Beschreibung:

Die Erfindung betrifft ein 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 ferner die Drehgeschwindigkeit des Werkstücks und die Onr— laufgeschwindigkeit des Werkzeugs auf seiner Bahnkurve voneinander abhängig sind und wobei ferner das Werkzeug während des gesamten Umlaufs am Werkstück angreift.

Aus der DE-OS 23 55 036 ist ein Verfahren der eingangs be¬ zeichneten Art bekannt, bei dem das Werkzeug in bezug auf das Werkstück auf einer Ellipsenbahn geführt ist. Durch die Überlagerung der Drehbewegung des Werkstücks nd der Bewegung des eine Ellipsenbahn durchlaufenden Werkzeugs

lassen sich entsprechende Polygonstrukturen, auch solche mit scharf ausgezogenen Ecken, erzeugen. Bei der Umsetzun in die Praxis ergeben sich für das vorbekannte Verfahren Nachteile, so beispielsweise eine erhebliche Reduzierung der Arbeitsgeschwindigkeiten, da die Getriebe zur Erzeu¬ gung der elliptischen Bewegung des Werkzeugs nur begrenz¬ te Drehzahlen zulassen. Ein weiterer Nachteil der vorbe¬ kannten Verfahrensweise liegt darin, daß das zur Erzeu¬ gung des Bewegungsgesetzes erforderliche Getriebe verhäl nis äßig groß gebaut werden muß. und dementsprechend zur Erzeugung von Polygonen mit unterschiedlichen Durchmes¬ sern eine Hebeluntersetzung vorgesehen werden muß, die nu schwierig mit der erforderlichen Steifigkeit ausgeführt werden kann.

^• Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, ein Verfah¬ ren anzugeben, das höhere Arbeitsgeschwindigkeiten und

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß die Bahngeschwindigkeit des Werkzeugs während eines Umlaufs nach einem Bewegungsgesetz verändert wird, das durch die ortsfeste Rotation des Werkstücks, die Bewe¬ gungsbahn des Werkzeugs und die gewünschte Polygonkontur - bestimmt wird. Dieses Verfahren hat den Vorteil, daß die zur Erzeugung der Polygonkontur erforderlichen Oberlage¬ rungen statt durch eine Überlagerung einer Kreisbewegung und einer davon abweichenden Bewegungsbahn des Werk¬ zeugs unmittelbar am Werkstück, dieses durch entsprechen- ^' de Veränderungen der Bewegungsgeschwindigkeit des auf einer Kreisbahn geführten Werkzeugs bewirkt wird. Dies bietet für die praktische Konstruktion erhebliche Vor¬ teile.

In einer bevorzugten Ausgestaltung des Verfahrens ist vorgesehen, daß das Werkzeug im wesentlichen translato¬ risch auf einer exzentrisch zur Werkstückdrehachse ver-

laufenden Kreisbahn geführt wird. Diese Führung des Wer zeugs bietet nicht nur definierte Eingriffsverhältnisse zwischen Werkstück und Werkzeug, sondern gestattet es ^' auch in einfacher Weise, die Massenkräfte zu kompensie¬ ren und zu einer sehr viel kompakteren und damit steife ren Konstruktion zu kommen, die eine höhere Präzision der erzeugten Werkstücke bietet. Die Kreisbahn verläuft hierbei tangierend zwischen dem Inkreis und dem Umkreis des zu erzeugenden Profils.

In einer anderen Ausgestaltung des Verfahrens ist vorge sehen, daß das Werkzeug auf einer: Kreisbahn umläuft, di exzentrisch zur Drehachse des Werkstücks liegt und dies umschließt, wobei wieder Inkreis und Umkreis des Profil tangiert werden. Hierdurch ergeben sich geringere Werk¬ zeuggeschwindigkeiten und günstigere Eingriffswinkel fü das Werkzeug. Vorteilhaft ist es, wenn das Werkzeug auf e±ner ^: -lre±S2ylinderbahn---- ^: geführt~wird r= ^< äa--iann^auch* e fe zeuge mit großer Schnittbreite, beispielsweise Schleif- Scheiben, eingesetzt werden können..Nach diesem Verfah¬ ren lassen sich Querschnittskonturen mit etwa ellipti¬ schem Querschnitt oder einem "dreieckigen" Querschnitt nach Art eines sogenannten "Gleichdick" erzeugen. Im Hi blick auf die erzielbare hohe Maßhaltigkeit lassen sich derartige Querschnittskonturen beispielsweise für Wellen steckverbindungen oder dgl. einsetzen. Die Konturenform wird hierbei durch das Verhältnis der Zahl der Umläufe des Werkzeugs zur Zahl der Umdrehungen des Werkstücks be stimmt. Nachstehend als Drehzahlverhältnis bezeichnet. -

Während bei dem vorstehend angegebenen Verfahren eine B einflussung der Polygonkontur im wesentlichen nur vom Drehzahlverhältnis zwischen Werkstück und Werkzeug und dem Durchmesser der Werkzeugbahn abhängig ist, und kein Polygonkonturen mit geraden Seitenflächen erzeugt werde können, ist gemäß der Erfindung für das eingangs beschr ^' bene Verfahren, insbesondere für das erfindungsgemäße Verfahren, wonach das Werkzeug auf einer Kreisbahn gefü

wird, sind in Ausgestaltung der Erfindung Maßnahmen zur Erzeugung des Bewegungsgesetzes vorgesehen. Diese beste¬ hen in einer Ausgestaltung der Erfindung darin, daß die Bahngeschwindigkeit des Werkzeugs während eines Umlaufs nach einem Bewegungsgesetz verändert wird, das der Win¬ kelgeschwindigkeit des Mittelpunktes eines Kreises ent¬ spricht, 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 Winkel¬ geschwindigkeit um einen innerhalb der Pascalschen Kurve liegenden Drehpunkt geführt wi-rd. In einer anderen Ausge¬ staltung der Erfindung bestehen die Maßnahmen darin, daß die Bahngeschwindigkeit des Werkzeugs während eines Um¬ laufs nach einem Bewegungsgeset ^' z verändert wird, das der Winkelgeschwindigkeit.der Drehachse eines Kurbelarmes entspricht, die ihrerseits auf einer Kreisbahn mit höhe¬ rer Winkelgeschwindigkeit aber gleicher Drehrichtung um¬ läuft, wobei die Winkelgeschwindigkeit des Umlaufs der Drehachse auf der Kreisbahn vo "der Winkelgeschwindig¬ keit der Drehung der Drehachse selbst abhängig ist, und daß der Kurbelzapfen von einer mit konstanter Winkelge¬ schwindigkeit umlaufenden Schleife angetrieben wird, de¬ ren Drehachse mit ^" d^Drehachse der Kreisbahn der Drehachse des ^. Kurbelarmes-zusammenfällt. Diese Verfahren haben den Vor- ^: . te'il, durch die Vorgabe jeweils einer entsprechenden Pas- ^" calschen Kurve einerseits und der Vorgabe des Drehzahl¬ verhältnisses andererseits, beliebige Polygonkonturen zu erzeugen. Durch die Vorgabe des DrehzahlVerhältnisses wird die "Eckenzahl" festgelegt, während die Vorgabe der Pascalschen Kurve den Konturenverlauf insgesamt festlegt, so beispielsweise scharf ausgezogene Ecken, ebene oder gekrümmte Seitenflächen etc. Diese Verfahren sind.auch an¬ wendbar, wenn die Werkzeugbahn nicht einer Kreisbahn ent¬ spricht. Die Drehachsen von Kurbelarm und Schleife können parallel mit Abstand zueinander angeordnet sein.

Das Bewegungsgesetz kann durch eine programmierbare, elek¬ tronische Steuerung eines Antriebes zur Erzeugung des • Werkzeugumlaufs erfolgen, der eine entsprechende Pascal- sche Kurve und das Drehzahlverhältnis vorgegeben wird.

In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist vor¬ gesehen, daß die Umlaufgeschwindigkeit des Werkzeugs wäh¬ rend eines Umlaufs auf seiner Umlaufbahn mittels eines nach Pascalschen Kurven steuerbaren Getriebes verändert wird. Dieses Verfahren hat den vorteil, daß ohne Änderung der Bahnkurve des Werkzeugs -ausgenommen die Einstellung des Durchmessers der Kreisbahn- nur durch eine Variation der Bahngeschwindigkeit des Werkzeugs während eines Um¬ laufs die gewünschte Polygonstruktur festgelegt werden kann. Auf diese Weise ist es möglich, Vielecke mit scharf ausgezogenen Ecken zu erzeugen, wobei die Seiten¬ flächen sowohl eben als auch gewölbt sein können,ebenso tri≤ch konturierten Seitenflächen. Durch die mechanische . Urzeugung des Bewegungsgesetzes läßt sich eine hohe Prä¬ zision erreichen, da praktisch kein Schlupf zwischen Werkstückbewegung und Werkzeugbewegung auftritt. In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß zur Veränderung der Bahngeschwindigkeit des Werkzeugs eine mit einem Umlaufrädertrieb gekoppelte, umlaufende

Schleife verwendet wird, die mit konstanter, auf die Dreh¬ teschwindigkeit des Werkstücks abgestimmter Drehgeschwin¬ digkeit angetrieben wird und daß die Umlaufbewegung des Werkzeugs vom Umlaufrad abgenommen wird. -

In einer bevorzugten weiteren Ausgestaltung des erfin- ^• dungsgemäßen Verfahrens ist vorgesehen, daß zur Erzeugung unsymmetrischer Polygonkonturen die Schubachse und die Überdeckungslage der Schleife des Umlaufrädertriebes unter einem Winkel zueinander eingestellt werden. Unter Schubachse ist die Verbindungslinie der Berüh-

1 rungspunkte des von der Werkzeugschneide beschriebenen

^" Kreises mit dem Inkreis und dem Umkreis der herzustellen¬ den Polygonkontur zu verstehen. Die "überdeckungslage" ist durch die ^" Polarachse der vorgegebenen Pascalschen

^*■ ** Kurve definiert.

Solange die Schubachse und die durch die überdeckungslage definierte Achse in einer

^' Ebene liegen, ergeben sich symmetrische Polygonkonturen,

10 während eine Winkelstellung zwischen Schubachse und überdeckungslage Polygonkonturen mit unsymmetrischen Seitenflächen ergibt. Zur Definition dieser Ebene wird davon ausgegangen, daß die Schubachse und die Achse der überdeckungslage parallel zueinander ausgerichtet sind.

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In einer anderen Ausgestaltung•ist vorgesehen, daß das Bewegungsgesetz aus der Bahngeschwindigkeit eines Punktes äläge-el^e€^i^ ^^^ it ^~ kb ^~ nstan er^ϊhlel.geϊstfowinäi'gkeit eine Ellipsenbahn durchläuft. Hierbei ist besonders vor- 0 teilhaft, wenn die Bahngeschwindigkeit des Werkzeugs wäh¬ rend eines Umlaufs nach einem Bewegungsgesetz verändert wird, das einem ganzzahϊigen Vielfachen der Winkelge¬ schwindigkeit der Drehachse eines Kurbelarmes entspricht, die ihrerseits auf einer Kreisbahn mit gleicher Winkelge- b schwindigkei , aber gegenläufiger Drehrichtung umläuft, wobei die Winkelgeschwindigkeit des Umlaufs der Drehachse auf der Kreisbahn von der Winkelgeschwindig¬ keit der Drehung der Drehachse selbst abhängig ist, und daß der Kurbelzapfen von einer mit konstanter Winkelge- 0 - schwindigkeit umlaufenden Schleife angetrieben wird, deren Drehachse die Drehachse der Kreisbahn der Dreh¬ achse des Kurbelarmes ist.

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Die Erfindung bezieht sich ferner auf eine Vorrichtung zur Herstellung von Werkstücken mit polygonaler Außen- und/oder Innenkontur insbesondere durch spanabhebende Bearbeitung 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.

Gemäß der Erfindung ist vorgesehen, daß das Werkzeug in einem Werkzeughalter gehalten ist, der über einen Lager¬ block an einem rotierenden Träger exzentrisch zu dessen Drehachse und relativ zu diesem,drehbar gehalten ist und mit einer Momentenstütze am Gestell abgestützt ist. Die¬ se Anordnung erlaubt eine sehr kompakte und damit steife BaüweTseT^"e^ n hO ^^ ^* ?ιa ibloiϊ ^~ fler erzeugten Werkstücke gewährleistet. Ein weiterer Vorteil ^' dieser erfindungsgemäßen Bauform liegt darin, daß die

,.Einstellung der gewünschten Werkstückdurchmesser konstruk¬ tiv sehr vereinfacht werden kann, ohne daß die durch die Konstruktion vorgegebene Steifigkeit sich ändert, da das Werkzeug durch radiale Zustellung in bezug auf das Werk- stück eingestellt werden kann. In einer bevorzugten Aus¬ gestaltung der Erfindung ist hierzu vorgesehen, daß der Lagerblock zur Einstellung der Exzentrizität auf dem Träger radial verschieb- und feststellbar gehalten ist. Hierdurch bleibt der Längsabstand zwischen der Werkzeug- ^" spitze einerseits und dem Lager für den gesamten vorge¬ gebenen Durchmesserbereich konstant.

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In einer bevorzugten, vorteilhaften Ausgestaltung ist vor gesehen, daß der Werkzeughalter und die Momentenstütze ein Kurbelgetriebe, insbesondere ein Parallelkurbelgetrie be bilden. Die Ausbildung als Parallelkurbeltrieb hat den Vorteil, daß alle Punkte des Werkzeughalters die gleiche Kreisbahn beschreiben, so daß in bezug auf den Werkzeug¬ halter der Eingriffspunkt des Werkzeugs beliebig angeord¬ net werden kann. Dies ist beispielsweise für eine Bear¬ beitung durch einen Schleifvorgang von Bedeutung wegen de relativ großen Abmessungen des Schleifsteins. Da außerdem hierbei die Kreisbahn Teil einer Kreiszylinderfläche ist, kann jede gewünschte Schleifsteinbreite eingesetzt werden Dies gilt auch bei der Verwendung von Fräsern oder Messer köpfen oder geometrisch ähnlüh gestalteten Werkzeugen, wie Rollen oder dgl.. Das Parallelkurbelgetriebe kann entweder als Doppelkurbelgetriebe oder aber vorteilhaft als Einfachkurbel mit Parallellenker als Momentenstütze -ausgebi-lde-t-sein.

Tn vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist vorge¬ sehen, daß das Übersetzungsverhältnis zwischen der Dreh¬ zahl der Werkstückaufnahme und der Drehzahl des Trägers für den Werkzeughalter, durch ein Getriebe einstellbar ist. In einer bevorzugten Ausgestaltung insbesondere der vorstehend beschriebenen Vorrichtung mit Führung des Werk zeugs auf einer Kreisbahn ist gemäß der Erfindung außerde vorgesehen, daß der Träger für den Werkzeughalter mit dem Antrieb bzw. dem Übersetzungsgetriebe zur Einstellung des Drehzahlverhältnisses zwischen Werkstück und Werkzeug über ein nach Pascalschen Kurven steuerbares Getriebe in Verbindung steht. In einer ^" besonders zweckmäßigen Ausge¬ staltung ist hierbei vorgesehen, daß das nach Pascalschen Kurven steuerbare Getriebe durch einen Umlaufrädertrieb mit einer Schleife gebildet wird, die über einen Kurbel¬ zapfen mit dem Umlaufrad verbunden ist, wobei die Schlei¬ fe den antreibenden Getriebeteil und der Steg des Umlauf- rades den Abtrieb bildet, der mit der Welle des Trägers

1 für den Werkzeughalter verbunden ist, wobei die Drehachs des Trägers mit der Drehachse des Steges identisch ist. Mit Hilfe eines derartigen Getriebes läßt sich einfach das jeweilige, durch Pascalsche Kurven definierte Be- 5 egungsgesetz des Werkzeugs erzeugen. Ein weiterer Vor¬ teil dieser Getriebebauform liegt darin, daß es praktisc spielfrei arbeitet, so daß hier eine Grundlage für die hohe Präzision gegeben ist. Dies gilt auch für die Ver¬ bindung zwischen Schleif.e und Kurbelzapfen, da hier auf- 0 grund der umlaufenden Bewegung der Schleife der Kurbel¬ zapfen während des gesamten Umlaufs nur an einer Seite der Schleife anliegt.

In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist vor 5 gesehen, daß die ... definierte

Schubachse der Bewegung des Werkzeugs und die überdeckung lage von Schleife -und Umlaufrad in einer Ebene liegen und daß-die-Über-deekungslage=-der-=SGhl-eife— egenüber== er==S hub achse unter einem Winkel hierzu einstellbar ist. Sind 0 Schubachse und überdeckungslage in einer Ebene, so ergebe sich symmetrische Polygonkonturen, während bei Einstellun einer Winkellage zwischen überdeckungslage und Schubachse sich Polygonkonturen mit unsymmetrischen Seiten ergeben.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist vor¬ gesehen, daß die Drehachse der Schleife exzentrisch zur Drehachse des Steges einstellbar ist..Hierdurch ergibt sich eine weitere, konstruktiv einfach zu verwirklichende Variationsmöglichkeit für das gewünschte Bewegungsgesetz. O

In Ausgestaltung der Erfindung ist ferner vorgesehen, daß der dem Umlaufrad zugeordnete Kurbelzapfen in bezug auf das Umlaufrad verschieb- und feststellbar ausgebildet ist. Auch durch diese Maßnahme ergeben sich konstruktiv ein¬ fach zu verwirklichende Variationsmöglichkeiten für das Bewegungsgesetz des Werkzeugs. Wird beispielsweise die Drehachse der Schleife exzentrisch zur Drehachse des Stege

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eingestellt, wobei Schubachse und überdeckungslage in einer Ebene liegen, und wird ferner der Kurbelzapfen auf dem Umlaufrad radial, so verschoben und festgelegt, daß er mit dem Mittelpunkt des Umlaufrades zusammen- fällt, so ergibt sich ein Polygon mit abgerundeten Ecken und je nach der eingestellten Exzentrizität des Werkzeugs auf dem Träger mit nach außengewölbten Seiten¬ flächen, eine Kontur also, die annähernd der Kontur eine Gleichdicks entspricht, wenn ein Drehzahlverhältnis von. 3 : 1 eingestellt wird.

In einer bevorzugten A ^u _5cj ^es -t-_.-_--tung der Erfindung ist ein Kupplung vorgesehen, durch die der Träger für den Werk¬ zeughalter vom Steg des Umlaufrades getrennt und mit der Antriebswelle der Schleife verbunden werden kann. Hier- durch ist es möglich, die Vorrichtung von einem durch Pascalsche Kurven vorgebbaren Bewegungsgesetz auf ein allein durch die Exzentrizität der Kreisbahn des Werkzeu -ges-=in--bezug=auf- _^ d-ie-=Drehbewegung-ides-JUerks-feücks--u das Drehzahlverhältnis zwischen Werkzeug und Werkstück festgelegtes Bewegungsgese z umzuschalten.

In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist ferner vorgesehen, das Polrad des Umlaufrädergetriebes zusätz¬ lich in Abhängigkeit vom Werkzeugvorschub anzutrei- _ben. überlagert man hierzu die ohnehin vorhandene Vor¬ schubbewegung des Werkzeugs, so ist es möglich, ein Werk stück mit einem Wendel zu ver- -sehen, wobei der Wendel eine entsprechende Polygonkontur -aufweist.

In weiterer Ausgestaltung ist erfindungsgemäß vorgesehen daß zum Ausgleich der Massenträgheitsmomente, die durch -die sich jeweils während eines Umlaufs ändernde Bahnge¬ schwindigkeit des Werkzeugs auftreten, das Steuergetrieb mit einem Differentialgetriebe verbunden ist, das eine Schwungmasse antreibt.Bevorzugt ist hierbei vorgesehen, daß das Differentialgetriebe zum Antrieb einer Schwung-

maεse zum Ausgleich der Massenträgheitsmomente ein Pla¬ netengetriebe ist, wobei die Schleife den Planetenradträ- ger antreibt, das Sonnenrad mit der Welle des Trägers für den Werkzeughalter verbunden ist, und das mit dem Planetenrad im Eingriff stehende Gegenrad koaxial zum Sonnenrad gelagert ist und die Schwungmasse trägt.

In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Drehachse des Trägers für den Werkzeughalter unter einem Winkel zur Drehachse des j Werkstücks einstellbar ist. Diese Ausgestaltung erlaubt \ es nicht nur, konische Werkstücke mit polygonaler Außenkontur herzustellen, sondern darüber hinaus auch bei einer Einstellung der beiden Achsen zueinander . unter 90° in eine Stirnfläche .eines rotierenden

Werkstückes entsprechende Polygonkonturen ein¬ zuarbeiten.

Eine weitere vorteilhafte Vorrichtung zur Erzeugung des Bewegungsgesetzes ist in Ausgestaltung der Erfindung da¬ durch gekennzeichnet, daß die Abtriebswelle der Kurbel in einer exzentrisch zur Drehachse der Kurbelschleife ange- , ordneten und gleichsinnig umlaufenden Lagerbüchse gelagert ist, daß die Lagerbüchse über ein Übersetzungsgetriebe _m it der Abtriebswelle der Kurbel verbunden ist und daß die Ab riebswelle mit den drehbar gelagerten Werkzeug¬ trägern in direkter Verbindung steht.

Die, Erfindung- wird anhand schematischer Zeichnungen von - Ausf ührungεbeispielen näher erläutert. Es zeigen:

Fig- 1 eine Aufsicht auf eine Vorrichtung mit einem translatorisch auf einer Kreisbahn geführten Werkzeughalter

Fig. 2 eine Stirnansicht des Werkzeughalters gemäß

Fig. 1

Fig. 3 eine Stirnansicht für einen Werkzeughalter mit einer anderen Führung/

Fig. 4 eine Aufsicht auf eine Vorrichtung mit einem durch Pascalsche Kurven steuerbaren Getriebe zur Erzeugung des Bewegungsgesetzes für den Werkzeughalter,

Fig. 5,6 ₊ 7 verschiedene Eiήstellmδglichkeiten des Getriebes zur Erzeugung des Bewe-

-.. gungsgesetzes in einer Stirnansicht,

Fig. 8 in einer Aufsicht eine Vorrichtung mit der Einstellung des Getriebes zur Er- zeugung des Bewegungsgesetzes entspre ^¬ chend Fig. 5,

Fig. 9 a-h mit den Vorrichtungen ^' gemä¥ ^~ Flg ^" 1 ^J T5^w ^~ .

Fig. 4 erzeugbare Polygonkonturen,

Fig. 10 ein Blockschaltbild für eine elektronisch gesteuerte Vorrichtung,

Fig. 1 eine andere Ausführungsform für ein nach Pascalschen Kurven steuerbares Getriebe,

Fig. 12 eine Ausführungsform für ein nach einer

Ellipse steuerbares Getriebe/

- Fig. 13, 14 die Bahn der Werkzeugspitze in bezug auf das Werkstück und

Die in Fig. 1 schematisch dargestellte Vorrichtung weist eine drehbar gelagerte Werkstückaufnahme 1 auf, die über einen Antriebsmotor 2 mit konstanter Drehgeschwindigkeit angetrieben wird, über ein Zahnradpaar 3, 4 und eine Vor gelegewelle 5 wird über ein Zahnradpaar 6, 7 eine Welle 8 angetrieben. Das Zahnradpaar 3, 4 bzw. 6 , 7 kann als Wec selrädergetriebe oder auch als Schaltgetriebe ausgebildet sein, mit ^" dessen Hilfe das Drehzahlverhältnis zwischen de ' Drehzahl der WerkStückaufnahme einerseits und der Umlauf— • zahl des Werkzeugs andererseits vorgegeben wird.

Mit der Welle 8 ist ein Träger 9 verbunden, an dem ein Lagerblock 10 radial verschieb- und einstellbar angeord¬ net ist. Im Lagerblock 10 ist über eine Achse 11 ein Werk zeughalter 12 gelagert, mit dem ein Werkzeug 13, beispiel weise ein Drehmeißel in üblicher Weise fest verbunden ist Je nach dem, ob eine Innenkontur oder eine Außenkontur zu drehen ist, weist die Werkzeugspitze radial nach außen bz nach innen auf das in der Werkstückaufnahme 1 eingespannt Werkstück.

Durch entsprechende Einstellung des Lagerblocks 10 auf dem Träger 9 kann die Achse 11 des Werkzeughalters 12 exzentrisch zur Drehachse des Trägers 9 und damit zur Welle 8 eingestellt werden, so daß bei einer Drehung des Trägers 9 die Achse 11 und damit auch die Spitze des

Werkzeugs eine Kreisbahn mit dem Radius der Exzentrizi¬ tät e beschreibt.

Der "Werkzeughalter 12 ist nun über eine Momentenstütze 1 am Maschinenteil festgelegt, so daß das Werkzeug 13 in bezug auf die Werkzeugspitze eine translatorische Kreis¬ bewegung beschreibt, wobei Werkzeughalter 12 und Momen¬ tenstütze 14 einen Kurbeltrieb bilden.

i Fig. 2 und 3 sind zwei unterschiedliche Ausführungs¬ formen für die Momentenstütze 14 in einer Stirnansicht dargestellt. Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 2 ist der-J7erkz«ughal-feer-= 2- _^ übe3_ -Ba3_a-Hel_Lenke —35.,—16.ge ü rf- so daß die Spitze des Werkzeugs 13 die eingezeichnete Kreisbahn 17 beschreibt. Hierbei ist die Spitze des Werk zeugs 13 immer parallel zur Schubachse 18 ausgerichtet. Alle Punkte beschreiben hierbei die gleiche Kreisbahn.

Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 3 wird die Mo enten- stütze 14 durch einen Schwenkarm 19 mit .Linearführung ge¬ bildet. Auch bei dieser Ausgestaltung unterliegt das Werkzeug 13 einer im wesentlichen translatorischen Kreis bewegung, da in den hier in Betracht kommenden Größenord nungen für den Schwenkwinkel die durch die Schwenkbewe- gung bewirkte Drehung um den Anlenkungspunkt 20 des

Schwenkarmes 19 vernachlässigbar ist. Die Werkzeugspitze sollhierbei aber so eingestellt sein, daß sie auf der

Verlängerung der Achse 11 liegt, da sie sonst keine exak

Kreisbahn beschreibt.

1 Mit einer Vorrichtung gemäß Fig. 1 lassen sich bei ent¬ sprechender Einstellung des Übersetzungsverhältnisses zwischen Drehzahl der Werkstückaufnahme 1 und Drehzahl des Trägers 9 sowie entsprechender Einstellung der Exzen- 5 trizität des Werkzeughalters 12 auf dem Träger 9 Polygon¬ konturen entsprechend Fig. 9 a, b, c, d, e erzeugen. Für die Polygonkontur gemäß Fig. 9c ist beispielsweise ein Übersetzungsverhältnis zwischen Werkstück und Werkzeug von 1 : 2 einzusetzen, d.h. der Werkzeugumlauf ist dop- 10 pelt so schnell wie der Umlauf des Werkstücks.

Die Vorrichtung gemäß Fig. 1 sowie die noch zu beschrei¬ benden Vorrichtungen gemäß Fig. 4 und Fig. 8 sind zusätz¬ lich mit einer hier nicht näher dargestellten Vorschubein

15 richtung für das Werkzeug 13 vorgesehen, durch das dieses in Längsrichtung, d.h. in Richtung der Drehachse der Werk stückaufnahme 1 verschoben werden kann, wie dies beispiel -^eise=^v<Dn---Dre bän «n-herH_^ ^nnfc-^^ struktiv einfachen Aufbaues des Antriebs- und Bewegungsme

20 chanismusses des Werkzeughalters kann dieser als kompakte

Baueinheit auf den Support einer Drehbank aufgebaut werde so daß lediglich für eine entsprechende Koppelung der Welle 8 des Werkzeugantriebes mit dem Antrieb der Werk¬ zeugaufnahme zu sorgen ist. Drehrichtung der Werkstück¬ . e aufnahme 1 und der Welle 8 und damit die Bahnbewegung des Werkzeugs werden vorzugsweise gleichsinnig eingestellt.

Die Ausführungsform gemäß Fig. 4 weicht von der Ausfüh¬ rungsform gemäß Fig. 1 dadurch ab, daß die Welle 8 zusätz¬ 0 lich mit einem Getriebe 21 verbunden ist, das durch Pascal sche Kurven steuerbar ist. Bei dem Auεführungsbeispiel wird dieses Getriebe durch ein Umlaufrad-Schleifen-Getrie- be gebildet.

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Bei dieser Ausführungsform ist das Zahnrad 7 des Vorgele¬ gegetriebes frei drehbar auf der Welle 8 gelagert und fest

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mit einer Getriebeschleife 22 verbunden. Mit dieser Ge¬ triebeschle fe steht über eine Rolle 23 ein Kurbelzap¬ fen 24 im Eingriff, der mit einem Umlaufrad 25 zur Vari tion des Kurbelarms 24 radial verstell- und festlegbar verbunden ist. Die radiale Verstellbarkeit des Kurbel— arms 24 ist in dieser schematischen Darstellung nicht näher angegeben. Das Umlaufrad 25 ist in einem Steg 26 gelagert, der seinerseits auf der Welle 8 frei drehbar gelagert ist, so daß das Umlaufrad 25 auf einem festste- henden Polrad 27 abrollen kann. Durch eine Schaltkupplun 28 kann nun der auf der Welle 8 frei umlaufende Steg 26 mit dieser fest verbunden werden, so daß die Drehbewe¬ gung des Steges 26 unmittelbar auf die Welle 8 übertrage wird. Zum Vordrehen kann die Welle 8 mit der Schleife 22 gekoppelt werden. Hierbei wird- der Kurbelzapfen 24 gelös

Wird nun die konstante Drehbewegung der WerkStückaufnahm 1 über das Vorgelegegetriebe 6, 7 auf die Schleife 22 übertragen -so—l uft-*-diese-^ebenfalls-^mit—kon-stantcr-Gc- schwindigkeit um. Das durch die Kurbel 24 des Umlaufrä- dergetriebes 25, 26, 27 vorgegebene Bewegungsgesetz be¬ wirkt nun, daß die Welle 8 nicht mehr mit gleichbleiben¬ der Geschwindigkeit umläuft, sondern während einer Um¬ drehung entsprechend dem vom Umlaufrädergetriebe vorge¬ gebenenBewegungsgesetz ^' eine Änderung der Geschwindigkei¬ ten erfährt, so daß das Werkzeug 13 zwar eine Kreisbewe¬ gung ausführt, den Bewegungskreis während eines Umlaufs jedoch mit entsprechend wechselnden Geschwindigkeiten durchläuft.

In den Fig. 5, 6 und 7 ist das Umlaufrad-Schleifen-Ge- triebe in seinen wesentlichen Teilen in einer Stirnan¬ sicht dargestellt. Die einzelnen Elemente des Getriebes sind anhand der in Fig. 4 verwendeten Bezugszeichen ohne weiteres zu identifizieren. Die in Fig. 4 wiedergegebεne Getriebeeinstellung entspricht der Stirnansicht gemäß Fig. 6.. Wie in den Figuren angedeutet, ist der Kurbelzap fen 24 mit seiner Rolle 23 auf dem Umlaufrad 25 radial

1 verschieb- und feststellbar gehalten, so daß über den Abstand des Kurbelzapfens 24 zur Mitte des Umlaufrades 25 das jeweils gewünschte Bewegungsgesetz eingestellt werden kann. Aus Fig. 6 ist auch der verwendete Begriff 5 "überdeckungslage" ersichtlich. Unter überdeckungslage im Sinne der vorliegenden Erfindung wird die Stellung verstanden, bei der die Schleife 22 und der Steg 26 mit einander fluchten, d.h. also, wenn das Umlaufrad 25, di in Fig. 6 gestrichelt eingezeichnete Position einnimmt. 10 Liegen die Schubachse des Werkzeugs und die Achse 29 de überdeckungslage in einer Ebene, wobei davon ausgegange wird, daß beide Achsen parallel verlaufen, dann ergeben sich bei entsprechender Abstimmung von Übersetzungsver¬ hältnis zwischen Drehzahl des Werkstücks und Drehzahl ^• * ^■ **-' des Werkzeugs, Exzentrizität ...des Werkzeugs und Länge des Kurbelarmes 24, beispielsweise die Polygonkontur gemäß Fig. 9f. Durch Veränderung der Exzentrizität er- ^" gUbtr ^" sl ^' crTdahn"l5e ^~ i^öήsTrτϊ ver Ωde te: "ϊ.iι_fteiluHg ^" der ^" Vorrichtung eine Polygonkontur gemäß Fig. 9f mit schar¬ 0 fen Kanten, jedoch mit nach innen eingewölbten bzw. nach außen vorgewölbten Seitenflächen, wie dies jeweils für eine Seitenfläche in Fig. 9f dargestellt ist.

Werden die Schubachse und die Achse 29 der überdeckungs¬ 5 lage mit Bezug zueinander unter einem Winkel zueinander eingestellt, so ergibt sich bei der ansonsten für eine Sechseckkontur vorgegebene!Grundeinstellung die in Fig. 9h wiedergegebene Polygonkontur mit unsymmetrischen Seitenflächen. 0

Anstelle der in Fig. 5, 6 und 7 wiedergegebenen geradli¬ nigen Kontur für die Schleife 22 kann hier auch eine Schleifenkontur mit wenigstens zonenweise gekrümmter Füh¬ rungsbahn für die Kurbel 24 bzw. die Laufrolle 23 vorge¬ 5 sehen werden. Durch eine entsprechende Konturierung der Schleife 22 lassen sich sowohl der Verlauf der Pςlygon- kontur im Eckenbereich als auch im Bereich der Seiten-

flächen beeinflussen. Dementsprechend werden auch die .bei einer derartigen Schleifengestaltung entstehende Bahn¬ kurven des Mittelpunktes der Rolle 23 auch als Pascal¬ sche Kurven im Sinne der Erfindung angesehen; dies gilt auch, wenn derartige Kurven die Basis für eine elektro¬ nische Steuerung bilden. Weitere Möglichkeiten der Va¬ riation ergeben sich aus Fig. 7 und auch aus Fig. 5 - Die Variation gemäß Fig. 5 ist in einer entsprechenden Auf¬ sicht in Fig. 8 dargestellt. Wie aus der Aufsicht er- sichtlich, sind hierbei die Welle 8 des Trägers 9 für den Werkzeughalter einerseits und die Antriebswelle 30 für die Schleife 22 andererseits exzentrisch zueinander angeordnet.

Aus der. Aufsicht gemäß Fig.. 4 ist eine weitere Ausgestal¬ tungsmöglichkeit für die Vorrichtung ersichtlich, mit deren Hilfe die sich aus der Gesamtanordnung ergebenden M_ - ^* *sen -gäg ei-P_s.iH ^** -.me -h^ *} πhp,n-Wft den., kennen. Zum einen wird hierzu der Steg 26 mit einer Aus¬ gleichsmasse 31 versehen, so daß hier dieser Teil des Getriebes ohne Unwucht umlaufen kann.

Darüber hinaus ist mit der Schleife 22 ein Differential¬ getriebe 32, hier ein Planetengetriebe, verbunden. Hierbe treibt die Schleife 22 den Planetenradträger 33 an. Das Sonnenrad 34 des Planetengetriebes ist mit der Welle 8 verbunden, während das Gegenrad 35, mit dem das Planeten¬ rad 36 im Eingriff steht, die Schwungmasse 37 trägt und auf der Welle 8 oder einer gesonderten, nicht näher dar¬ gestellten Welle frei drehbar gelagert ist.

In Fig. 10 ist in Form eines Blockschaltbildes eine Vor¬ richtung dargestellt, bei der die Steuerung zur periodi¬ schen Änderung der Bahngeschwindigkeit des Werkzeugs mit elektronischen Mitteln durchgeführt wird.. Hierbei steht der Antrieb 2 der WerkStückaufnahme 1 mit einem Drehwin-

_* kelgeber 38 in Verbindung. Das Ausgangssignal des Dreh-

winkelgebers 38, das die jeweilige Winkelstellung der Werkstückaufnahme 1 und damit des Werkstücks vorgibt, ist auf einen Funktionsgenerator 39 aufgeschaltet.

Im Funktionsgeber 39 wird diesem Signal durch ent¬ sprechende, an sich bekannte elektronische Mittel die für die jeweils gewünschte Polygonkontur erforderliche Pascalsche Kurve überlagert, sowie das gewünschte Dreh¬ zahlverhältnis zwischen Werkstück und Werkzeug vorgege- ben. Das Ausgangssignal des Funktionsgenerators 39 wird als Sollwert einem Regler 40 aufgeschaltet. Der Träger 9 für das Werkzeug 13 ist seinerseits mit einem Antriebs¬ motor 41 verbunden, der diesen in der Regel gleichsinnig zum Werkstück dreht. Auch dieser Antriebsmotor 41 steht mit einem Drehwinkelgeber 42 in.Verbindung, dessen Aus¬ gangssignal die jeweilige Winkelstellung des Trägers 9 und damit die Läge des Werkzeugs 13 angibt.. Dieses Aus- schaltet.

Durch den Regler 40 wird aus dem Vergleich von Soll-Wert und Ist-Wert ein Regelsignal gewonnen, das auf eine soge nannte Leistungselektronik 43 üblicher Bauart aufgeschal tet ist. Entsprechend diesem Regelsignal wirdnun die Dre zahl des Antriebsmotors 41 so gesteuert, daß das Werkzeu 13 die aufgrund des vorgegebenen Drehzahlverhältnisses und der vorgegebenen Pascalschen Kurve gewünschte, sich periodisch ändernde Bahngeschwindigkeit erhält, die zur Erzeugung des vorgegebenen Polygons erforderlich ist. -Besonders zweckmäßig ist es, wenn als Antriebs otore Schrittmotore verwendet werden.

Eine derartige Vorrichtung erlaubt- auch einen diskontinu¬ ierlichen Eingriff des bzw. der Werkzeuge am Werkstück, wie dies beispielsweise vom Schlagdrehfräsen bekannt ist.

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Bei den dargestellten und beschriebenen Ausführungsbei- spielen sind die Drehachse des Werkstücks einerseits und die Drehachse des Werkzeugs andererseits parallel zuein¬ ander ausgerichtet, so daß entsprechend zylindrische Kör- per mit den gewünschten Polygonquerschnitten hergestellt werden können. Bei entsprechender Ausbildung des Vorgele¬ gegetriebes ist es jedoch auch möglich, die Drehachse der Werkzeugbewegung unter einem Winkel zur Drehachse des Werkstückes einzurichten, so daß bei einer entsprechen- den Vorschubbewegung des Werkzeuges in Längsrichtung des Werkstückes auch konische Körper mit entsprechendem Poly¬ gonquerschnitt erzeugt werden können.

Da das Werkzeug aufgrund der vorgegebenen Bewegungsgesetze ständig mit dem Werkstück im Eingriff steht, kann die Dreh achse des Werkzeuges auch unter 90° zur Drehachse des Werk stückes verlaufen, so daß auf diese Weise in eine Stirn- lygonkontur eingearbeitet werden kann.

Als Werkzeug kommen neben stationären. erkzeugen in Form eines Drehmeißels auch rotierende Werkzeuge in Form eines Schleif örpers oder Fräsers oder Messerkopfes in Betracht. In diesem Falle muß auf dem Werkzeughalter ein entsprechen der Drehantrieb, beispielsweise in Form eines Elektromo¬ tors, angeordnet werden. Dies bereitet jedoch keine großen Schwierigkeiten, da aufgrund der translatorischen Kreisbe¬ wegung des Werkzeughalters keine Drehübertrager für die Energiezufuhr, sei es elektrisch oder hydraulisch, erfor- erlich sind.

Die Erfindung ist nicht auf die dargestellten und beschrie benen Getriebeanordnungen beschränkt, sondern umfaßt auch Räder- und/oder Kurbeltriebe, mit deren Hilfe sich Pascal¬ sche Kurven darstellen lassen, damit sich bei entsprechen¬ dem Antrieb für das Werkzeug das jeweils gewünschte Bewe- gungsgesetz ergibt. Unter Pascalschen Kurven im Sinne der

1 Erfindung sind auch unsymmetrische Kurven zu verstehen, wie sie beispielsweise entstehen,, wenn die Schleife des Umlaufrädergetriebes keine geradlinige .Führungskontur sondern einen wenigstens teilweise gekrümmten Verlauf

5 aufweist.

Die Erfindung umfaßt auch ein Verfahren, bzw. eine Anord¬ nung, bei der die Drehung des Werkstückes dadurch ersetzt wird, daß das Werkzeug zusätzlich zu seiner durch das Be- 10 egungsgesetz vorgegebenen Bewegung insgesamt um das Werk stück umläuft.

Die Anwendung der Erfindung ist nicht auf die bevorzugte spanabhebende Bearbeitung beschränkt. So ist auch die 15 Führung von Werkzeugen zur Oberflächenbehandlung bereits fertiger Werkstücke mit Polygonkontur, beispielsweise eines Rollierwerkzeugs hiernach ^" öglich.

Der Ausgleich der Massenträgheitsmomente kann außer mit 20 den angegebenen Differentialgetrieben auch durch andere Bauformen bewirkt werden, die eine gegenläufige Bewegung zu den ungleichförmig bewegten Teilen der Vorrichtung ausführen, so beispielsweise auch hydraulisch gesteuerte Maεsensyεteme.

-ώU

In Fig. 11 ist eine weitere Ausführungsform für ein nach Pascalschen.Kurven steuerbares Getriebe dargestellt. Die¬ ses Getriebe weist jedoch gegenüber dem in Fig. 4 darge¬ stellten und beschriebenen Getriebe einige konstruktive 0 Vereinfachungen sowohl hinsichtlich der "Führung des Werk- - zeuges als auch hinsichtlich der Erzeugung der "Pascalschen Kurven auf. Soweit Bauteile mit der in Fig. 4 dargestell¬ ten Ausführungsform übereinstimmen; sind gleiche Bezugszei chen verwendet. Auch hier weist die Vorrichtung eine dreh- ⁵ bar gelagerte Werkstückaufnähme 1 auf, die über einen hier nicht näher dargestellten Antriebsmotor mit konstanter

Drehgeschwindigkeit angetrieben wird, über ein hier nicht

näher dargestelltes Vorgelegegetriebe steht eine Welle 44 mit der Werkstückaufnahme 1 in Verbindung, über die sowohl ein Werkzeughalter 12 als auch das Getriebe 45 angetrieben wird, durch das das Bewegungsgesetz für das Werkzeug 13 erzeugt wird. Die gesamte Anordnung ist hier¬ bei auf einem gemeinsamen Träger 46 gelagert und zwar so, daß die Drehachse 47 des Werkzeughalters 12 exzentrisch zur Drehachse 48 des Vferkzeugs ist, wie in Fig. 14 in bezug auf die Werkstückau ^' fnähme 1 dargestellt. In Fig. 14 ist das zu erzeugende Polygonprofil durch seinen außen begrenzen¬ den Umkreis 49 und innen begrenzenden Inkreis 50 darge¬ stellt. Der Umkreis 49 und der Inkreis 50 werden von dem auf der Kreisbahn 51 mit dem Radius r geführten Werkzeug tangiert, wobei, wie aus Fig. 14 ersichtlich, die Werk- zeugbahn 51 die Drehachse 48 der Werkstückaufnahme bzw. des Werkstücks umschließt.

Im Vergleich däzuT-st'üι- ^, lg ⁼ °1 die' ^~ Werkzeugba1ιhri7 ϊn ^" - bezug. auf Umkreis 49 und Inkreis 50 des zu erzeugenden Profils dargestellt. Auch hier berührt das auf einer Kreisbahn 17 geführte Werkzeug Um- und Inkreis des zu erzeugenden Profils, liegt. jedoch zwischen Um- und In¬ kreis, ohne die Werkstückachse 48 zu umgreifen. Aufgrund der translatorischen Führung ist-bei der Führung entspre- chend Fig. 13 das durch eine Spitze symbolisch darge¬ stellte Werkzeug 13 gleichgerichtet, während bei der Aus¬ führungsform gemäß Fig. 11, wie in Fig. 14 dargestellt, die Werkzeugspitze immer auf den Mittelpunkt ihrer Dreh¬ achse 47 gerichtet ist. Dies ist durch entsprechende Spitzen in Fig. 1 angedeutet.

Die Polygonkontur wird, wie vorstehend bereits ausführ¬ lich für andere Vorrichtungen dargelegt, dadurch erzeugt, daß das Werkzeug 13, obwohl auf einer Kreisbahn geführt, während eines Umlaufs nach einem bestimmten Bewegungsge¬ setz seine Geschwindigkeit verändert. Zur Erzeugung von Polygonprofilen mit praktisch beliebiger Kontur und be-

liebiger Eckenzahl ist hierzu ein nach Pascalschen Kur¬ ven gesteuertes Getriebe besonders zweckmäßig. In Fig.11 ist eine besonders kompakte Ausführungsform dargestellt. Das Getriebe 45 besteht im wesentlichen aus einer Kurbel- schleife 52, die über einen Gleitstein 53 einen Kurbel¬ arm 54 antreibt. Die Abtriebswelle 55 des Kurbelarmes 54 ist in einer Lagerbüchse 56 gelagert, die ihrerseits auf einem als Hohlwelle ausgebildeten, drehbar gelagerten Halter 57 befestigt ist. Die Befestigung der Lagerbüchse 56 erfolgt über ein entsprechendes Stellelement 58, das es ermöglicht, die Abtriebswelle 55 des Kurbelarmes 54 exzentrisch gegenüber der Drehachse 44 der Kurbelschlei¬ fe 52 einzustellen. Dementsprechend ist die Abtriebs¬ welle 55 über eine Gelenkwelle 59 mit der Antriebswelle 8 des Werkzeughalters verbunden...

Der Antrieb des Halters 57 erfolgt über ein mit der

Welle 8 in Verbindung stehendes Zahnradgetriebe, das so -ausgelegt"ist,--daß der Halter---57-gleichsinnig7-=3edoeh . mit höherer Geschwindigkeit als die VJelle 8 rotiert. Die- ses Getriebe ^' 8 ist bei dem dargestellten Ausführungsbei- spiel durch die beiden Zahnradpaare 60 dargestellt. Hier¬ bei wird vorzugsweise ein Übersetzungsverhältnis von 1:2 gewählt. Außer der über das Stellelement 58 einstellbaren Exzen¬ trizität e ₂ zwischen Abtriebswelle 55 und Antriebswelle . 44 ist ferner noch ein Stellelement 61 vorgesehen, durch das die Länge des Kurbelarmes 54 verändert werden kann. Die Stellelemente 58, 61 dienen zur Veränderung der je¬ weils gewünschten Pascalschen Kurve, während die die ge¬ samte Anordnung in bezug auf die Werkstückdrehachse 48 - um das Maß e_. verstellbare Stelleinrichtung 46 sowie die zur Einstellung des Radius r der Werkzeugbahn dienende VerStelleinrichtung 62 der Zuordnung des Werkzeugs zum Um- und Inkreis des zu erzeugenden Profils dient. Hier¬ bei ist die gesamte Anordnung auch in bezug auf das Werk- stück in axialer Richtung verschiebbar, so daß entspre¬ chende Profilzylinder gefertigt werden können. Die Kurbel¬ schleife kann hier über das Stellmittel 46 unabhängig verstellt wer¬ den, um die Pascalschen Kurven jeweils noch zu verändern.

Fig. 12 zeigt die Modifikation des vorstehend beschriebe¬ nen Getriebes, das es ermöglicht, als Bewegungsgesetz für die Veränderung der Bahngeschwindigkeit des Werkzeugs 13 eine Ellipse vorzugeben, d.h. daß zur Steuerung der Bahn- geschwindigkeit des Werkzeugs die Bahngeschwindigkeit eine Punktes herangezogen wird, der mit im wesentlichen konstan ter Winkelgeschwindigkeit eine vorgegebene Ellipsenbahn durchläuft. Der Aufbau dieses Getriebes entspricht weitgehend dem anhand von Fig. 11 beschriebenen Getriebe 45, so daß hier identische Bauteile mit gleichen Bezugszeichen versehen sind. Auch hier ist wieder die gesamte Wellenanordnung in einem Gestell gehalten, das mit einer VerStelleinrichtung 46 in bezug auf die Drehachse 48 der Werkstückaufnahme 1 ur Einstellung der Exzentrizität e_. versehen ist.

Auch bei diesem Getriebe istmit einer Welle 44, die über der Werkstückaufnahme 1 in Verbindung steht, so daß hier- ^' durch ein Zusammenlauf zwischen Werkstückaufnahme 1 und Welle 44 gegeben ist, eine Kurbelschleife 52 verbunden, in der ein Gleitstein" 53 eines Kurbelarmes 54 gelagert ist.. Die Abtriebswelle 55 des Kurbelarmes 54 ist in einer Lagerbüchse 56 gelagert, die an einem als Hohlwelle aus- ^" gebildeten drehbar gelagerten Halter'57 über ein Stellele¬ ment 58 gehalten ist.

Die Abtriebswelle 55 ist ferner über eine Gelenkwelle 59 verbunden, die jedoch zwei Getriebeanordnungentreibt, über -ein Kegelradgetriebe 63 wird zum einen der Halter 57 der Lagerbüchse 56 für die Abtriebswelle 55 angetrieben und zwar so., daß dieser mit der gleichen Drehgeschwindigkeit, jedoch mit entgegengesetzter Drehrichtung wie die Abtriebs- welle 55 umläuft.

Die Gelenkwelle 59 treibt ferner ein aus zwei Zahnradpaa¬ ren 64, 65 bestehendes Übersetzungsgetriebe an, wobei das

Antriebszahnrad des Zahnradpaares 64 starr mit dem An¬ triebszahnrad des Kegelradgetriebes 63 verbunden ist. Das Abtriebszahnrad des Zahnradpaares 65 ist hierbei mit der Welle 8 fest gekuppelt, so daß die Welle 8 gegenüber der Abtriebswelle 55 mit entsprechend höherer Drehzahl umläuft

über Stellelemente 61 kann wiederum die Länge des Kurbel¬ armes R verstellt werden, während wie vorstehend bereits beschrieben, über das Stellelement 58 die Exzentrizität e- zwischen Abtriebswelle 55 und der Welle 44 eingestellt werden kann, über das Stellmittel 46a ergibt sich eine zu sätzliche Exzentrizität. Bei allen beschriebenen Getrieben wird das Werkzeug 13 auf einer Kreisbahn geführt, wobei das Drehzahlver- hältnis entsprechend der vorgegebenen Polygonkontur ein¬ gestellt wird, was nachstehend noch näher beschrieben wird, aber das Werkzeug 13 durchläuft diese Kreisbahn während-=eines *-Umlaufes--^ι-i^ht=-mi^^onstanter- Bahnge-sehw-__[i- digkeit sondern mit einer nach dem' durch die Einstellung des Getriebes vorgegebenen Bewegungsgesetzes sich ändern¬ den Bahngeschwindigkeit. Die Getriebe gemäß der Anordnung 4 und 11 geben die Möglichkeit, das Bewegungsgesetz nach

Pascalschen Kurven vorzugeben, so daß hier Polygonkonturen auch mit geraden Flanken und scharf ausgezogenen'Ecken erzeugt werden können. Die Getriebeanordnung gemäß'Fig. 12, die das Bewegungsgesetz nach einer Ellipsenbahn vorgibt, er¬ möglicht es, Polygonkonturen herzustellen, die abgerundete Ecken und gewölbte Flanken aufweisen.

_* - Bei einer Führung des Werkzeugs entsprechend Fig. 13 er¬ gibt sich die Eckenzahl des zu erzeugenden Polygonprofils durch die Vorgabe des Drehzahlverhältnisses zwischen der Werkstückdrehzahl n und der Werkzeugdrehzahl n_ . in der Weise, daß E = n ₂ /h_ _j ist. Das Drehzahkverhältnis ist ganzzahlig vorzugeben. Bei nicht ganzzahligen Drehzahl¬ verhältnissen ergeben sich in WerkStücklängsrichtung schraubenartig verdrehte Profilverläufe.

Bei einer Werkzeugführung entsprechend Fig. 14 bestimmt sich die Eckenzahl aus der Differenz der Drehzahlen von Werkstück und _. erkzeug, so daß gilt Eckenzahl .

° E = n ₂ n ₁ n ₂ n^

Auch bei den Getriebeanordnungen gemäß* Fig. -11 und 12 ig kann der Ausgleich von Unwuchten und Massenträgheitsmo- menten mit den anhand von Fig. 4 beschriebenen Mitteln vorgenommen werden.

Die Getriebe gemäß Fig. 11 und 12 können auch in der Wpi- ₁₅ -se angewandt werden, daß der Antrieb über die Welle 8 erfolgt, während der Werkzeugträger 12 mit der Welle 44 verbunden wird. Hierbei entstehen Polygonkonturen ent- sprechend _; -den _; .PJ.g _^ ___9a»- _^ _9b—und- ₌ -9e.

0 Da die zu erzeugende Polygonkontur aus einer Überlagerung von Drehbwegungen von Werkstück und Werkzeug resultiert, ist es natürlich auch möglich, die Anordnung in der Weise zu treffen, daß die dargestellten Getriebe zur Erzeugung des Bewegungsgesetzes die Werkstückaufnahme 1 antreiben,

^* "i während das Werkzeug 13 selbst mit konstanter Bahnge¬ schwindigkeit umläuft. Ferner ist es möglich, das erfin¬ dungsgemäße Verfahren dahingehend abzuwandeln, daß ent¬ sprechend der Erfindung ausgebildete Überlagerungsgetrie¬ be hintereinander geschaltet werden, d.h. über ein zu-

30 sätzliches Getriebe noch die Werkstückdrehung auf das Werkzeug übertragen wird, so daß es möglich wird, auch an stillstehenden Werkstücken entsprechende Polygonkon¬ turen anzubringen. Dies ist beispielsweise dann vorteil¬ haft, wenn derartige Polygonkonturen beispielsweise in Form von entsprechenden Ausnehmungen angebracht werden sollen, wobei die Form und/oder Größe des Werkstücks eine Drehung des Werkstücks selbst nicht zuläßt.

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1 Auch bei den Getriebeanordnungen gemäß Fig. 11 und 12 ist die anhand der von Fig. 5, 6 und 7 beschriebene Ver¬ drehung von Schubachse und Überdeckungslager zur Erzeu¬ gung unsymmetrischer Polygonkonturen möglich, da ent-

5 sprechend der mathematischen Vorgabe des Bewegungsge¬ setzes auf der Basis Pascalscher Kurven der in Fig. 5 angegebene Steg 26 bei dem Getriebe gemäß Fig. 11 der Kurbel 54 entspricht.

10 Das Verfahren zur Darstellung des Bewegungsgesetzes läßt sich gemäß der Formulierung gemäß Anspruch 5 bzw. An¬ spruch 8 oder 9 für Epizykloiden, beispielsweise Pascal¬ schen Kurven auch in der Weise beschreiben, daß die Bahnge schwindigkeit des Werkzeugs während eines Umlaufs nach 15 einem Bewegungsgesetz verändert wird, das einer der ge¬ wünschten Eckenzahl proportionalen Winkelgeschwindigkeit eines Führungszeigers entspricht, der mit einem ebenfalls -rotierenden^Leitzeiger--^eomet----i«Gh- die -t-= i-i3 - _r *^*3bei---4er Ursprung ortsfest ist und der Leitzeiger gleichsinnig mit 20 höherer Winkelgeschwindigkeit als der Führungszeiger ro¬ tiert und der Endpunkt der geometrischen Addition eine Epizykloide beschreibt, wobei ferner der Endpunkt dieser Addition von einem Treibzeiger geführt wird, der mit vor¬ zugsweise konstanter Winkelgeschwindigkeit umläuft.

2.6„

Für Hypozykloiden, beispielsweise Ellipsen, ergibt sich dann entsprechend, daß die Bahngeschwindigkeit des Werk¬ zeugs während eines Umlaufs nach einem Bewegungsgesetz ver¬ ändert wird, das einer der gewünschten Eckenzahl propor- 0 . tionalen Winkelgeschwindigkeit eines Führungszeigers ent¬ spricht, der mit- einem Leizeiger geometrisch addiert wird, wobei der Ursprung ortsfest ist und der Leitzeiger gegen¬ läufig mit mindestens der gleichen Winkelgeschwindigkeit rotiert wie der Führungszeiger und der Endpunkt der geome- 5 trischen Addition eine Hypozykloide beschreibt, wobei der Endpunkt der Addition von einem Treibzeiger geführt wird, der mit vorzugsweise konstanter Winkelgeschwindigkeit um¬ läuft.

In beiden Fällen wird die Bahngeschwindigkeit des Werk¬ zeuges bestimmt von der Winkelgeschwindigkeit der Dreh- achse des Führungszeigers.

Bei einer Umkehrung der Zeigeranordnung, wenn also der Treibzeiger zum Führungszeiger und der Führungszeiger zum Treibzeiger wird, ergeben sich ebenfalls aus der Überlagerung von Werkstückbewegung und Werkzeugbewegung Polygonkonturen.

lg-ks