DE133283C - - Google Patents
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- DE133283C DE133283C DENDAT133283D DE133283DA DE133283C DE 133283 C DE133283 C DE 133283C DE NDAT133283 D DENDAT133283 D DE NDAT133283D DE 133283D A DE133283D A DE 133283DA DE 133283 C DE133283 C DE 133283C
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23Q—DETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
- B23Q27/00—Geometrical mechanisms for the production of work of particular shapes, not fully provided for in another subclass
- B23Q27/006—Geometrical mechanisms for the production of work of particular shapes, not fully provided for in another subclass by rolling without slippage two bodies of particular shape relative to each other
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Description
e-ii/
KAISERLICHES
PATENTAMT.
JVi 133283 KLASSE 49«.
a HONFLEUR (Frankr.).
Ellipsen-Drehbank.
Vorliegende Erfindung betrifft eine Ellipsen-Drehbank zum Drehen von Ellipsoiden, bei
der die Arbeitsstücke elliptisch gedreht werden, ehe sie überhaupt einen elliptischen Querschnitt
erhalten haben. Bevor die in der Zeichnung beispielsweise dargestellte Ausführungsform der
neuen Ellipsen - Drehbank beschrieben wird, sollen hier einige theoretische Erklärungen gegeben
werden, die zum Verständnifs der Arbeitsweise, besonders der des Werkzeuges, nothwendig erscheinen.
In der Fig. 1 sei OA = R eine um den
Punkt O sich drehende gerade Linie und zu gleicher Zeit drehe sich eine gerade Linie
A B = r um den Punkt A (a'ufserstes Ende der geraden Linie O A) im umgekehrten Sinne
der Linie A O und mit der doppelten Winkelgeschwindigkeit.
Der Punkt B wird dann eine Ellipse beschreiben, deren halbe grofse Achse a = R + r
und deren halbe kleine Achse b = R — r ist. Zum Beweise hierfür sei angenommen, dafs
die Linie OA sich um den Punkt O um
einen Winkel α und dafs während dieser Drehung die Linie A B sich um den Punkt A
um einen Winkel 2 α bewegt habe. Es ist nun zu beweisen, dafs der Punkt B' ein Punkt
einer Ellipse ist. Zu diesem Zweck werde zu OA durch den Punkt A>
die Parallele CA1
und durch den Punkt B' die Parallele B' D gezogen. Dann sind die Winkel B" Ä C und
A' OA gleich grofs; der Winkel B" Ä B' ist
zweimal gröfser als der Winkel A' O A, daraus ergiebt sich, dafs der Winkel C A' B' gleich
dem Winkel B" A' C ist. Demzufolge liegt der Punkt B'' symmetrisch zu dem Punkt B'
in Bezug auf die Linie C A' und die Abcisse χ
des Punktes B' ist dieselbe wie die des Punktes B". In dem rechtwinkligen Dreieck
B11B1 O ist:
OB1- B" O cos α oder χ =
(R + r) cos α,
also
also
cos a =
oder cos 2ct =
R + r (R + rf
(Gleichung ι).
Andererseits ist:
Andererseits ist:
y = B' B1 — A1A1 — A' V.
In dem rechtwinkligen Dreieck A1A1 O ist
A' A1 = R sin α, ferner ist in dem rechtwinkligen
Dreieck A' V D die Strecke A' V = r sin a.
Also ist:
y = (R — r) sin a,
demnach
demnach
«*2
sin a =
oder sin 2 a —
(R-
R — r
(Gleichung 2).
Werden nun die Gleichungen 1 und 2 zusammengezählt, so ist:
1 α -f- cos 2A =
„2
I =
(R-rp
(R + r)*
Dieses ist die Mittelpunktsgleichung einer Ellipse bezogen auf ihre Hauptachsen.
Die Ellipsennormale im Punkt B' wird erhalten , wenn O A' um sich selbst über A'
hinaus bis O' verlängert und B' mit O' verbunden
wird. Um dies zu zeigen, werden um die Punkte A und A' Kreise Z und Z}
beschrieben, die durch den Punkt O gehen, und ferner ein dritter Kreis, der O als Mittelpunkt
und O O' als Halbmesser hat. Angenommen nun, dafs der Kreis Z in den grofsen
Kreis vom Halbmesser O O' gewälzt ist, bis er in die Stellung Z' gelangt, so ist der
Punkt A in A' angekommen und der Durchmesser E' F' nimmt die Stellung O' O ein,
während umgekehrt O" O sich in EF befindet;
aber weil nun dieses Wälzen in dem grofsen Kreise die Drehungen der Linien O A und A B
ersetzt, so ist O' der augenblickliche Drehpol des Punktes B'\ B' O' ist mithin die Normale.
Es sei ferner angenommen, dafs der Punkt B die Ellipse (s. Fig. 2) gezogen habe und in
seine Anfangsstellung bei B zurückgekehrt sei. Wird diese Ellipse nun vollständig um ihren
Mittelpunkt O im Sinne des Pfeiles zum Kreisen gebracht und bleibt der Punkt B in stetiger
Berührung mit der Ellipse, während A festgehalten wird, so wird der Punkt B zwei vollständige
Drehungen um den Mittelpunkt A, und zwar in dem Drehungssinn der Ellipse,
machen. Die Normale irgend eines Punktes B' der Ellipse wird durch den Punkt O' hindurchgehen,
demnach ist O' ein fester Punkt, durch welchen alle Normalen der sich drehenden
Ellipse hindurchgehen.
Wird nun ein Werkzeug in Richtung der Normale B' O' derart angeordnet, dafs sich der
Schneidpunkt in B' befindet, so wird dieser Punkt eine genaue Ellipse ausschneiden, während
sich das Werkstück um O dreht.
Die halben Achsen dieser Ellipse sind:
a = R -j- r und b = R — r.
Der durch den Punkt A beschriebene Halbmesser des Kreises ist:
a — b
Die Entfernung des geometrischen Ortes O' von dem festen Mittelpunkt A ist:
Um die Achsen der Ellipse anzugeben, welche die Spitze des Werkzeuges auf dem
um O sich drehenden Werkstück ausschneiden soll, genügt es,
£-=lAund
zu nehmen, damit die Spitze des Werkzeuges diese Ellipse genau ausschneidet.
Fig. 3 zeigt die Bewegung des Werkzeuges in einfachen Linien, um die weiter unten beschriebene
Ausführungsform der Ellipsen-Drehbank verständlicher zu machen. Die Linie B G
entspricht der Normalen B' O' (Fig. 2) und geht durch den festen Punkt 0'. Der
Punkt B beschreibt einen Kreis vom Halbmesser
a iy
mit A als Mittelpunkt. Die Entfernung
O1A ist =
a + b
Die Linie HJ ist gleich
und parallel mit B G und geht durch den festen Punkt K. Die Linie G J, welche die
äufsersten Punkte G und J der Linien B G und HJ verbindet, ist parallel zu O' K. Beschreibt
der Punkt B einen Kreis F, so beschreibt der Punkt H einen Kreis Y' von
gleichem Durchmesser wie der Kreis F, da sich die Linie G J immer parallel zu O' K
stellt.
Die Fig. 4 und 5 stellen in Vorderansicht und Seitenansicht eine beispielsweise Ausführungsform
der Ellipsen-Drehbank dar, die im Grofsen und Ganzen die gewöhnlichen Anordnungen
einer Drehbank mit parallelen Gleitschienen auf dem Bett zeigt.
Zum besseren Verständnifs der nachstehenden Erläuterung werden die Bezugszeichen der
Fig. 3 hinter die entsprechenden Theile der Drehbank in Klammern beigefügt werden.
Das zu drehende Ellipsoid 1 wird zwischen den Spitzen einer Drehbank eingespannt. An
ihm greift das Werkzeug 2 in der .Richtung der Normalen der Ellipse an, es erhält eine
kreisförmige Bewegung. Zu diesem Zweck kann der Werkzeugträger 3 (Fig. 5) in einer
Führung 4 hin- und herbewegt werden, welch letztere in einer halbkreisförmigen Aussparung 5
eines mit dem Schlitten aus einem Stück bestehenden Bogenstückes 6 im Kreisbogen hin-
und herschwingen kann. Der Werkzeugträger 3 entspricht der Linie HJ der Fig. 3
und der Mittelpunkt der halbkreisförmigen Aussparung 5 dem festen Punkt K. Die
Führung 4 (s. Fig. 6) ist an ihren in der Aussparung 5 befindlichen Theilen schwalbenschwanzförmig
gestaltet und eine entsprechende Gestaltung ist den die Aussparung nach oben und unten begrenzenden Theilen 7 und 8 gegeben.
Der Werkzeugträger 3 ist durch eine Stange 9 (Linie G J der Fig. 3) an das eine
Ende eines Schiebers 10 (Linie GB) angeschlossen,
dessen anderes Ende mit einer Scheibe 11 in Verbindung steht, und der
aufserdem in einer Führung 12 geführt wird, die sich um den Zapfen 13 (fester Punkt 0')
drehen kann. Die beiden Führungen 4 und 12 sind durch eine Stange 14 verbunden, deren
Zweck es ist, die Führungen parallel zu einander zu halten. Die Stange 9 bewirkt, dafs
der Werkzeugträger dieselben Bewegungen macht, die der Schieber 10 während der
Drehung der Scheibe 11 zu machen gezwungen ist.
Der Zapfen 15 (Punkt B) der Scheibe 11
kann mittels einer Schraubenspindel' 16 (Fig. 7) gegen die Mitte (Mittelpunkt A) oder von der
Mitte der Scheibe bewegt werden, und zwar derart, dafs r (Halbmesser des von dem
Zapfen 15 der Scheibe 11 oder von der Spitze
des Werkzeuges beschriebenen Kreises) gleich a — b.
ist.
Auch die Stellung des Zapfens 13 (fester
Punkt 0') ist mittels einer Gewindespindel 17 regelbar, die sich in einem Rahmen 18 befindet,
der mit dem Schlitten aus einem Stück besteht. Die Stellung des Zapfens 13 mufs so
geregelt werden, dafs seine Entfernung vom Mittelpunkt der Scheibe 11 (Entfernung des
festen Punktes O' vom Mittelpunkt A gleich
a + b .
——— ist.
2
——— ist.
2
Um ein Ellipsoid von gegebenen Abmessungen zu drehen, genügt es, einfach die Stellungen
des Zapfens 15 der Scheibe 11 und des
Zapfens 13 zu regeln, wie es soeben erklärt
ist. Die Spitze des Werkzeuges wird dann einen Kreis Y' (Fig. 3 und 5) von geeignetem
Halbmesser beschreiben und das Ellipsoid entsprechend den angegebenen Abmessungen
drehen.
Die Bewegungsvorrichtung für die Scheibe 11
ist wie folgt beschaffen. Die Spindelstockwelle ist durch ein Zahnräderwerk 19 an eine
Spindel 20 von elliptischem Querschnitt angeschlossen, die bei ihrer Drehbewegung ein
Rohrstück 21 mitnimmt. Dieses wird während seiner Umdrehung von Lagern 22 getragen,
die an dem Schlitten befestigt sind, und ist auf der elliptischen Spindel in der Längsrichtung
dieser beweglich. Auf das Rohrstück ist ein Zahnrad 23 aufgekeilt, das durch ein
Zwischenrad 24 ein Rad 25 treibt, welches auf die die Scheibe 11 tragende Achse aufgekeilt
ist.
Diese Bewegungsvorrichtung ist so eingerichtet, dafs sich die Scheibe 11 zweimal so
schnell und in demselben Sinne wie das Ellipsoid ι dreht, damit die Spitze des Werkzeuges
während einer Umdrehung des Ellipsoides und in dem Drehungssinn dieses letzteren zweimal
den Kreis Y' beschreibt.
Die Achse des Zwischenrades 24 wird von zwei schwingenden Armen 26 getragen, mittels
deren dieses Rad ausgeschaltet werden kann, wenn ein Cylinder, d. h. wenn die Form eines
Kreises gedreht werden soll.
Die Spindel 27, die den Schlitten bethätigt, wird durch die Vermittelung eines passenden
Zahnrädergetriebes gedreht, durch welches die Spindel an den Spindelstock 28 (Fig. 4) wie
bei der gewöhnlichen Anordnung einer Drehbank angeschlossen ist.
Auf den Schlitten kann auch mittels des Handrades 29 (Fig. 4 und 5) eingewirkt werden,
welches durch ein Kegelrädergetriebe 30 die Mutter 31 (Fig. 4 und 8) dreht. Diese
Mutter dreht sich dann in dem Auge 32 eines Armes'33, der an dem Schlitten befestigt ist.
Durch Drehen des Handrades 29 kann die Geschwindigkeit der Verschiebung des Schlittens
während der Drehung der Spindel 27 verzögert oder beschleunigt werden, oder es kann,
wenn diese Spindel in Ruhe ist, der Schlitten von Hand bewegt werden.
Es ist zu bemerken, dafs während der Kupplung des Schlittens mit der Gewindespindel 27
die Mutter 31 nur durch ihre Reibung in dem Auge 32 und durch den Widerstand der
Drehung des konischen ■ Zahnräderpaares 30 und der Welle des Handrades 29 unbeweglich
erhalten wird. Wenn ein gröfserer Widerstand sich dem Werkzeug während der Verschiebung
des Schlittens darbietet, wird die Spindel 27 die Mutter 31 drehen und der
Schlitten wird nicht mehr mitgenommen werden.
Der Schlitten kann auch durch Vermittelung des Zahntriebes 34 und der Zahnstange 35
verschoben werden.
Die Einspannspitzen der Drehbank können zur Längsrichtung des Drehbankbettes in solcher
Art beweglich sein, dafs das abzudrehende Arbeitsstück gegen die Horizontale geneigt
werden kann.
Wohl verstanden, in den Zeichnungen ist die dargestellte Ausführungsform der Ellipsen-Drehbank
nur als Beispiel gegeben und kann verschiedene Abänderungen erhalten. Das, was im Wesentlichen die Drehbank kennzeichnet,
ist die Bewegungsvorrichtung für das Werkzeug. Es ist offenbar, dafs diese Bewegungsvorrichtung
event, auch zum Abdrehen in gewöhnlicher Art dienen kann.
Claims (1)
- Pate nt-An Sprüche:i. Ellipsen-Drehbank für Werkstücke ohne vorherigen elliptischen Querschnitt, dadurch gekennzeichnet, dafs die drehbare Führung (4) des hin- und herbeweglichen Werkzeugträgers (3) mit der drehbaren Führung (12) eines den Werkzeugträger durch eine Stange (9) hin- und herbewegenden Leitschlittens (10) durch ein Glied (14) derart verbunden ist, dafs die Bewegungen desWerkzeugträgers (3) und seiner Führung (4) einerseits und des Leitschlittens (10) und dessen Führung (12) andererseits stets in parallelen Richtungen erfolgen, wobei die Spitze des Werkzeuges während einer Umdrehung des Werkstückes zweimal einen Kreis (Y1J beschreibt, dessen Halbmesser gleich der halben Differenz der halbenHauptachsen der Ellipse(a-b)ist unddie Ellipsennormale in sämmtlichen Berührungspunkten der Werkzeugspitze mit der Ellipse durch einen festen Punkt, den Drehpunkt der Führung (4) für den Werkzeugträger (3), geht, dessen Entfernung vom Mittelpunkte des vom Werkzeug (2) beschriebenen Kreises (Y1J gleich der halben Summe der halben Hauptachsen der Ellipse (a + b) .
——<- ist.Ausführungsform der Ellipsen - Drehbank nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dafs das der Verbindung mit dem Werkzeugträger (3) entgegengesetzte Ende des Leitschlittens (10) an einen Kurbelzapfen (1 5) oder dergl. angeschlossen ist, der einen Kreis mit dem Durchmesser der halbenDifferenz der 'Ellipsenhauptachsen -beschreibt.Ausführungsform der Ellipsen - Drehbank nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dafs die Führung (12) des Leitschlittens (10) an einem Zapfen (13) oder dergl. sitzt, dessen Stellung so geregelt werden kann, dafs seine Entfernung vom Mittelpunkt des durch den Kurbelzapfen (15) beschriebenen Kreises gleich der halben Summe der halbenEllipsenhauptachsen -———— ist.Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE133283T |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE133283C true DE133283C (de) |
Family
ID=5664910
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DENDAT133283D Active DE133283C (de) |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
US (1) | USB701217I5 (de) |
DE (1) | DE133283C (de) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2201155A1 (de) * | 1972-09-29 | 1974-04-26 | Okada Jujiro | |
FR2534507A1 (fr) * | 1982-10-16 | 1984-04-20 | Kronseder Maschf Krones | Dispositif pour produire sur des pieces un profil polygonal par enlevement de matiere |
-
0
- DE DENDAT133283D patent/DE133283C/de active Active
- US US701217D patent/USB701217I5/en active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2201155A1 (de) * | 1972-09-29 | 1974-04-26 | Okada Jujiro | |
FR2534507A1 (fr) * | 1982-10-16 | 1984-04-20 | Kronseder Maschf Krones | Dispositif pour produire sur des pieces un profil polygonal par enlevement de matiere |
US4538945A (en) * | 1982-10-16 | 1985-09-03 | Krones Ag Hermann Kronseder Maschinenfabrik | Apparatus for machining a polygon profile on a workpiece |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
USB701217I5 (de) |
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