Titel: | V. Möbius' Apparat zum Fräsen conischer Holzkämme. |
Autor: | J. P. |
Fundstelle: | Band 227, Jahrgang 1878, S. 236 |
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V. Möbius' Apparat zum Fräsen conischer Holzkämme.
Mit Abbildungen auf Tafel
16.
Möbius' Apparat zum Fräsen conischer Holzkämme.
Um der bei Beschreibung der Kegelräder-Fräsmaschine von E.
Grube (* 1877 223 445) erwähnten Bedingung:
„Die Contour des Fräsers beim Vorwärtsschreiten gegen die Kegelspitze
gleichmässig zu verjüngen“, zu genügen und dadurch eine genaue Herstellung
der Zahnform beim Fräsen consicher Holzkammräder oder
hölzerner Schrägradmodelle zu ermöglichen, wurde
bei dem von V. Möbius angegebenen Apparat, welcher in
Fig. 1
Taf. 16 an einer gewöhnlichen Räderfräsmaschine angebracht im Grundrisse und in Fig. 2 bis 4 in seinen
Details nach der Deutschen Industriezeitung 1877
dargestellt ist, das Princip zur Durchführung gebracht, das Fräsmesser nach der
Mittellinie des Zahnlückenprofiles in zwei Theile zu trennen, welche beim
Vorwärtsschreiten gegen die Kegelspitze derart gegen die Richtung der Erzeugenden
des Kegels verdreht und einander genähert werden, dass die Projection der
Messercontour nach der Richtung dieser Erzeugenden in jedem Punkte der letzteren die
richtigen Dimensionen des Zahnlückenprofiles aufweist. Zu diesem Zwecke befinden
sich auf der in gewöhnlicher Weise durch Schnurrolle angetriebenen Frässpindel a zwei gesonderte, verschiebbare Messerhalter b, b, welche durch eine Spiralfeder s an die Metallmuffen p, p
fest angedrückt werden. Letztere sind in den entsprechend gegen einander geneigten
Leitschienen o, o geführt und zwingen die beiden
Messerhalter bei der diesen Schienen entlang erfolgenden geradlinigen Bewegung der
Frässpindel sich der gegenseitigen Neigung der Leitschienen entsprechend zu nähern
oder von einander zu entfernen. Der obere Messerhalter ist bei c durch Feder und Nuth mit der Frässpindel in
Verbindung und überträgt die von letzterer erhaltene drehende Bewegung mittels der
beiden conischen Stifte g, deren je einer mit einem
Messerhalter verbunden in den anderen frei eingreift, auf den unteren Messerhalter.
Diese conischen Stifte besorgen bei der gegenseitigen Annäherung der beiden
Messerhalter zugleich die erforderliche Verdrehung der Fräsmesserhälften e; letztere sind an Winkelhebeln d befestigt, welche, mit den an die Messerhalter
angeschraubten Stücken f gelenkartig verbunden, dadurch
um die Gelenkachsen gedreht werden, dass der conische Stift zwischen den Hebelarm
d und das Stück f
eindringt. Durch Federn m, welche auf die in den Hebeln
d befestigten Stifte k
wirken, werden erstere stets an die conischen Stifte angedrückt und in ihre
ursprüngliche Stellung zurückgeführt, wenn die conischen Stifte zurückgezogen
werden, also wenn die beiden Messerhalter aus einander gehen. Die Stifte k passiren die Messerhalter in vorhandenen
Kreisschlitzen l. Die Stahlplatte h wird auf das Zwischenstück f und einen seiner Stärke entsprechenden Ansatz i festgeschraubt und dient dem Hebel d zur
Führung.
Die Art der Anbringung und Verstellung der Leitschienen ist aus Fig. 1 und 2 deutlich ersichtlich; es
ist nur noch zu bemerken, dass es nothwendig ist, die Befestigungsbolzen F, F im Schlitze G stets
gleich weit vom Mittel einzustellen. Um dies zu erleichtern, ist dem Schlitze
entlang eine Theilung angebracht, welche im Mittel mit Null beginnt und nach beiden
Richtungen gleichlaufend beziffert ist. Werden die Bolzen F nicht gleich weit vom Mittel eingestellt, so entstehen schiefe Zähne,
woraus hervorgeht, dass sich der Apparat bei entsprechender Einstellung der
Leitschienen auch zum Fräsen hyperbolischer Räder eignet. Zur genauen Schrägstellung
der Leitschienen bedient man sich am besten des in Fig. 5 dargestellten
Stellwinkels, der mit einem Schenkel an den Schienenhalter angelegt, mit dem andern
Schenkel die Stellung der Leitschiene angibt. Der jeweilig erforderliche
Neigungswinkel der beiden Leitschienen ergibt sich als der Spitzenwinkel eines
gleichschenkligen Dreieckes, dessen Seiten die Kanten des Radkegels, dessen Basis
die Breite der äusseren Zahnlücke bilden.
Die conischen Stifte können durch die daran befindliche Schraube höher und tiefer,
und durch Verschieben der Mutter n in horizontaler
Richtung verstellt werden. Ihre Form sollte die des Rotationsparaboloides sein. Um
jedoch eine schärfere Spitze Fig. 6 zu erhalten, muss
das Messer gleich von vorn herein einen Winkel α
(welcher hier mit α = 45° angenommen ist) mit der
Richtung des Radius der Scheibe bilden. Für die Construction der Stifte ergeben sich
folgende Gleichungen. Bezeichnet:
L die Länge der Radkegelseite,
l die Länge des zu frasenden Zahnes,
B, b die Breite der äusseren bezieh. inneren
Zahnlücke,
H, h die Höhe der äussern bezieh. innern Zahnlücke,
s die Länge des Fräsmessers,
r den Halbmesser des conischen Stiftes in der Entfernung
(B – b) von der
Spitze,
x die Entfernung der Spitze der conischen Stifte von der
Gelenkachse,
so ist zunächst h=\frac{H\,(L-l)}{L},
b=\frac{B\,(L-l)}{L} ferner, wie aus Fig. 7 leicht zu
entnehmen:
s=\frac{H}{cos\,\alpha},\;cos\,\gamma=\frac{h}{s},\;2\beta=\gamma-\alpha,\;r=x\,sin\,\beta.
Der Reihe nach ergeben diese Gleichungen bei x=28^{mm} für ein
Rad, welches die Dimensionen L=260^{mm},
H=25^{mm} und B=19^{mm} aufweist, für die
auf einander folgenden Werthe von l:
l
=
10
20
40
60
100
150
200
h
=
24,04
23,07
21,15
19,23
15,38
10,58
5,77
b
=
18,27
17,54
16,08
14,62
11,69
8,04
4,38
B – b
=
0,73
1,46
2,92
4,38
7,31
10,96
14,62
r
=
0,53
1,00
2,03
2,93
4,70
6,66
8,50.
Für einen schon bestehenden Apparat hat man für die Entfernung, in welche die Stiften
eingestellt werden müssen, x=\frac{r}{sin\,\beta}.
Die Form des Fräsmessers findet man am einfachsten graphisch, wie aus Fig. 8 leicht zu entnehmen
ist, in welcher aus dem äussern Zahnprofile (I) das innere (II) und das Messerprofil
(III) entwickelt ist. Die Anfertigung der beiden Fräsmesser erfolgt am besten in
einem Stücke, welches der Zahnlücke entsprechend genau ausgearbeitet und an die um
180° gegen einander verdrehten Messerhalter angepasst und angeschraubt und dann in zwei Hälften
getheilt wird. Dabei ist zu beachten, dass das Ende der Messer genau in die
Mittellinie des Gelenkes fällt, damit dasselbe keinen Kreisbogen beschreibt.
J. P.