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(ARDECIIE, FRANKREICH).
Vorrichtung zur raschen Rückbewegung des Werkzeuges an Werkzeugmaschinen mit
Wechselbewegung.
Die bisher hei den Werkzeugmaschinen mit Wechselbewegung, namentlich bei den Nutenstoss- und Shapingmaschinen verwendeten Vorrichtungen zur raschen Rückbewegung
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durch welche bedeutende Reibungen entstehen, die natürlich die Leistung der Maschine vermindern und für die bnetreffenden Geradführungen eine Lockerung und eine raschere AbnützungimGefolgehaben.
DieseStössewerdendurchdiedenGegenstanddervorliegendenErfindungbildende Vorrichtung vollständig beseitigt, welche Vorrichtung in der Hauptsache eine bis jetzt nicht dagewesene Schnelligkeit des Rücklaufes herbeiführt, da sie nur ungefähr 1/10. anstatt 1/3, der Zeit, die für den ganzen Weg aufzuwenden ist, beansprucht. Es wäre
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Wirkungsweise der einzelnen Teile empfiehlt es sich, innerhalb der angegebenen Grenze zu bleiben. Ferner gestattet eine besondere Anordnung, die Umkehrung der Arbeitsrichtung des Werkzeuges sehr schneit und lei ht zu bewirken, was bei Stossmaschinen von grosser Wichtigkeit ist.
Auf den beifolgendon Zeichnungen bedeuten : Fig. 1 eine Seitenansicht einer Stoss- maschine, an welcher die verbesserte Vorrichtung angebracht ist und Fig. 2 eine Vorderansicht derselben : Fig. 3 und 4 zeigen in schematischer Weise die allgemeine Anordnung
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Vorrichtung ; Fig. G ist eine Seitenansicht einer Shapingmaschine, an welcher die verbesserte Vorrichtung angebracht ist und Fig. 7 ist eine Rückansicht derselben ; Fig. 8 und 9 sind Einzeldarstellungen einer Kurbelscheibe und eines Verbindungsbolzens : Fig. 10 und 11 sind schematische Darstellungen wie Fig. 4 und 5, aber mit.
Bezug auf letztere um !) 0" versetzt, so dass sie der Anordnung der Einzelteile der Shapingmaschine entsprechen ; Fig. 12 zeigt schematisch die allgemeine Anordnung der Vorrichtung in grösserem Massstabc und Fig. 13 endlich gibt in demselben Massstabe die Kurve der durchlaufenen Wege an.
Da die allgemeine Anordnung der abgebildeten Nutenstossmaschine und der Shaping- maschine in ihrem Aussehen nur wenig von den gewöhnlichen Maschinen abweicht, genügt es, die an den bisherigen Maschinen nun zur Verwendung kojnmenden Teile zu beschreiben.
Auf der Welle 14, welche die Antriebsstufenscheibe 15 trägt, ist ein Zahnrad 16 befestigt
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welches in ein Rad 17 eingreift, das seinerseits auf der Welle 18 befestigt ist, die sich in einem Lager 49 dreht. Dieses Rad 47 trägt einen in die radiale Nut 21 einer Scheibe 22 eingelassenen Zapfen 20. Die Scheibe 22'ist am Ende einer zur Welle 18 des Rades 17 sehr excentrisch gelagerten Welle 28 aufgekeilt und befinden sich die beiden Achsen 18 und 23 einander gegenüberstehend, also zu beiden Seiten jener Ebene, in welcher die Bewegungsübertragung von der Welle 18 auf die andere Welle 23 erfolgt. Auf dem anderen Ende der Welle 23 ist eine Kurbelscheibe 24 (Fig. 1, 2 und 8) aufgekeilt, die mit einer in die Mutter eines beweglichen Zapfens 36 eingelassenen Stellschraube 35 versehen ist.
Der Zapfen 26 trägt an seinem freien Ende und beweglich darauf angeordnet, eine Gleitbacke 27, die in der entsprechenden Geradführung 28 eines Balanciers (Kulisse) 29 verschiebbar ist. Dieser Balancier ist an drei verschiedenen Stellen seiner Gesamtlänge beweglich und zwar : 1. Bei 30 an einer, an einer festen Achse 32 drehbar aufgehängten Kurbelstange 31 ; 2. bei 33 am freien Ende einer ebenfalls um eine feste Achse 35 drehbar angeordneten Kurbelstange 34 ; 3. auf der Achse 36, durch welche er mit dem ausbalancierten und mit einer Stellschraube 3R versehenen Werkzeughalter 37 verbunden ist, durch welche Anordnung die Stellung der Achse 36 mit Bezug auf das Werkzeug beliebig ver- ändert werden kann.
Diese Achse (oder Bolzen) S6 ist von einer besonderen Konstruktion (Fig. 9), damit sie in dom Auge des Balanciers und im Sinne der Regulierung des Werkzeugträgers ein gewisses Spiel hat, wobei sie aber durch das Futter 39 festgehalten wird, wodurch das Anziehen der Geradführung des Werkzeughalters reguliert werden kann, ohne dass die Wirkungsweise der einzelnen Teile im geringsten beeinträchtigt wird. Die bei der Shapingmaschine Verwendung findende Anordnung der Vorrichtung ist dieselbe wie bei der Stossmaschine, nur sind die Teile um 90 () versetzt (Fig. 6, T, 10 und 11) ; ferner ist. zwecks Ausgleichung der Reibung des Werkzeughalters auf den Geradfühnmgen und der bewegten Teile, die Kurbelstange 34 mit einem Hebel 40, an dessen freiem Ende ein verschiebbares Gegengewicht 41 angebracht ist, verbunden.
Zwecks besseren Verständnisses der Wirkungsweise der Vorrichtung ist auf Fig. 12 der Zeichnung die allgemeine Anordnung der Teile schematisch dargestellt. wobei der Mittelpunkt der Achse 18 des Rades 17, mit Bezug auf denjenigen der Achse 28 der Scheiben 22 und 24, die in der Zeichnung übereinandergestellt sind. verschoben ist, wodurch aber an der Wirkungsweise sieh nichts ändert, denn es genügt ein entsprechendes Festkeilen der besagten Scheiben bezüblich ihrer gegenseitigen Stellung, um die schematische
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Teile teilt und dieselben mit 50 bis 70 bezeichnet (Fig. 12), so weicht der von dem Zapfen 36 der Scheibe 24 durchlaufene Weg gegen jeden gleichen von dem Zapfen 30 auf ) dem Umfange 47 durchlaufenen Weg in grossem Masse ab.
Wenn man auf dem Umfange. 33 34 diese verschiedenen Abschnitte graphisch darstellt, so sieht man, dass die Teile 50 bis 51
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bis 50 wieder zunehmen, so dass also der Angriffspunkt, 36 des Balanciers 29 unter der
Wirkung der in der Geradeführung 28 sich verschiebenden Gleitbacke 27 ziemlich dieselben 5 Phasen durchmacht, wie der Zapfen 2G.
Infolge der Beweglichkeit des Balanciers an den Enden der Gelenkstangen 31 und velche Anordnung weiter nichts ist, als eine modifizierte Evans@sche Geradführung, durchläuft der Angriffspunkt des Werkzeughalters eme Linie 36 bis 71, welche in der
Praxis als vollkommen gerade angesehen werden kann. Diese gerade Linie ist durch die o Stellungen des Punktes 36, entsprechend denjenigen des Zapfens 20 zwischen den Ah-
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die Lage 60 his 70 des Umfanges 24 annimmt, befindet sich der Punkt 36 am Ende 74 seines Arbeitsweges, während dessen der Zapfen 20 auf dem Umfange 1Î die gleiche
Stellung 5fJ bis 70 oinnimmt.
Da der grosse Weg von 50 bis 52 von dem Zapfen 36'in 5 derselben Zeit durchlaufen wird, wie zwei vorhergehende viel kleinere Abschnitte, da der
Zapfen 20 sich stets gleichmässig vorwärts bewegt, ergibt sich für den Angriffspunkt 36 ein sehr rascher Rücklauf von 71 nach 86. Diese Schnelligkeit kommt von der Excentricität der Scheiben 22 und 24 mit Bezug auf den Mittelpunkt 18 der Scheibe 17 her, so dass, je grösser der Abstand zwischen den Mittelpunkten 18 und 28 ist, desto grösser die 0 Schnelligkeit des Rücklaufes des Werkzeuges sein muss. Man sieht, dass diese Excentrizität
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Anordnung derselben zu beiden Seiten jener Ebene,
in welcher die Bewegungsübertragung von einer Welle 18 auf die andere Welle, 23 erfolgt, erzielen lässt. Gerade hierdurch unterscheidet sich diese Anordnung wesentlich von anderen ähnlichen Einrichtungen, bei welchen sich die beiden oxcontrischen Achsen auf derselben Seite der Bewegungsübertragungsebene befinden, demzufolge es unmöglich ist, einen schnelleren Rücklauf, als 1/3 der Dauer des Gesamtweges zu erzielen.
Dagegen erfordert der Rücklauf, wie sich aus der graphischen Darstellung der in der Fig. 13 abgebildeten Abschnitte ergibt, bei der den Erfindungsgegenstand bildenden Vorrichtung nur 1/10 der für den ganzen Arbeitsweg notwendigen Zeit. Sie hat mithin einen bedeutenden Vorzug gegenüber den bis jetzt üblichen Vorrichtungen, da die Zeit für den Rücklauf des Werkzeuges sm mehr als das Dreifache verkürzt ist.
Man sieht ferner, dass bei der praktischen Durchführung dieser Vorrichtung das Gelenk 33 des Balanciers 29 sich nicht in der Mitte der Entfernung 30-36 befindet, wie bei der Evans'schen Vorrichtung : es ist vielmehr ein wenig nach dem Angriffspunkt 36 verschoben, so dass der feste Gelenkpunkt 3a der Knrbelstange 34 nicht mehr mit dem Mittelpunkt 23 der Scheiben 22 bis 24 zusammenfällt, sondern sich im Gegenteil sehr von diesem Mittelpunkt'entfernt, um die Gruppierung aller Teile zu erleichtern. Diese Abweichung hat im übrigen keinen Einfluss auf den Weg des Punktes 36. der stets eine gerade Linie bleibt.
Bei der Betrachtung des Schemas 4 und @ ? bemerlit man, dass die
Achse der Kulisse 28 des Balanciers 29, nicht nur mit der Linie 30-36 nicht zusammen- fällt, sondern auch nicht mehr durch den Gelenkpunkt 30 geht.
Um die angegebene Geschwindigkeit des Rücklaufes herbeizuführen, ist es nicht not- wendig, zu der vorerwähnten Anordnung zu greifen, man könnte ganz gut die Evans'sche
Anordnung, wie sie existiert, anwenden, indem man die Kurbelstange 34 durch die in der
Mitte von 30-36 um den festen Punkt 73 drehbar angeordnete Kurbelstange 72 ersetzt, wie es auf Fig. 4 und 10 mittelst der punktierten Linien angegeben ist. Jedoch hat dies dann bei der praktischen Ausführung der Vorrichtung einen grossen Cbelstand im Gefolge. namentlich hinsichtlich der Gruppierung der Organe.
Man könnte ebenfalls die Vorrichtung vereinfachen, indem man die vorerwähnten Anordnungen durch in Fig. 5 und 11 an-
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direkt beweglich und sein Ende 29 ist mit dem Ende 33 der Kurbelstange 34 durch eine
Zwischenstange 74 verbunden, in deren Mitte der Angriffspunkt 36'des Werkzeughalters angebracht ist; der von dem Punkt zurückgelegte Weg wird eine lang eingebogene Kurve. die sieb ziemlich der geraden Linie nähert und deren Neigung gegen die Achse des Werkzeughalters stets viel geringer ist, als der Reibungswinkel. so dass keine schiefen Stösse vorkommen und der Rücklauf sich ebenso rasch vollzieht, wie in der vorhergehenden An- ordnung.
Andererseits, wenn man davon absieht, diese schiefen Stösse auf die Gerad- führungen zu beseitigen, kann man noch eine Vereinfachung herbeiführen, indem man die
Kurbelstange 34 weglässt und das Ende der Xwiscbenstange 74 mittelst eines gewöhnlichen @ Verbindungsbolzens an dem Werkzeughalter befestigt.
Eine andere bei den Shapingmaschincn anzubringende Änderung, unter Beibehaltung der gleichcn Bedingungen des raschen Rücklaufes, besteht in der Niedrigerstellung des
Mittelpunktes 23, wodurch der Werkzeughalter mehr in seiner Mitte angegriffen wird.
Diese letzte Anordnung liesse sich ebenfalls senkrecht anbringen für die Nutenstossmaschine und würde dies keinen weiteren Übelstand, als eine grössere Inanspruchnahme der Gleit- backe27imGefolgehaben.
Bleibt man aber bei den praktischen Angaben, so wird dieser Übelstand durch eine grössere Führungslänge der Gcradftihrungen und eine weniger Raum einnehmende An- ordnung der Teile wieder ausgeglichen. Nichtsdestoweniger sind in den vorerwähnten An- ) ordnungen alle Transmissionsteile sehr nahe beieinander gruppiert, so dass die seitliche
Abweichung vermindert ist, namentlich zwischen dem Balancier und dem damit verbundenen Werkzeughalter.
Man sieht, dass durch die Weglassung einer diese beiden Teile verbindenden
Stange alle Biegungen und Vibrationen vermieden werden, wodurch ein sicheres Arbeiten erzielt wird. schliesslich gestattet die Anordnung der Scheibe 24, die Richtung des Arbeitsweges des Werkzeuges mittelst der Regulierschraube 2 leicht umzukehren ; man braucht bloss die Mutter des Zapfens 26 über den Mittelpunkt 23 hinauszuführen, um die Bewegung des I l a) anciers ss und des Werkzeughalters 37, unter Beibehaltung des gleichen raschen
Rücklaufes umzukehren.
Natürlich muss in diesem Falle das Gegengewicht 41 der Shaping- 0 maschine mit Bezug auf din Stellung, die es in Fig. 6 der beigefügten Zeichnungen ein- nimmt, um 1800 versetzt worden.
Es sei noch bemerkt, dass diese Anordnung des raschen Rücklaufes nicht allein bei den Nutenstoss- und Shapingmaschinen, sondern auch bei allen anderen Werkzeugmaschinen
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theoretisch auf 1/# und praktisch auf und mehr, unabhängig von der Stärke der Achsen, herabgesetzt werden, indem man die beiden Mittelpunkte 18 und 23 (Fig. 12) entsprechend auseinanderbringt ;
für. die gute Wirkungsweise der Vorrichtung ist 6S,. aber
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den Werkzeughalter und die Antriebswelle (18) für letztere (23) einander gegenüberstehend, also beiderseits jener Ebene, in welcher die Bewegungsübertragung von der einen Welle (18) auf die andere (23) stattfindet und sehr excentrisch zueinander angeordnet sind, so dass durch geeignete Bewegungsübertragungsorgane (z. B. Nut und Gleitzapfen) bei gleichmässiger Drehung der Antriebswelle ) eine Rotation der angetriebenen Welle (, 93) mit wechselnder Winkelgeschwindigkeit und somit ein Verschieben des Werkzeughalters mit wechselnder Geschwindigkeit erzielt wird.