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Steuerung für eine Kurvenkörper-Bearbeitungsmaschine, insbesondere
-Fräsmaschine Kurvenkörper werden benutzt, um ein Verstellglied in Abhängigkeit
von zwei unabhängigen -Veränderlichen einzustellen.. Bezeichnet man diese mit
x und y und den Einstellwert des Verstellgliedes mit z, so ist also
z eine Funktion der beirden unabhängigen Veränderlichen x und y. In der Regel werden
hohe Anforderungen an die Genauigkeit der Kurvenkörper gestellt. Ihre Herstellung
erfolgt bisher nahezu ausschließlich in, der Weise, daß einige hundert oder gar
einzige tausend (bis zu zehntausend) Werte des Funktion z errechnet, in Tabellen
zusammengestellt werden, und daß nach diesen Werten das Werkstück. eingestellt,
punktweise gefräst und schließlich geglättet wird. Der Arbeitsaufwand ist bei diesem
Verfahren erheblich, er beträgt für einen einzigen: Kurvenkörper je nach der Genauigkeit
viele Stunden, Tage oder gar Wochen.
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Genau gearbeitete Kunvenkörpergetriebe werden: insbesondere verwendet
in Reche ngeräten für Feuerleitzwecke. Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis,
daß auf dem letzterwähnten, hauptsächlichsten AnwendungsgebJet von KuTvenkörpergetrieben
in der weitaus größten Mehrzahl der einzelnen Anwendungsfälle die durch den Kurvenkörper
darzustellende
Kurvenkörperfunktian z das Produkt `P (x) (y)
einer Funktion 99
(x) von x und einer Funkton W (y) von y ist. Es möge z. B.
folgende Funktion gegeben sein:
Hier wäre also
c und h sind Festwerte.
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Es handelt sich also auf dem Feuerleitgebiet in den meisten Fällen
um Kurvenkörper, deren Kurvenkörperfunktion z das Produkt zweier Funktionen ist,
deren eine eine an sich beliebige Funktion von x und deren andere eine an sich beliebige
Funktion von y ist. Eine Steuerung zur Herstellung derartiger Kurvenkörper ist Gegenstand
der Erfindung. Es handelt sich also um eine Steuerung für eine Kurvenkörper-Bearbeitungsmaschine,
insbesondere -Fräsmaschine, bei der Werkzeug und Werkstück relativ zueinander nach
drei Koordinaten x, y, z einstellbar sind und die Kurvenkörperfunktion z das Produkt
cp (x) - ip (y) einer Funktion cp (x)
von x und einer Funktion
y) (y) von y ist.
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Das Wesen der neuen Steuerung besteht darin, daß sie zwei mit der
Relativeinstellung von Werkzeug und Werkstück nach x und y gekuppelte und die Funktion
cp (x) bzw. y@ (y)
liefernde Funktionsgetriebe und ein an diese zur
Aufnahme der Funktionswerte angeschlossenes Multiplikationsgetriebe umfaßt, das
über sein Resultatglied die Relativeinstellung von Werkzeug und Werkstück nach z
steuert.
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Die Zeichnung veranschaulicht einige Ausführungsbeispiele. Es zeigt
Fig. i eine Draufsicht und Fig.2 eine Seitenansicht des ersten Ausführung sbeisp:eles,
Fig. 3 das zweite Ausführungsbeispiel in Draufsicht, Fig. 4 das dritte Ausführungsbeispiel
ebenfalls in Draufsicht, F:g. 5, 6, 7 je eine der Erläuterung dienende Darstellung
von an sich bekannten Kurvenkörpergetrieben.
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Es sei vorausgeschickt, daß die in der Zeichnung zu den Größen x,
y usw. eingetragenen Pfeile nur die Laufrichtung dieser Größen anzeigen, d. h. nur
angeben wollen, ob die Größen über den betreffenden Getriebeteil zugeleitet oder
abgeleitet werden; die Pfeile dienen aber nicht dazu, anzuzeigen, ob die betreffende
Größe von dem betrachteten Getriebeteil als Schiebe- oder als Drehwert geführt wird,
da sich das ja ohne weiteres aus der Art des Getriebeteiles ergibt.
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Um das Verständnis zu erleichtern, sei mit der Beschreibung der in
den Fig. 5 bis 7 dargestellten, an sich bekannten Kurvenkörpergetrieben begonnen.
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In Fig. 5 ist der Kurvenkörper i auf der Achse 2 drehbar, aber nicht
längs verschieblich zu ihr gelagert. Die Achse 2 ist ihrerseits längs verschiebbar
geführt und steht über eine an ihrem einen Ende angebrachte Zahnstangenverzahnung
211 und über ein mit dieser im Eingriff stehendes Ritzel 3 in Einstellverbindung
mit einer Welle 4. Mit dem Kurvenkörper i ist ein Stirnrad 5 verbunden, das im Eingriff
mit einem Langritzel 6 steht; dessen Welle ist mit 7 bezeichnet. Der Kurvenkörper
i wird über die Welle 7 und das Langritzel 6 nach der Koordinate x senkrecht zur
Zeichenebene und über die Welle 4 und das Ritzel 3 nach der Koordinate y eingestellt.
Es wird also der Einstellwert x als Drehwert und der Einstellwert y als Schiebe"vert
auf den Kurvenkörper i gegeben. Die Oberfläche des Kurvenkörpers i ist nach der
Funktion z gestaltet. Dieser Funktionswert z wird über eine Taststange 8 abgenommen,
die längs verschieblich geführt und mit ihrem Ende unter der Wirkung einer Feder
g in Anlage gegen die Oberfläche des Kurvenkörpers i gehalten wird. Der Einstellwert
der Taststange 8 wird über diese unmittelbar oder, xvie dargestellt, über eine an
ihr angebrachte Verzahnung 811 und ein mit dieser im Eingriff stehendes Ritzel io
über eine Welle i i weitergeleitet.
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Bei der Ausführung nach Fig. 6 ist der Kurvenkörper 20 ebenfalls nach
den beiden Koordinaten _x und y einstellbar. Beide Einstell-,verte werden aber hier
in zueinander senkrechten Richtungen als Schiebewerte auf den Kurvenkörper 2o gegeben.
Die Fläche 2o11 des Kurvenkörpers ist gemäß der Funktion z gestaltet. Der jeweils
eingestellte Funktionswert wird über die Taststange 21 abgenommen, die längs verschieb.lich
geführt ist und unter der Wirkung einer Feder 22 elastisch gegen die Funktionsfläche
2o11 des Kurvenkörpers 2o anliegt.
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Bei den Getrieben nach Fig.5 und 6 ist das Einstellglied, das den
Funktionswert z vom Kurvenkörper abgreift, als längs verschiebbar geführte Stange
ausgebildet. Der Funktionswert kann aber auch in anderer Weise abgenommen werden,
z. B. dadurch, daß statt einer Taststange ein drehbar gelagerter Tasthebel benutzt
wird. Fig. 7 zeigt eine solche Ausführung. 30 ist der Kurvenkörper und 3o11
die nach der Funktion z gestaltete
Funktionsfläche dieses Kurvenkörpers.
Die Einstellung des Kurvenkörpers kann gemäß Fig. 5 erfolgen, und es ist daher in
Fig. 7 von einer Darstellung der Einstellmittel abgesehen. 31 ist der bei
32 drehbar gelagerte Tasthebel. Er liegt mit seinem einen Ende unter der Wirkung
einer Feder 33 elastisch gegen die Funktionsfläche Sod an. An seinem anderen Ende
ist er mit einem Zahnbogen 34 verbunden, der mit einem Ritzel 35 im- Eingriff steht;
über die dieses Ritzel tragende Welle 36 wüTd der Funktionswert albgeleitet.
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Die Erfindung bezieht sich nach obigem auf die Herstellung von Kurvenkörpern,
deren Funktionsflächen (z. B. ja, 20a, 3oa) nach einer Funktion z verlaufen,
die ihrerseits das Produkt zweier Funktionen,' nämlich -einer an sich beliebigen
Funktion -von x und einer an @sich beliebigen Funktion von. y darstellt.
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Da Kurvenkörper der in Fig. 5 und 7 dargestellten Art am häufigsten
verwendet werden, ist diese Kurvenkörperart der folgenden Erläuterung zugrunde gelegt,
obgleich die Erfindung ohne weiteres auch bei der Herstellung von Kurvenkörpern
anderer Art, z. B. der in Fig. 6 gezeigten, anwendbar isst. Als Werkzeugmaschine
kommt in erster Linie eine Fräsmaschine in Betracht. Die folgende Erläuterung beruht
demgemäß auf der Annahme, daß eine Fräsmaschine zur Herstellung der Kurvenkörper
dient. Es sei jedoch erwähnt, daß im Rahmen der Erfindung auch andere Werkzeugmaschinen,
z. B. Drehbänke, zur Herstellung -der Kurvenkörper Anwendung finden können.
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In Fssg. i ist 4o das zu bearbeitende Werkstück; es ist in üblicher
Weise zwischen dem Reitstock 4i und der Einspannvorrichtung 42 eingepannt. Die Teile
41 und 42 sind an einem Schlitten 43 gehaltert, der längs der Schienen 44 über den
Spindeltrieb 45 einstellbar ist : Das zur Bearbeitung des Werkstückes dienende Werkzeug
ist hier der Fräser 46, er ist an dem Support 47 gelagert und wird von dem ebenfalls
am Support gehalterten Motor 48 angetrieben. Der Support 47 ist längs der Schienen
49 über die beiden mit der Welle 5 i gekuppelten Spindeln 5o einstellbar.
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Zur Herstellung des Kurvenkörpers aus dem Werkstück 4.o ist dieses
(vgl. Fig. 5) um seine Achse nach der Größe x -und in der Längsrichtung nach der
Größe y einzustellen, während gleichzeitig der Vorschub des Werkzeuges 46 mit Bezug
auf die geometrische Drehachse des Werkstückes 4o nach der Funktion z zu bewirken
ist. Die Einstellung nach x erfolgt über die Antriebswelle 52 der Einspannvcrrichtung
42. Diese Welle 52 ist nzst einer Welle 53 gekuppelt und zur Ermöglichung der Längseinstellung
des Schlittens 43 an den Schienen 44 in der Längsrichtung der Welle 53 verschiebbar.
In . Fig: i ist angenommen., daß die Welle 53 eine Hohlwelle ist und an ihr mit
Nut und Keil die Welle 52 längs verschiebbar- geführt ist. Die Welle 53 isst über
ein Schneckenradgetriebe 54 mit einem Motor 55 gekuppelt. Ferner ist auf der Welle
53 eine Kurvenscheibe 56 befestigt, die an ihrem Umfange durch einen. bei 57 gelagerten
Tasthebel58 abgetastet wird. Die Kurvenscheibe 56 ist nach der Funktion
99 (.x) gestaltet, so daß der Hebel 58 den Funktionswert 99 (x) als
Drehwert führt. Die Teile 56 bis 58 bilden also das die Funktion 9p (x)
nachbildende
Funktionsgetriebe.
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Die Einstellung des zu bearbeitenden Werkstückes 4o nach der Größe
y erfolgt über die Spindel 45; sie ist über ein Stirnradgetr.iebe 59, eine Welle
6o, ein Kegelradge.triebe 61 und eine Welle 62 mit einem Handrad 63 gekuppelt. Mit
der Welle 62 steht ferner über ein Schneckenradgetriebe 64 eine zweite Kurvenscheibe
65 in Antriebsverbindung. Am Umfang wird diese Kurvenscheibe 65 von einem bei 66
gelagerten Tasthebel 67 abgetastet. Die Kurvenscheibe 65 verläuft so, daß der Heibe167
die Funktion y (y) als Drehwert führt. Die Teile 65 biss 67 stellen somit
das die Funktion yp (y) nachbildende Funktionsgetriebe dar; Fig. 2 zeigt es in Seitariansicht.
Das Getriebe 56 bis 58 ist an sich in gleicher Weise aufgebaut.
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Die - beiden Tasthebel 58, 67 besitzen je einen Zahnbogen 58a bzw.
6711. Der Tasthebel 58 ist über .den Zahnbogen 58a und ein Stirnrad 68 auf d.ie
eine Eingangswelle und der Tasthebel 67 über den Zahnbogen 67a und ein SÜrnradgetriebe
69 auf die zweite Eingangswelle eines Multiplikationsgetriebes 70 geschaltet.
Das Ausgangsglied des Multiplikationsgetriebes 70 ist mit der obenerwähnten
Welle 51 gekuppelt, so da.ß diese Welle das Produkt der Eingangsgrößen des
Multiplikationsgetriebes 70, also das Produkt (p (x)
V (y) führt. Da
über die Welle 5 1 die Einstellung des Supportes 47 erfolgt, wird der Fräser
46 nach der Kurvenkörperfunktion z = 99 (x) # y (y) eingestellt.
Wird für das Getriebe 70 ein normales Multiplikationsgetriebe benutzt, so
muß mit Rücksicht auf die geringe Belastbarkeit des Getriebes zwischen ihm und der
Welle 51 ein Drehmomentenverstärker, eine selbsttätige Nachlaufsteuerung,
eine von Hand zu bedienende Nachführeinrichtung (Folgezeigersystem) oder eine sonstige
Verstärkereinsrichtung eingefügt werden. Da derartige Einrichtungen hinlänglich
bekannt sind, ist die Verstärkereinrichtung in Fig. i bei 71 nur durch ein Rechteck
angedeutet. Die Wirkungsweise der Einrichtung iot folgende: Bei Inbetriebnahme werden
die Motoren 48 und 55 eingeschaltet.
Zugleich. beginnt der Bedienungsmann
die Handkurbe163 laufend oder schrittweise zu betätigen. Alsdann -,v ird das Werkstück
4o über den Motor 55 nach der Größe x und über den Handantrieb 63 nach der Größe
y eingestellt. In Verbindung hiermit werden die den jeweiligen Einstellwerten x
und y entsprechenden Funktionswerte 9a (x) und yr (y) von den ebenfalls nach
den Größen x und y
eingestellten Funktionsgetrieben 56 bis 58 und 65
bis 67 in das Multiplikationsgetriebe 7o eingeleitet. Dieses bildet laufend das
Produkt cp (x) # xp (y) = z und leitet dieses Produkt unmittelbar
oder vorzugsweise mittelbar, nämlich über eine von Hand oder selbsttätig betriebene-Verstärkereinrichtung,
an die Welle 5 r und über diese an das Werkzeug 46. Es wird auf diese Weise aus
dem Werkstück 40 ein Kurvenkörper hergestellt, dessen Funktionsfläche nach der Funktion
z = qa (x) -
y (y) verläuft.
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Wird der Kurvenkörper aus dem Vollen gefräst, so wird man natürlich
mehrere Arbeitsgänge benötigen, und es wird erst beim letzten Arbeitsgang der Fräser
46 in die Sollstellung bezüglich des Supportes 47 gebracht. Statt dessen kann man
auch z. B. der Welle 5 i ein Differentialgetriebe vorschalten, von dem das eine
Eingangsglied an das Multiplikationsgetriebe 70 und das andere an einen Handantrieb
angeschlossen ist, über den dem Schlitten 47 eine zur Vorbearbeitung des Werkstückes
4o hinreichende Abweichung von der dem Funktionswert z entsprechenden Sollstellung
erteilt wird. Nach abgeschlossener Vorbearbeitung wird dann das betreffende Handrad
nach einer ihm zugeordneten Marke auf Null gestellt, so daß alsdann der Schlitten
47 die dem Funktionswert z entsprechende Sollstellung einnimmt. Es versteht sich,
daß der genannte Handantrieb und ebenso die Schalter zur Einschaltung und Geschwindigkeitsregelung
der Motoren 48 und 55 in Reichweite des das Handrad 63 laufend bedienenden Bedienungsmannes
angebracht werden.
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Die Erläuterung ist oben davon ausgegangen, da.ß die zu erzielende
Isurvenkörperfunktion z das Produkt einer Funktion von x
und einer Funktion
von y ist, sich also in der Form darstellen läßt z = 99 (x) - yr (y).
Die Einrichtung läßt sich gemäß weiterer Erfindung mit einfachen Mitteln dahin erweitern,
daß auch Kurvenkörper herstellbar sind, deren Kurvenkörperfunktionen etwa folgendermaßen
aufgebaut sind: a) z = 4' (x) ' V (y) -E- ,'i (x),
b)
z = (' (x) - y (y) -L- V, (y), c) z = 9, (x) '
v (y) -f- 9'i (x) + vi (y) -
Hierin ist Opi (x) eine
an sich beliebige Funktion von x und y, (y) eine an sich beliebige
Funktion von y. Die Reihe a bis c der Kurvenkörperfunktionen kann durch Hinzufügung
von weiteren Summanden, deren jeder eine an sich beliebige Funktion von x oder von
y darstellt, erweitert werden.
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Zur Erläuterung des Grundgedankens dieser Erweiterung ist der in Fig.
3 gezeigten Ausführung eine Kurvenkörperfunktion mit folgendem Aufbau zugrunde gelegt:
z = 9' (x) - v (y) -F' vi (y)-
Die Einrichtung
nach Fig. 3 entspricht zum größten Teil der nach Fig. r. Es sind daher für die entsprechenden
Teile in Fig.3, abgesehen von einem Indexstrich, die gleichen Bezugszeichen wie
in. Fig. r verwendet. Es entspricht also z. B. dem Teil 4o der Fig. r der Teil 40'
der Fig. 3 usf. Die folgende Erläuterung kann sich somit auf die Beschreibung der
in Fig. z nicht enthaltenen Teile beschränken.
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Zur Nachbildung der Funktion ryi (y) dient eine mit der Welle
62 gekuppelte Kurvenscheibe 8o, die am Umfang durch einen bei 8 1
gelagerten Tasthebel 82 abgetastet wird. Dieser Hebel ist über einen an ihm gebildeten
Zahnbogen 8211, ein Stirnradgetriebe 83, eine Welle 84, eine Welle 85 auf die eine
Eingangsseite eines Differentialgetriebes 86 geschaltet. Dieses ist über seine zweite
Eingangsseite an das Multiplikationsgetriebe 70'
angeschlossen. Ausgangsseitig
ist das Differentialgetriebe 86, vorzugsweise über eine Verstärkereinrichtung 87,
auf die Welle 5 i' geschaltet.
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Die Wirkungsweise ist folgende: Bei Inbetriebnahme werden, wie oben
zur Fig. i ausgeführt, die Motoren 48' und 55 eingeschaltet, und der Bedienungsmann
beginnt gleichzeitig die Handkurbel 63 schrittweise oder laufend zu betätigen. Mit
Hilfe der Funktionsgetriebe 56' bis 58' und 65' bis 67' und des Multiplikationsgetriebes
70' wird das Produkt co (x) - y (y) gebildet. Diesem Produkt
wird in dem Differentialgetriebe 86 der von dem Funktionsgetriebe 8o bis 82 über
die Elemente 82a, 83, 84, 85 gelieferte Summand lri (_v) überlagert. Infolgedessen
führt die Welle 5 i' laufend den Funktionswert z = #p (x) - T (T) -E- .vi (y')-.Nach
diesem Funktionswert wird das Werkzeug 46 eingestellt. Man erhält also Kurvenkörper
mit der vorerwähnten Kurv enkörperfunktion z.
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Die Fig. 3 zeigt eine zweite, kleine Abweichung gegenüber der Fig.
i, und zwar ist der Fräser 46' bzw. dessen Lager auf einer Scheibe 88 angeordnet,
die relativ zum Schlitten
47' drehbar ist, so daß innerhalb gewisser
Grenzen der Anstellwinlkel des Fräsers 46' einstellbar ist. Diese Einstellung wird
erleichtert, wenn auch der Motor 48' an der Scheibe 88 gehaltert wird.
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Der Fig. 3 entnimmt man, daB es keine Schwierigkeiten bereitet, weitere
mach y einste'llbare Funktionsgetriebe zur Nachbildung von weiteren y-Funktionen
yr2 (y), p2 (y) usw. vorzusehen und die von diesen Funktionsgetrieben gelieferten
Funktionswerte mit Hilfe von weiteren Differenti#ilgetrieiben dem vom Multiplikationsgetriebe
70' gelieferten Ausgangswert usw. zu überlagern. Statt dessen oder zusätzlich können
von dem Motor 55' nach x angetriebene Funktionsgetriebe zur Nachbildung von x-Funktionen
99, (x), 992 (x) usw. vorgesehen und die von ihnen gelieferten Ausgangswerte
mit Hilfe von D.ifferenti;algetrieben mit den oder den anderen Summanden zur Funktion
z zusammengesetzt werden.
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Es ist oben erwähnt, daß das Multiplikationsgetriebe an sich von beliebiger
Bauart sein kann,, und es ist daher in den Fig. i und 3 bei 7o bzw. 7o' lediglich
durch ein Rechteck angedeutet. Besonders geeignet für den vorliegenden Zweck ist
wegen seines weiten Rechenbereiches ein Multiplikationsgetriebe, das aus den in
der Patentschrift 519 924 beschriebenen Multiplikationsgetriebe entwickelt ist.
Das betreffende Multiplikationsgetriebe ist in Fig. 4 nebst seiner Schaltung bezüglich
der Werkzeugmaschine dargestellt. Fig. 4 gibt die Getriebe nicht maßstabgetreu wieder,
da es mit Rücksicht,auf die Deutlichkeit notwendig war, das Multiplikationsgetriebe
in größerem Maßstabe als die nach ihm einzustellende Werkzeugmaschine darzustellen.
Ähnliches gilt auch für die übrigen Figuren.
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Das in Fig. 4 gezeigte Multiplikationsgetriebe beruht auf der Formel
(a -E- b)2- (a- b)2 = 411b, worin a und b die beiden miteinander zu
multiplizierenden Faktoren sind. Das Getriebe enthält,demgemäß Differentialgetriebe
od. dgl., durch die aus den zugeführten Faktoren a und b die Summengrößen a -I-
b und c11 - b
gebildet werden. Hieran sind angeschlossen zwei Quadrierungsgetriebe,
die aus den diesen. Getrieben zugeführten Größen a -I- b und a - b, deren
Quadrate (a + b) 2 bzw. (a - b) 2 errechnen. Endlich ist noch eine Anordnung
vorhanden, die die Differenz dieser beiden Quadrate und damit das Ergebnis
411b
bildet. Die hier auftretende Konstante 4 stellt lediglich eine Getriebekonstante
dar, die durch entsprechende Wahl des übersetzungsverhä1tnis,ses usw. ausgeschaltet
werden kann. In Fig. 4 sind ioo und ioi-die beiden Eingangswellen des Multiplikationsgetriebes;
es möge über die Welle ioo der Faktor ca und über die Welle ioder Faktor b zugeleitet
werden. Die beiden Wellen ioo und ioi sind über Zwischenräder derart auf die beiden
Differentialgetriebe 1o2 und 103 geschaltet, daß die Ausgangswelle 104 des Differentialgetriebes
I02 die Größe (a -I- b) und die Ausgangswelle 105 des Differentialgetriebes
103
die Größe (a - b) führt. Die Welle 104 ist mit einer Kurventrommel
1o6 und die Welle 1o5 mit einer Kurventrommel 107 verbunden. In jede der
beiden Kurventrommeln 1o6 und 107 ist eine Kurve von quadratischem Verlauf, also
eine Parabel io6a bzw. 10711 eingefräst; es sind, bezogen auf den Scheitel der einzelnen
Parabel, beide Parabeläste eingefräst, die sich auf der Trommel gegenseitig kreuzen,
wie man der Darstellung entnimmt. 1o8 sind zwei gerätefeste, parallel zur Achse
der Kurventrommel 1o6 verlaufende Schienen. An ihnen ist ein Wagen 1o9 längs verschieblich
geführt. Er greift mit einem an ihm drehbar gelagerten Schuh i io in die Kurvennut
io6a der Trommellob ein. Demgemäß hat eine Drehung der Kurventrommel 1o6 eine Verschiebung
des Wagens 1o9 längs der Schienen 1o8 zur Folge. Da die Kurvennut io6a nach einer
quadratischen,Kurveverläuft, führt der Wagen 1o9 die Größe (a -I- b)2 als Schiebewert,
wenn die Welle 104 die Größe (a -f- b) führt.
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i i i sind zwei parallel zur Achse der Trommel107 verlaufende Schienen;
11r1 ihnen ist ein Wagen 112 geführt, er greift mit einem an ihm drehbar gelagerten
Kurvenschuh 113 in die Kurvennut 107a der Trommel 107 ein. Infolge des quadratischen
Verlaufes der Kurvennut I0711 führt somit der Wagen i 1Z die Größe (a
- b) 2 als. Schiebewert, wenn die Welle 105 nach der Größe (a - b)
eingestellt ist. Die hierbei auftretende Hubdifferenz der beiden Kurvenschuhe iio
und 113 stellt danach im Maßstab des Getriebes das gesuchte Resultat, nämlich 4
ab, dar.
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Zur Ausmessung dieser Hubdifferenz und zur Steuerung des, hier ebenfalls
dargestellten Nachlaufmotors ist folgende Anordnung getroffen. An dem Rahmen des
Wagens 112 ist ein Schlitten 114 geführt und längs des Wagens i iz über eine an
diesem drehbar, aber nicht längs verschiebbar gelagerte und in .ein Mutterstück
des Schlittens 114 eingreifende Spindel einstellbar. An dem Schlitten 114 isst ein
Hebel 116 schwenkbar gelagert. Er trägt an seinem einen Ende ein Kontaktstück 117,-
das sich in der dargestellten Nullstellung des Hebels 116 zwischen zwei an dem Schlitten
114 gehalterten Kontaktstücken 118 befindet und bei einer Aus-
Lenkung
des Hebels 116 an dem einen oder dem anderen der beiden Kontaktstücke i i8 Kontakt
macht. Mit dem Schlitten iog ist ein Schaltstück i ig von der aus Fig. 4. ersichtlichen
Gestalt verbunden. Unter der Wirkung einer an dem Schlitten 114 und dem Schalthebel
116 angreifenden Zugfeder i2o legt sich der Hebel i 16 mit seinem zweiten Ende gegen
die an dem Schaltstück i ig gebildete Nase an.
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Die Spindel 115 ist über ein auf ihr befestigtes Zahnrad und ein am
Wagen 112 gelagertes Zwischenrad 121 mit einem an gerätefesten Teilen gelagerten
Langritzel 122 gekuppelt. Dieses ist wiederum über eine Welle 123 an den Motor 124
angeschlossen. Der Motor 124 ist über die von dem Teil 117, 118 gebildete Schaltvorrichtung
in der aus Fig. 4 ersichtlichen Weise an Spannung gelegt, und zwar, wie man sieht,
in der bekannten Doppeifeldschaltung od. dgl., so daß also der Motor auf Rechts-
oder Linkslauf eingeschaltet wird, je nachdem ob das Kontaktstück 117 an dem einen
oder dem anderen der beiden Kontaktstücke i 18 Kontakt macht.
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Die Wirkungsweise der zuletzt beschriebenen Teile ist folgende: Über
die Wellen ioo und ioi werden die beiden hier mit a und b
bezeichneten Faktoren
zugeleitet. Die Differentialgetriebe io2 und 103 bilden aus den Eingangsgrößen a
und b die Summengrößen (a -f- b) und (a-b). Aus diesen Größen errechnen die
Ouadrierungsgetriebe io6, io8, iog, i io und io7, 111, 11:2, 113 die quadratischen
Größen (a -I- b)= und (a - b) =. Die sich daraus ergebende Hubdifferenz der
beiden Kurvenschuhe i io und 113 stellt im Maßstab des Getriebes das ResuItat
4 ab dar. Diese Hubdifferenz wird von der Welle 123 geführt.
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Die Übernahme der Hubdifferenz der beiden Kurvenschuhe i 1o und 113
durch die Welle 123 und den -Motor 124 geht im einzelnen folgendermaßen vor sich:
Es sei ausgegangen von den in Fig. 4 gezeigten Stellungen der einzelnen Teile. Es
mögen nun die Eingangsgrößen sich ändern und entsprechend die Eingangswellen ioo
und ioi verstellt werden. Das hat im allgemeinen eine gegenseitige Verschiebung
der Wagen iog und i 12 zur Folge. Das führt wiederum zu einer Auslenkung des Hebels
116 im einen oder anderen Sinne. Das Kontaktstück i 17 macht an dem einen oder anderen
der beiden Gegenkontaktstücke 118 Kontakt und schaltet den Motor 124 im entsprechenden
Drehsinne ein. Dieser treibt über die Teile 123, 122 USW. und die Spindel
115 den Schlitten 114 an. Der Hebel 116 wird durch die Verschiebung des Schlittens,
114 in die Nullstellung zurückgeführt; sobald diese erreicht ist, wird der -Motor
124 wieder abgeschaltet. Die hier nach-#,-inander beschriebenen Vorgänge treten
naturgemäß nahezu gleichzeitig auf; es wird also bei einer Änderung der Hubdifferenz
der Kurvenschuhe iio und 113 diese Änderung nahezu gleichzeitig von dem Motor 124
und der V`elle 123 übernommen.
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Der Motor 124 mit der zugehörigen Schaltung stellt hier die schon
obenerwähnte Verstärkereinrichtung dar. Er bildet also das von dem -Multiplikationsgetriebe
gelieferte Resultat mit Energie nach und leitet es über die Welle 123 und ein Torgelege
123 an die Spindel 126. Diese stellt entsprechend dem zugeleiteten Resultat den
an den Schienen 127 geführten Support 128 ein. An dem Support sind, vorzugsweise
an einer zur Einstellung des Anstellwinkels des Fräsers 129 drehbaren Scheibe
i3o, das Lager für die Antriebswelle des Fräsers und der -Motor 131 gehaltert. Das
hier mit 13-2 bezeichnete Werkstück ist zwischen den Teilen 133 und 134 des Schlittens
133 eingespannt. Der an den Schienen 136 geführte Schlitten wird über die Spindel
137, die Welle 138 und die Welle 139 von dem Handantrieb 14o aus eingestellt, und
zwar gemäß der Größe v. Mit der Welle 139 ist eine Kurvenscheibe 141 gekuppelt:
sie wird am Umfang von einem unter Federwirkung stehenden und bei 142 gelagerten
Tastliebel 143 abgetastet. Der Hebel 143 überträgt seinen Einstellwert über den
an ihm gebildeten Zahnbogen 143' und einige Zwischenräder auf die Welle ioo.
Die Teile 141 bis 143 bilden das Funktionsgetriebe zur Lieferung des Funktionswertes
V (t) in Abhängigkeit von dem Einstellwert v. Die Antriebswelle 144 der Einspannvorrichtung
134 ist mit Rücksicht auf die Einstellbarkeit des Schlittens 135 längs verschieblich
mit der Welle 145 gekuppelt und über diese an den -Motor 146 angeschlossen. Dieser
-Motor stellt das Werkstück 13-2 nach der Größe x ein. Mit der U'elle 145 ist eine
Kurvenscheibe 147 verbunden; sie wird an ihrem Umfang von einem unter Feder"v irkung
stehenden und bei 148 drehbar gelagerten Tasthebel 149 abgetastet. Dieser überträgt
seinen Einstellwert über den an ihm gebildeten Zahnbogen 149" auf die `belle ioi.
Die Teile 147 bis 149 stellen das zur Lieferung des Funktionswertes ,-f
(x) in Abhängigkeit von dem Einstellwert (x) dienende Funktionsgetriebe dar.
Es werden also dem 1lultiplikationsgetriebe als Eingangsgrößen die Funktionswerte
p (x) und zugeleitet; somit bildet das Multiplikationsgetriebe das Produkt
99 (x) - W (3,) und stellt nach diesem Produkt über die N achlaufeinrichtung das
Werkzeug 129 ein.
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Naturgemäß können auch bei der Ausführung nach Fig.4 die an Hand der
Fig. 3 erläuterten Überlagerungen weiterer Summanden, deren jeder eine an sich beliebige
Funktiorn
von x oder y ist, vorgenommen werden. Hierzu ist noch
zu ergänzen, daß man selbstverständlich .auch mehrere Multiplikations-z =
99 (x) - Y (y) + 991 (x) - Vi (y) +
992 (x) - V3 (y) + . . . + 99. (x) + V. (y)
...
Als Funktionsgetriebe zur Lieferung der Funktion 9p (.e) und V
(y) usw. sind in den Figuren Kurvenscheibengetriebe dargestellt. Statt dessen
oder neben ihnen sind natürlich auch andere Funktionsgetriebe, z. B. Kurventrommelgetriebe
oder auch Getriebe elektrischer Art verwendbar. Da es auf den Aufbau dieser Getriebe
bei der vorliegenden Erfindung an sich nicht ankommt, sind sie allgemein als Funktionsgetriebe
bezeichnet.