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1. (WO1984000018) METHOD FOR MANUFACTURING PARTS WITH POLYGONAL INNER AND/OR OUTER PROFILE AND DEVICE TO IMPLEMENT SUCH METHOD
Note: Text based on automatic Optical Character Recognition processes. Please use the PDF version for legal matters

Ansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung von Werkstücken mit polygonaler Außen- und/oder Innenkontur vorzugsweise durch spanabhebende Bearbeitung, wobei das zu bearbeitende
Werkstück um eine ortsfeste Achse mit konstanter Geschwindigkeit rotiert, während das Werkzeug auf einer in sich geschlossenen Bahnkurve geführt wird, wobei die

Drehgeschwindigkeit des Werkstücks und die Umlaufgeschwindigkeit des Werkzeuges auf seiner Bahnkurve voneinander abhängig sind und wobei ferner das Werkzeug während des gesamten Umlaufs am Werkstück angreift, dadurch
g e k e n n z e i c h n e t, daß die Bahngeschwindigkeit des Werkzeugs während eines Umlaufs nach einem Bewegungsgesetz verändert wird, das durch die ortsfeste Rotation des Werkstücks,die Bewegungsbahn des Werkzeugs und die gewünschte Polygonkontur bestimmt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß das Werkzeug im wesentlichen translatorisch auf einer exzentrisch zur Werkstückdrehachse verlaufenden Kreisbahn geführt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Werkzeug auf einer Kreisbahn umlaufend geführt wird, die exzentrisch zur Drehachse des Werkstücks liegt, diese aber umschließt.

4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Werkzeug auf einer Kreiszylinderbahn geführt wird.
5. Verfahren nach Anspruch 1, 2, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Bahngeschwindigkeit des Werkzeugs während eines Umlaufs nach einem Bewegungsgesetz verän dert wird, das der Winkelgeschwindigkeit des Mittelpunktes eines Kreises entspricht, der ohne zu gleiten auf der Außenseite eines feststehenden Kreises mit gleichem Durchmesser abrollt, wobei die Winkelgeschwindigkeit auf den Mittelpunkt des feststehenden Kreises bezogen ist, wobei ferner ein dem umlaufenden Kreis fest zugeordneter zweiter Punkt, der bei dem Umlauf des abrollenden Kreises eine Pascalsche Kurve beschreibt, mit im wesentlichen konstanter Winkelgeschwindigkeit um einen innerhalb der Pascalschen Kurve liegenden Drehpunkt geführt wird.

6. Verfahren nach Anspruch 5 , dadurch gekennzeichnet, daß die Bahngeschwindigkeit des Werkzeuges während
eines Umlaufs auf seiner Bahn mittels eines nach Pascalschen Kurven steuerbaren Getriebes verändert wird.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzeugung unsymmetrischer Polygonkonturen die Schubachse der Werkzeugbewegung und die überdeckungslage der Schleife des Umlaufrädertriebes unter einem Winkel zueinander eingestellt werden.

8. Verfahren nach Anspruch 1, 2, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Bahngeschwindigkeit des Werkzeugs während eines Umlaufs nach einem Bewegungsgesetz verändert wird, das der Winkelgeschwindigkeit der Drehachse eines Kurbelarmes entspricht, die ihrerseits auf einer Kreisbahn mit höherer Winkelgeschwindigkeit aber gleicher Drehrichtung umläuft, wobei die Winkelgeschwindigkeit des Umlaufs der Drehachse auf der Kreisbahn von der Winkelge schwindigkeit der Drehung der Drehachse selbst abhängig ist, und daß der Kurbelzapfen von einer mit konstanter Winkelgeschwindigkeit umlaufenden Schleife angetrieben wird, deren Drehachse mit der Drehachse der Kreisbahn der Drehachse des Kurbelarmes zusammenfällt oder radial dazu verschoben ist.
9. Verfahren nach Anspruch 1, 2, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Bahngeschwindigkeit des Werkzeugs während eines Umlaufs nach einem Bewegungsgesetz verändert wird, das einem ganzzahligen Vielfachen der Winkelgeschwindigkeit der Drehachse eines Kurbelarmes entspricht, die ihrerseits auf einer Kreisbahn mit gleicher Winkelgeschwindigkeit, aber gegenläufiger Drehrichtung umläuft, wobei die Winkelgeschwindigkeit des Umlaufs der Drehachse auf der Kreisbahn von der Winkelgeschwindigkeit der Drehung der Drehachse selbst abhängig ist, und daß der Kurbelzapfen von einer mit konstanter Winkelgeschwindigkeit umlaufenden Schleife angetrieben wird, deren Drehachse mit der Drehachse der Kreisbahn der Drehachse des Kurbelarmes zusammenfällt oder radial dazu ver schoben ist.

10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Bahngeschwindigkeit des Werkzeugs während eines Umlaufs auf seiner Bahn mittels eines nach Ellipsen steuerbaren Getriebes verändert wird.

11. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 bis 7 mit einer drehbar gelagerten, angetriebenen Werkstückaufnahme und einem Werkzeug, das entlang einer geschlossenen Bahnkurve bewegbar geführt ist und mit dem Antrieb der Werkstückaufnahme in Verbindung steht, dadurch gekennzeichnet, daß das Werkzeug (13) in einem Werkzeughalter (12) gehalten ist, der über einen Lagerblock (10) an einem rotierenden Träger (9) exzen trisch zu dessen Drehachse und relativ zu diesem drehbar gehalten ist und mit einer Momentenstütze (14) am Gestell abgestützt ist.

12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Lagerblock (10) zur Einstellung der Exzentrizität auf dem Träger (9) im wesentlichen radial verschieb- und feststellbar gehalten ist.

13. Vorrichtung nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekenn zeichnet, daß Werkzeughalter (12) und Momentenstütze

(14) ein Kurbelgetriebe, insbesondere ein Parallelkurbelgetriebe bilden.

14. Vorrichtung nach Anspruch 1-1 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Momentenstütze (14) als Schwenkarm mit Linearführung (19) ausgebildet ist.

15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß das Übersetzungsverhältnis zwischen der Drehzahl der Werkzeugaufnahme (1) und der Drehzahl des Trägers (9) für den Werkzeughalter (12) durch ein Vorgelegegetriebe (3, 4, 5, 6, 7) einstellbar ist.

16. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 bis 15mit einer drehbar gelagerten, angetriebenen Werkstückaufnahme und einem Werkzeug, das entlang einer geschlossenen Bahnkurve geführt ist und mit dem Antrieb der Werkstückaufnahme in
Verbindung steht,
dadurch gekennzeichnet, daß der Träger (9) für den Werkzeughalter (12) mit dem Antrieb (2) bzw. dem Übersetzungsgetriebe (3, 4, 5, 6, 7) zur Einstel
( 1 ) lung des Drehzahlverhältnisses zwischen Werkstück und
( 13)
Werkzeug uber ein nach Pascalschen Kurven steuerbares

Getriebe (21) in Verbindung steht.

17. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß das nach Pascalschen Kurven steuerbare Getriebe (21) durch einen Umlaufrädertrieb mit einer
Schleife (22) gebildet wird, die über einen Kurbelzapfen (24) mit dem Umlaufrad (25) verbunden ist, wobei die Schleife (22) den antreibenden Getriebeteil und der Steg (26) des Umlaufrades (25) den Abtrieb bildet, der mit der Welle (8) des Trägers (9) für den Werkzeughalter (12) verbunden ist, wobei die Drehachse des Trägers (9) mit der Drehachse des Steges (26) identisch ist.

18. Vorrichtung nach den Ansprüchen 11 bis 17 , dadurch gekennzeichnet, daß die
Schubachse (18) der Bewegung des Werkzeugs (13) und die überdeckungslage (29) von Schleife (22) und Umlaufradsteg (26) in einer
Ebene liegen und die überdeckungslage (29) der
Schleife (22) gegenüber der Schubachse (18) unter einem Winkel hierzu einstellbar ist.

19. Vorrichtung nach Anspruch 17 oder 18/ dadurch gekennzeichnet, daß die Drehachse (30) der Schleife (22) exzentrisch zur Drehachse (8) des Steges (26) einstellbar ist.

20. Vorrichtung nach Anspruch 17, 18 oder 19 , dadurch gekennzeichnet, daß der dem Umlaufrad (25) zugeordnete Kurbelzapfen (24) in bezug auf das Umlaufrad (25) verschieb- und feststellbar ausgebildet ist.

21. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 17 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß eine Kupplung (28) vorgesehen ist, durch die der Träger (9) für den Werkzeughalter (12) vom Steg (26) des Umlaufrades (25) getrennt und mit der Antriebswelle der Schleife (22) verbunden werden kann.

22. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 17 bis 21, da durch gekennzeichnet, daß das Polrad des Umlaufrädergetriebes (21) zusätzlich in Abhängigkeit vcm Werk zeugvorschüb angetrieben wird.

23. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 16 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß zum Ausgleich der Massenträgheitsmomente, die durch die sich jeweils
während eines Umlaufs ändernde Bahngeschwindigkeit des Werkzeugs auftreten, das Steuergetriebe (21)
mit einem Differentialgetriebe (32) verbunden ist, das eine Schwungmasse (37) antreibt.

24. Vorrichtung nach Anspruch 23 , dadurch gekennzeichnet, daß das Differentialgetriebe (32) zum Antrieb der Schwungmasse (37) ein Planetengetriebe
ist, wobei die Schleife (22) den Planetenradträger
(33) antreibt, das Sonnenrad (34) mit der Welle (8) des Trägers (9) für den Werkzeughalter (12) verbunden ist, und das mit dem Planetenrad (36) im Eingriff
stehende Gegenrad (35) koaxiale zum Sonnenrad (34 ) ge lagert ist und die Schwungmasse (37) trägt.

25. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 17 bis 24, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehachse (8) des
Trägers (9) für den Werkzeughalter (12) unter einem
Winkel zur Drehachse der Werkstückaufnahme (1) einstellbar ist.

26. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 bis 4, 6 oder 8, mit einer drehbar gelagerten, angetriebenen Werkstückaufnahme und einem
Werkzeug, das entlang einer geschlossenen Bahnkurve bewegbar geführt ist und mit dem Antrieb der Werkstückauf nahme in Verbindung steht, dadurch gekennzeichnet, daß das nach Pascalschen Kurven steuerbare Getriebe durch eine umlaufende Kurbelschleife gebildet wird, wobei die Kurbelschleife den antreibenden Getriebeteil und die Kurbel den Abtrieb bildet, daß die Abtriebswelle (55) der Kurbel

(54) in einer exzentrisch zur Drehachse (44) der Kurbelschleife (52) angeordneten und gleichsinnig umlaufenden Lagerbüchse (56) gelagert ist, daß die Lagerbüchse (56) über ein Übersetzungsgetriebe (45) mit der Äbtriebswelle (55) der Kurbel (54) verbunden ist und daß die Ab triebswelle (55) mit den drehbar gelagerten Werkzeugträgern (12) in Verbindung steht.

27. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 bis 4, 9 oder 10 mit einer drehbar gelager ten, angetriebenen Werkstückaufnahme und einem Werkzeug, das entlang einer geschlossenen Bahnkurve bewegbar geführt ist und mit dem Antrieb der Werkstückaufnahme in Verbindung steht, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger für den Werkzeughalter (12) mit dem Antrieb (2) bzw. dem Übersetzungsgetriebe (3, 4, 5, 6, 7) zur Einstellung des DrehzahlVerhältnisses zwischen Werkstück (1) und Werkzeug (13) über ein nach Ellipsen steuerbares Getriebe in Verbindung steht.

28. Vorrichtung nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, daß das nach Ellipsen steuerbare Getriebe durch eine umlaufende Kurbelschleife (52) gebildet wird, wobei die
Kurbelschleife (52) den antreibenden Getriebeteil und die Kurbel (54) den Abtrieb bildet, daß die Abtriebswelle (55) der Kurbel (54) in einer exzentrisch zur Drehachse der
Schleife (52) angeordneten und gegenläufig umlaufenden Lagerbüchse (56) gelagert ist, daß die Lagerbüchse (56) über ein Getriebe (63) zur Drehrichtungsumkehr mit der Abtriebswelle (55) der Kurbel (54) verbunden ist und daß die Abtriebswelle (55) gleichzeitig über ein Übersetzungsgetriebe (64, 65) mit dem drehbar gelagerten Werkzeugträger (12) in Verbindung steht.