-
Einrichtung zur Herstellung der kegeligen Flächen der Beschaufelung
von Kreiselmaschinenlaufrädern aus dem vollen Radkörper im geschlossenen Zuge durch
Fräsen Das Hauptpatent 738:26o behandelt eine Einrichtung zum Herstellen der Verschaufelung
von Kreiselm.aschinenlaufrädern aus -dem vollen Radkörper im geschlossenen Zuge
durch Fräsen unter Verwendung eines von Schlitten parallel zur herzustellenden:
Fläche geführten Fräsers, und zwar ist dort der Fräskopf in einem Schwenkschlitten
gelagert, der durch einen zweiten Schlitten und einen weiteren Schlitten parallel
zur Ein- und Austrittsfläche .der Schaufel verschiebbar und um die Achse der Schaufelkrümmung
schwenkbar ist, wobei der Antrieb .der Schlitten und des Schwenkschlittens durch
hydraulische Kolbengetri:ebe erfolgt und die arbeitsmäßig nachfolgende Schlittenbewegung,
wie an sich bekannt, durch Druckanstieg in dem die voraneilende Bewegung erzeugenden
Antrieb eingeleitet wird. Dabei isf .der auf dem Schwenkschlitten gelagerte Präskopf
mit seiner Antriebs- und Anstellvorrichtung radial zur Schwenkachse und in seiner
Neigung zu dieser einstellbar, um den gewünschten Radius der Schaufelkrümmung und
die St:eigung der die Schaufel begrenzenden Kegelfläche einstellen zu können. Die
Zustellung des Fräsers erfolgt in Richtung seiner Achse, also parallel zu der herzustellenden
Flanke
der Schaufel. Als Fräswerkzeug wurde ein Fingerfräser mit
zylindrischem Schaft benutzt, dessen Schneiden in die kleine Stirnfläche eingearbeitet
sind.
-
Es hat sich gezeigt, daß diese Einrichtung nicht immer, insbesondere
dann nicht genügt, wenn das Laufrad eine dicht beieinanderstehende Schaufelung erhalten
soll. In Anbetracht des in Nähe der Schaufelwurzelengen Kanalquerschnitts muß mit
einem Fräser gearbeitet werden, der im Verhältnis zu seiner Länge einen nur sehr
geringen Durchmesser hat. So werden beispielsweise oft Fräser notwendig, die nur
2,8 mm stark .sind, aber eine frei fliegende Schaftlänge von über 30 mm haben.
Trotzdem ist .das Ergebnis befriedigend, solange der Fräser, wie dies beim Bearbeiten
der ersten Schaufelflanke der Fall ist, im vollen Werkstoff arbeitet. Beim Fräsen
der anderen Flanke federt der Fräser jedoch mehr oder weniger vom Werkstück ab,
da er infolge des engen Kanalquerschnittes teilweise nur noch einseitig im Schnitt
steht. Dadurch ergeben sich Unsauberkeiten und geringe ITilg;nauiglseiten der Oberfläche.
die ein zeitraubendes Nacharbeiten der Schaufeln erfordern. Im übrigen brechen die
dünnen Fräsw erkzeuge auch sehr oft, was zu neuen Einspannungen und Einstellungen
zwingt.
-
Gemäß der Erfindung ist die Einrichtung zur Zustellung mit der den
Schwenkradius . bestimmenden Verstelleinrichtung durch ein Getriebe -. z. B. ein
Zahnradgetriebe gekuppelt, welches das Werkzeug bei jeder Zustellung um das der
Neigung der Kegelflächen zur Werkzeugachse entsprechende Maß von der herzustellenden
Flanke abhebt, so daß ein Fräser mit kegeligem Schaft verwendbar ist. Die zunehmenden
tragenden Querschnitte des Schaftes solcher Fräser verhindern das Ausweichen (Abfedern)
des Werkzeuges beim Arbeiten, wodurch sie standfester werden und Unsauberkeiten
der Oberflächen sowie Werkzeugbrüche weitgehend vermieden werden können. Die -'-#bhebbewegung
läßt sich sehr einfach unmittelbar von .den die Zustel'rung des Werkzeuges bewirkenden
Flüssigkeitskolben ableiten. In weiterer Ausbildung der Erfindung sind ferner Mittel
vorgesehen, um die Einstellung,des Schwenkradius sowie der Zustellspindel unabhängig
voneinander von Hand vornehmen zu können und eine selbsttätige Auslösung der Fräserzustell.ung
nach Erreichen einer vorher bestimmten Frästiefe zu sichern.
-
In der Zeichnung ist ein Ausfiihrungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes
dargestellt. Es zeigen Abb. i einen Schnitt durch den SchwenkschIitten und das von
diesem gehaltene Fräsaggregat, Abb.2 eine Draufsicht auf das Getriebe, welches die
Abhebung des Fräsers vermittelt, :ebb. 3 einen Schnitt durch den die Zustellung
bewirkenden Antrieb nach der Linie A-B der Abb. i.
-
Abb. d. eine Teilansicht desselben, Abb.5 die seitliche Verstellung
des Fräsers . beim Zustellen.
-
Die Abb. i zeigt die aus dem Hauptpatent bekannte Anordnung des Fräsaggregates
15 auf dem Schwenkschlitten 16. Der Schwenkschlitten, welcher durch ein an dem Ritzel
72 angreifendes, nicht dargestelltes Kolbengetriebe geschwenkt wird, ist in den
Lagern 79 und 93 des Schlittens 14 gelagert. Der Lagerzapfen 95 des Fräsaggregates
15 weist ein Fenster 96 auf, in welchem der Fräskopf 8 exzentrisch zur Achse 78,des
Lagerzapfens 95 mittels der Spindel 8o, die den Schlitten 81 in den Führungen 84
verschiebt, einstellbar ist. Das ganze Fräsaggregat 15 ist außerdem mit Hilfe der
Schnecke 82 in den Bogenführungen 83 des Schwenkschlittens 16 um einen Punkt schwenkbar,
der etwa an der Spitze des Fräsers .4 liegt, so daß das Werkzeug in die dem jeweiligen
Steigungswinkel der herzustellenden Schaufeln entsprechende Lage gebracht werden
kann.
-
Die Zustellung der Frässpindel ioo erfolgt selbsttätig mit Hilfe von
Öldruckkolben 88, 89, deren Zvlinderräume ioi, 102 (Abb. 3) von den Anschlußbohrungen
103, Io.I(Abb.) her mit der Druckflüssigkeit versorgt werden. Die Zylinderräume
ioi, io2 der beiden Öl- s druckkolben 88, 89 sind kreuzweise durch Bohrungen io5
(Abb.4) derart miteinander verbunden, -daß bei der @rbeitsbewegurg -des einen Üldruckkolbeiis,
z. B. 88, der andere Oldruckkolben 89 in seine Ausgangsstellung zurückbewegt wird.
Die Zustellbewegung der Oldruckkolben ist durch die von Hand verstellbaren Anschlagschrauben
loh begrenzt. Die Öldruckkolben arbeiten mittels ihrer Zahnstangen 107 auf
zwei Zahnräder 86, 87, die finit Freiläufen io8 (Abb. 3) ausgestattet sind. Das
;die Zahnradkränze 86, 87 tragende Rad ist auf der Zustellspindel 85 angeordnet,
die an der Gehäusewand iio des Fräsaggregates anliegt und den Lagerteil iog der
Fräserspindel und damit diese in Richtung auf das Werkstück verstellt. Der Antrieb
der Frässpindel erfolgt durch den Olmotor 17, der auf die Welle i i i mit dein Zahnrad
i 12 arbeitet, «-elches in das auf der Frässpindel ioo gelagerte Zahnrad 113 eingreift.
-
Die Zustellspindel 85 trägt an ihrem Ende ein Zahnrad 115, -welches
mit dein Zahnradpaar 86, 87 durch eine Klauenkupplung i16 lösbar gekuppelt ist.
Dieses Zahnrad i 15 steht i mit dem Zahnradei i8 und -dieses wieder mit dem auf
der Welle i i9 aufsitzenden Zahnrad
120 in Eingriff. Die Welle i
i9 (r-,bb. 2) führt zu einem aus der Schnecke 122, dem Schneckenrad 123 und dem
Kegelräderpaar 121, 125 bestehenden Getriebe, dessen Welle 128 durch eine in Achsrichtung
bewegliche Schiebemuffe 129 mit einer Welle 130 eines Getriebes gekuppelt ist, welches
aus dem Kegelräderpaar 132, 133 und einer Schnecke 134 besteht, die mit dem auf
der Ver.stellspindel 8o sitzenden Schneckenrad 136 in Eingriff steht, welche der
Parallelverstellung der Frässpindellagerung, nämlich des Schlittens 84 in dem Hohlzapfen
95 des Schwenkschlittens 16 dient. Auf diesem Wege wird bei jeder durch einen der
Oldruckkolben bewirkten Zustellung -der Frässpindel vor jedem Durchgang des Werkzeuges,durch
den Schaufelkanal die Werkzeugspindel um das Mali x von der zu bearbeitenden Schaufelflanke
abgehoben.
-
Die Welle iig kann mit Hilfe einer unter Federdruck stehenden, von
Hand zurückziehb.aren Klauenkupplung 138 von dem Zahnrad 120 entkuppelt werden,
wodurch es möglich ist, die Ausgangsstelktng .der Zustellspindel 85 und die dem
Krümmungsradius der Schaufeln entsprechende Exzentrizität der Fräserachse zur Lagerachse
für sich einzustellen.
-
Mit dieser Einrichtung ist ferner noch eine Vorrichtung zur selbsttätigen
Unterbrechung der Fräserzustellung und der Abhebbewegung bei Erreichung der gewünschten
Frästiefe verbunden. Das Zwischenrad 118 ist auf einer Welle 140 zwischen Anschlagscheiben
142 aufgesetzt, die das auf der befindliche, mit dem Zahnradpaar 86, 87 lösbar gekuppelte
Zahnrad 115 zwischen sich fassen. Die Welle i,4o ist .in Achsrichtung um ein Maß,
.das genügt, die Entkupplung des Rades 115 herbeizuführen, zurückziehbar. Zu diesem
Zwecke ist auf einem Gewinde 143 der Welle 1.4o eine Schnecke 1q_5 vorgesehen, die
ein Schneckenrad 146 antreibt, welches eine Scheibe 144 mit einem Anschlagteil (Segment)
1.1.7 trägt. Die Schneckenwelle iq.o wird durch eine Feder 148 oin der Kuppelste:lung
des Rades 115 behalten. Solange das Schnekkenrad 146 bei seiner Drehbewegung keinen
Widerstand findet, bleibt die Verbindung des Zabnraidpaares 86, 87 mit dem Zahnrad
115 bestehen. Kommt ,aber das Segment 1¢7 mit dein am Gehäuse 149 vorgesehenen Gegenanschlag
i5o in Berührung, so- daß die Weiterbewegung der Schnecke 145 gehindert wird, so
schraubt diese die Welle 140 unter Überwindung des Druckes der Feder 148 zurück,
wodurch .die Kupplung 116 gelöst und so die weitere Fräserzustellung unterbunden
wird.
-
Die Entkupplung wird bis nach erfolgter Neueinstellung der Frässpindel
ioo, die :durch , einen Schlüssel am Vierkant 152 vorgenommen wird, .durch den unter
Federdruck stehenden Sperrbolzen 153 beibehalten, der beim Zurückziehen .der Welle
iq.o in eine keilförmige Ringnut 154 dieser Welle einfällt. Ist die Frässpindel
in ihre Ausgangsstellung gebracht, so wird die Welle 140 freigegeben, indem der
am Sperrbolzen 153 angreifende Handhebel 155, .der mit Vorsprüngen 156 versehen
ist, die bei der Bewegung auf einer Schraubenfläche 157 der Lagerbüchse 158 aufwärts
gleiten, herumgeschwenkt wird. Die Feder 148 drückt dann die Welle 140 zurück, wodurch
die Zahnräder i 15 und 86, 8; wieder gekuppelt werden.