad des Supports mit der nach den Achsen der Ellipse einstellbaren Vorrichtung zur Beibehaltung des gleichen Schnittwinkels von Werkstahl und Werkstück,

Fig. 15 einen Schnitt nach Linie H-H der Fig. 14.

Um das Princip der Maschine zu erläutern, sei zunächst auf Fig. 1 Bezug genommen, in welcher eine Ellipse nach dem Satze construirt ist, dafs eine in einem rechtwinkligen Coordinatensystem auf beiden Achsen mit ihren Endpunkten sich bewegende Gerade mit jedem ihrer in derselben oder ihrer Verlängerung liegenden Punkte eine Ellipse beschreibt, deren Halbachsen die durch diesen Punkt bestimmten Abschnitte auf der Geraden sind.

χ undy sind die Coordinaten, e ist die von dem Punkte m der Geraden a b erzeugte Ellipse, m g die Senkrechte auf die Ellipse e im Punkte m, welche gefunden wird, wenn

Verein deutscher Ingenieure Bezirksverein a. d. niederen Rühr.

man das Rechteck α db g construirt. Der Schnittpunkt ο der beiden Diagonalen ist der Halbirungspunkt der Geraden α b und der Kreis, welchen man mit Abschnitt ο a bezw. um ο beschreibt, geht durch den Anfangspunkt d des Coordinatensystems.

Im Vorstehenden ist angenommen, dafs durch die Bewegung der Geraden α b im Punkte m auf der Zeichenebene die Ellipse entsteht. Nun kann aber auch umgekehrt eine Ellipse construirt werden dadurch, dafs man die Gerade α b festgelegt und das rechtwinklige Coordinatensystem in einer Ebene an den beiden Punkten α und b führt; der festliegende Punkt m erzeugt dann auf der Ebene eine Ellipse. Diese Bewegung läfst sich sehr leicht ausführen, wenn man bedenkt, dafs jeder über dem Durchmesser eines Kreises und mit dem Scheitel in der Peripherie dieses Kreises liegende Winkel ein rechter Winkel ist. Um diese Bewegung also im vorliegenden Falle auszuführen, ist es nur nothwendig, den Anfangspunkt d des Coordinatensystems auf der Peripherie desjenigen Kreises zu bewegen, welcher mit dem Radius ο α gleich ο b - um ο geschlagen ist. Der Punkt m erzeugt dadurch auf der an ihm gesetzmäfsig vorbeibewegten Ebene eine Ellipse.

Auf dieser letzteren Construction nun beruht das Princip der vorliegenden Drehbank. Die einzelnen Punkte, welche bei der Construction gegeben wurden, sind in Fig. 2 und 3 durch die Uebereinstimmung der Buchstaben leicht aufzufinden. Zur Unterscheidung sind indessen diese Buchstaben mit Indices versehen worden.

Die festen Punkte ab sind die Zapfen a' b' (Fig. 2, 3, 10, 11 und 12), welche in Lagern i, 2 unterhalb des Deckels 3 des Spindelkastenlagers 4 eingespannt sind. Die Lager i, 2 sind mit entgegengesetzt geschnittenen Muttergewinden versehen, in welchen sich die mit Rechts- und Linksgewinde versehene Spindel 5 bewegt. Auf den Enden dieser festliegenden Zapfen a' b' sind Führungsprismen 6,7 aufgekeilt (Fig. 10), welche, wie Fig. 8 zeigt, in den Schlitzen x' bezw. jr' einer Scheibe 8 liegen. Letztere ist mit ihrer zweckmäfsig abgerundeten Nabe 9 auf eine Achse 14 aufgeschraubt, auf deren anderem Ende die Planscheibe 15 sitzt.

Die Achse 14, deren geometrische Achse d' identisch mit dem Punkte d (Fig. 1) ist, wird um die Achse ο' mit dem Abstand 0' d' durch mittelst Vorgelege getriebene Zahnräder 10, 10 herumgeführt. Zu dem Zweck liegt die gegen horizontale Verschiebung durch ' Anschlagringe 42 gesicherte Achse 14 in einer Lagerschale 50, welche durch Verschlufsscheiben 48,49 (Fig. 6 und 7) in einer cylindrischen Büchse 13 verstellbar eingeschraubt ist. Letztere dreht sich in einem Rollenlager 51 des cylindrischen Lagergehäuses 11 um die ideelle Achse o', indem die beiden Zahnräder 10 durch Schrauben 52 mit der Büchse 13 verschraubt sind.

m' ist nun der Stahl, welcher das in die Planscheibe 15 eingespannte Werkstück elliptisch abdreht. Er mufs, wie aus Fig. 1 hervorgeht, in der Linie α b oder, wie aus Fig. 2 und 3 ersichtlich, in der Verbindungslinie der Mittelpunkte der Zapfen a' b' liegen, aber gleichzeitig auch so gedreht werden, dafs seine Schneide 17 sich stets senkrecht an jedem Punkte der Ellipse befindet. Zu dem Zwecke ist die Achse 16, welche den Werkstahl trägt, mit einem gegabelten Arm 18 ausgerüstet, welcher der Senkrechten mg (Fig. 1) entspricht, und in welchem sich der Zapfen g' bei der Drehung des sich übereinstimmend mit dem Zahnrad 19 des Spindelkastens drehenden Zahnrades 20 verschiebt, um gleichzeitig die Achse 16 zu drehen.

Um Ellipsen von verschieden grofsem Halbmesser herstellen zn können, sind folgende Einrichtungen getroffen.

Die Entfernung der Zapfen a' b' wird durch Drehung der Spindel 5 bestimmt, nachdem der Lagerdeckel 3 angeschraubt ist.

Die ideelle Achse 0' bleibt natürlich immer dieselbe, da die beiden Lager 1, 2 immer um gleiche Entfernung auf einander zu oder von einander weg bewegt werden, so dafs 0' a' gleich ο' b' ist. Nach den in der Einleitung aufgestellten Bedingungen mufs aber auch d' o' gleich o' a' sein. Zu dem Zwecke ist die Achse d' bezw. die körperliche Achse 14 in ihrer Entfernung von der Mittellinie ο' verstellbar eingerichtet.

Man bringt die Scheibe 8 in die in Fig. 2 und 8 gezeichnete Stellung, nach welcher der Schlitz y vertical und der Schlitz x' horizontal steht; gleichzeitig löst man die Mutter 47 und schraubt die Verschlufsplatten 48 und 49 ab, so dafs die Lagerschale 50 mit ihrem Zapfen 43 in dem Einschnitt 54 der cylindrischen Büchse 13 sich verschieben kann. Dreht man nämlich nunmehr die Spindel 5 in der einen oder anderen Richtung zwecks Vergrößerung bezw. Verkleinerung der Entfernung a' b', so wird das Prisma 7 des Zapfens b' die Scheibe 8 in Richtung des horizontalen Schlitzes χ' verschieben. Dadurch, dafs bei dieser Stellung die Achse d' mit der Achse b' zusammenfällt, wird erreicht, dafs auch 0' d' gleich ο 'α' ist. Hat man nunmehr die Linie a' b' festgelegt und die Lage der Achse d' richtig bestimmt, so werden die Verschlufsplatten 48, 49 wieder eingeschraubt und die Mutter 47 auf dem Bolzen 46 angezogen.

Der Schraubenbolzen 46 sitzt auf einem runden Absatz 45, der einen Ansatz der

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Rippe 44 des Zapfens 43 bildet und auf welchen sich die Verschlufsscheibe 49 legt, deren gerader Schenkel in die, Büchse 13 eingeschoben wird und gleichzeitig als Führung für •den Zapfen 43 dient. Die Scheiben 48, welche sich gegen die Scheibe 14 legen, verhindern die Drehung der Achse 14 in der Lagerschale 50.

In derselben Weise mufs auch der Zapfen g' so festgelegt werden, dafs er sich immer jenseits der Achse 0' der Achse rf' gegenüber befindet, wobei g'0' gleich 0'rf', sein mufs. Zu dem Zwecke ist ein Speichenpaar 22 des durch ein Vorgelege betriebenen Zahnrades 20 nach Fig. 14 so gestaltet, dafs mittelst einer Spindel 21 das Gleitstück 19, an welchem die Achse g' angegossen ist, in einer unterschnittenen Nuth der einen Speiche geführt werden kann.

Nachdem g'0' gleich o'rf' gemacht worden ist und der Punkt m', welcher die Halbachsen auf der Geraden a' rf' bestimmt, mittelst der durch Spindel 23 erfolgenden Verstellung des Supports 54 festgelegt ist, ist die Drehbank fertig eingestellt.

Der Transmissionsriemen wird auf die feste' Scheibe geschoben, so dafs das Vorgelege die Zahnräder 10 in Umdrehung versetzt. Die Achse 14 dreht sich nunmehr. mit dem Radius o' d' um 0', während die Punkte a' b' festliegen. Der Werkstahl m' dreht auf dem in die Planscheibe eingespannten Werkstück eine Ellipse ab, indem er sich gleichzeitig bei einer ganzen Umdrehung einmal um sich selbst ■dreht.

Claims (3)

1. Patent-Ansprüche:

   ι . Drehbank zum Abdrehen und Einschneiden von Ellipsen, dadurch gekennzeichnet, dafs eine mit ihrer Achse (d'J um eine festliegende Achse (o'J rotirende Scheibe (8) sich mit zwei rechtwinkligen Schlitzführungen (x'y'J auf zwei von der Achse (o'J gleich weit entfernt liegenden Zapfen (a' b'J so bewegt, dafs ein in der durch die Achsen dieser Zapfen (a' b'J gelegten Ebene befindlicher, sich um sich selbst drehender Werkstahl (m'J auf dem Werkstück an der mit der Scheibe (8) sich übereinstimmend drehenden Planscheibe eine Ellipse vorreifst, die beim Vorschub des Supports je nach der Form des Werkstückes abgedreht oder eingeschnitten werden kann.
2. 2. Eine Ausführungsform nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dafs die Zapfen (V b'J in Lagern (1,2) mittelst einer Spindel (5) verstellbar sind, zum Zwecke, verschieden grofse Ellipsen drehen zu können.
3. 3. Eine Ausführungsform nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dafs der sich mit seiner Schneide um sich selbst ^drehende Werkstahl in einer Achse (m'J des Supports eingespannt wird, die ihre Drehung von einem in einem gegabelten Arm (18) der Achse (m'J' geführten Zapfen (g'J einer sich übereinstimmend mit dem Zahnrad des Spindelkastens drehenden Zahnrad (20) empfängt, wobei die Entfernung des Zapfens (g'J von der Achse (o'J gleich der Entfernung der . Achse (d'J von der Achse (o'J ist.

   Hierzu 2 Blatt Zeichnungen.