CH658813A5 - Vorrichtung an einer nutenfraesmaschine. - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum achsparallelen Fräsen der Nuten eines Kollektors gemäss dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Bei Kupferkollektoren für elektrische Maschinen ist zwischen den einzelnen Lamellen eine Isolierung, beispielsweise aus Glimmer vorgesehen, die bis auf eine vorbestimmte Nutentiefe entfernt werden muss, um einen unterbrechungsfreien Kontakt zwischen Bürsten und den Kupferlamellen sicherzustellen.

Derartige Nuten werden in bekannter Weise mit einem Fräser ausgefräst. Da die Kupferlamellen der Kollektoren nicht immer genau axial zur Kollektorachse verlaufen, müssen die Abweichungen korrigiert werden, damit die Kupferlamellen beim Fräsen nicht beschädigt werden.

Es ist bekannt, nicht genau achsparallele Lamellen während des Fräsens zu korrigieren, indem die Nutenwände der zu bearbeitenden Nut beispielsweise durch zwei dem Fräser vorgelagerte optische Einrichtungen abgetastet und dabei durch Drehen des Rotors die Fräsbahn in die entsprechende Position korrigiert wird.

Ein Nachteil besteht darin, dass die fertig bearbeitete Nut bei nicht genau axial verlaufenden Kupferlamellen Stufen aufweisen kann, die durch die Korrekturen der Fräsrichtung während des Fräsens zwangsweise entstehen.

Eine solche Arbeitsweise erfordert ausserdem eine erhöhte Aufmerksamkeit bei der Bedienung, wobei die Fräsgeschwindigkeit begrenzt ist.

Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung zu schaffen, die jede Abweichung der nicht achsparallel verlaufenden Kupferlamellen so korrigiert, dass jeweils eine einwandfreie stufenlose Lamellen-Nut gewährleistet ist.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäss durch die Merkmale des Anspruches 1 oder 4 gelöst. Weitere Ausbildungen des Erfindungsgegenstandes gehen aus den Ansprüchen 2, 3 und 5 bis 7 hervor.

Der Vorteil der Erfindung besteht insbesondere darin, dass jede Kollektornut einwandfrei, insbesondere stufenlos, ausgefräst werden kann, indem bereits vor dem eigentlichen Ausfräsen jeder Nut die Fräsbahn des Fräsers auf die Parallelität gegenüber den zu bearbeitenden Kollektorlamellen überprüft und gegebenenfalls der Fräser entsprechend eingerichtet wird, so dass dessen Fräsbahn jeweils genau parallel zwischen den benachbarten Kupferlamellen verläuft. Diese Arbeitsweise ermöglicht es ausserdem, bei gleichzeitiger Entlastung der Bedienung, die Fräsgeschwindigkeit wesentlich zu erhöhen.

Die Erfindung soll nachstehend an zwei schematisch dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert werden.

Es zeigt

Fig. 1 eine Seitenansicht einer ersten Ausführungsform der Erfindung,

Fig. 2 einen Grundriss der Vorrichtung gemäss Fig. 1,

Fig. 3 eine perspektivische Detail-Darstellung einer Hebelanordnung der Vorrichtung gemäss Fig. 1 und

Fig. 4 eine Seitenansicht einer Weiterbildung der Anordnung gemäss Fig. 1.

In den Fig. 1 und 2 ist ein zu bearbeitender Kollektor 25 eines Rotors 24 in einer aus einem Antriebsstock 2, einem Gegenständer 3, Einspanneinrichtungen 4 und einer Handkurbel 22 bestehenden Spann- und Zentriereinrichtung einer Nutenfräsmaschine 1 eingespannt. Ein Vorschubantrieb 5 dreht über ein Getriebe 6 den Rotor 24 entsprechend der La-mellen-Teilung des Kollektors 25. Zur spanabhebenden Formung wird ein Fräser 7 verwendet, dessen Fräswelle 8 an einem Fräskopfhalter 11 in Lagerungen 10 geführt und durch einen Antrieb 9 angetrieben wird, wobei die Fräseinrichtung 7—11 über eine Vorschubspindel 12 durch einen Verschiebeantrieb 13 axial parallel zur Einspannachse X der Nutenfräsmaschine 1 verschiebbar ausgebildet ist.

An der Nutenfräsmaschine 1 ist eine erfindungsgemässe EinStellvorrichtung 14—21 angeordnet, die aus einer an Auflagepunkten A und D beweglich ausgebildeten Hebelanordnung 14—ABCD besteht, wobei ein Übertragungs-Hebelarm 14c—CD mittig am Auflagepunkt D und ein Ein-stell-Hebelarm 14a—AB am Auflagepunkt A drehbar gelagert und durch einen Verbindungsarm 14c—BC beweglich angeordnet sind.

Die erfindungsgemässe Anordnung ist auf einer Fundamentenplatte 23 der Nutenfräsmaschine 1 montiert, wobei

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die Hebelanordnung 14—ABCD zusammen mit der Fräseinrichtung 7—11 über dessen Auflagepunkte A und D an einer Feineinstellplatte 21 angeordnet ist, und der Auflagepunkt D über eine Abstützung 17 und der Auflagepunkt A über einen Trägerarm 18 jeweils mit der Feineinstellplatte 21 starr verbunden sind. Die Feineinstellplatte 21 ist gegenüber der Fundamentenplatte 23, entsprechend den Abmessungen des zu bearbeitenden Kollektors 25, axial parallel zur Einspannachse X der Nutenfräsmaschine 1 verstellbar ausgebildet.

Zum Ausrichten des Nutenanfangs an der Kollektorstirnseite ist am Trägerarm 18 senkrecht zur Kollektorstirnseite eine erste optische Einrichtung 15, vorzugsweise eine Infrarotstrahlungsquelle mit Rezeptor, angeordnet. Zum Einrichten der Fräsbahn des Fräsers 7 ist am freien Ende des Einstell-Hebelarmes 14a—AB eine zweite optische Einrichtung 16, vorzugsweise ebenfalls eine Infrarotstrahlungsquelle mit Rezeptor senkrecht zur Kollektorumfangsfläche angeordnet, wobei die gesamte Fräseinrichtung 7—11 über den Fräskopfhalter am Übertragungs-Hebelarm 14c—CD axial parallel zur Einspannachse X der Nutenfräsmaschine 1 verschiebbar ausgebildet ist. Am freien Endes des Übertragungs-Hebelarmes 14c—CD ist ein Versteilantrieb 19 für die Hebelanordnung 14—ABCD vorgesehen, der mit der am freien Ende des Einstell-Hebelarmes 14a—AB angeordneten zweiten optischen Einrichtung 16 elektrisch verbunden ist.

Gemäss Fig. 4 ist eine weitere Ausbildungsform der in Fig. 1 dargestellten erfmdungsgemässen Einstellvorrichtung 24—41 gezeigt. Diese besteht aus einem Wippen-Hebelarm 34—AiBi, der an einem Lagerpunkt Ai drehbar angeordnet und bei Punkt Bi über einen Verstellarm 37 mit einem Ver-stellantrieb 39 verbunden ist. Der Lagerpunkt A] ist über einen Vertikalträger 38 und einen Versteilantrieb 39 für den Wippen-Hebelarm 34—AiBi direkt mit einer gegenüber der Fundamentenplatte 23 axial parallel zur Einspannachse X der Nutenfräsmaschine 1 verschiebbaren Feineinstellplatte 41 starr verbunden.

Die Fräseinrichtung 27—33 besteht, analog zur Fig. 1, aus einem Fräser 27, dessen Fräserwelle 28 an einem Fräserkopfhalter 31 in einer Lagerung 30 geführt und durch einen Antrieb 29 angetrieben wird, wobei die Fräseinrichtung 27—33 über eine Vorschubspindel 32 durch einen Antrieb 33 axial parallel zur Einspannachse X der Nutenfräsmaschine 1 verschiebbar ausgebildet ist.

Wie in Fig. 1 ist zum Ausrichten des Nutenanfangs an der Kollektorstirnseite am Vertikalträger 38 senkrecht zur Kollektorstirnseite eine erste optische Einrichtung 35 angeordnet. Zum Einrichten der Fräsbahn des Fräsers 27 ist am freien Ende des Wippen-Hebelarmes 34—A|B[ eine zweite optische Einrichtung 36 vorgesehen. Der Wippen-Hebelarm 34—A]Bi ist im Punkt Bi über einen Verstellarm 37 mit dem Versteilantrieb 39 verbunden, der mit der am freien Ende des Wippen-Hebelarmes 34—AiBi angeordneten zweiten optischen Einrichtung 36 elektrisch in Wirkverbindung steht.

Die Wirkungsweise der Erfindung wird anhand eines Funktionsschemas gemäss Fig. 3 bzw. gemäss Fig. 4 näher erläutert.

Durch die detailliert nicht dargestellte Feineinstellplatte

21 wird die Einstellvorrichtung 14— 19 zusammen mit der Fräseinrichtung 7—11 mit ihrem Auflagepunkt A der Hebelanordnung 14 —ABCD entsprechend den Abmessungen des bereits eingespannten und zentrierten Werkstückes 24, 25 in der Einspannachse X der Nutenfräsmaschine 1 bis zur Stirnseite des Kollektors 25 verschoben, wobei durch die erste optische Einrichtung 15 der Lamellenanfang abgetastet und ausgerichtet und somit die Lage des Auflagepunktes A positioniert und fixiert wird.

Nachfolgend wird durch eine zweite optische Einrichtung 16, die am verlängerten Einstell-Hebelarm 14a —AB entsprechend der Kollektorbreite eingestellt angeordnet ist, die Parallelität der zu fräsenden Nut in bezug zur Kollektorachse kontrolliert.

Falls die Wände der benachbarten Kupferlamellen der zu fräsenden Nut 26 parallel verlaufen, kann diese ausgefräst weiden ohne dass die Hebelanordnung 14 —ABCD, wie mit voll ausgezogenen Linien gezeigt, betätigt wird.

Falls die zu fräsende Nut mit der Kollektorachse nicht genau parallel verläuft, wird durch den VerStellantrieb 19 die zweite optische Einrichtung 16 durch die von der Kupferlamelle reflektierte Infrarotstrahlen so weit bewegt, bis die effektive Lage 16' der Kante der Nut 26 zur Kupferlamellen-kante positioniert und fixiert wird, wobei gleichzeitig die Hebelanordnung 14 —ABCD zusammen mit der Fräseinrichtung 7—11 (gemäss Fig. 1) um die Auflagepunkte A und D in die Hebelanordnung 14 —AB'C'D-Lage (gemäss strich-lierten Linien mit den Punkten B', C' gegenüber B, C nach unten) verstellt wird und somit der Fräser 7 mit seiner Fräsbahn parallel zwischen den zur Kollektorachse nicht parallel verlaufenden Kupferlamellen ebenfalls verstellt wird.

Die a-Winkelabweichung gemäss Fig. 3 ist unabhängig von der Axialrichtung, da in jedem Falle eine entsprechende Korrektur der Fräsbahn ohne Drehen des Kollektors 25 durch die erfindungsgemässe Vorrichtung erfolgt.

Durch Verstellung der Hebelanordnung 14 —ABCD in ihre AB'C'D-Lage bringt eine Verschiebung des Fräsers 7 mit sich. Da die a-Winkelabweichung nur bis etwa 0,2° beträgt, ist die Ungenauigkeit der Fräserposition in bezug zur fräsenden Nut vernachlässigbar klein.

Falls gemäss der Ausführung nach Fig. 4 die zu fräsende Nut mit der Kollektorachse nicht genau parallel verläuft, wird durch den Verstellantrieb 39 die zweite optische Einrichtung 36 durch die von der Kupferlamelle reflektierte Strahlung so weit bewegt, bis die effektive Lage 36' der Kante der Nut 26 zur Kupferlamellen-Kante positioniert und fixiert ist, wobei gleichzeitig der Wippen-Hebelarm 34 — A iBi zusammen mit der Fräseinrichtung 27 —31 um den Lagerpunkt Ai in die Wippen-Hebelarm 34 —A|B,'-Lage (gemäss strichlierten Linien mit dem Punkt B,' gegenüber Punkt Bt diesmal nach oben) verstellt wird und somit der Fräser 27 mit seiner Fräsbahn genau parallel zwischen den zur Kollektorachse nicht parallel verlaufenden Kupferlamellen ebenfalls eingestellt wird. (Die zusammen mit dem Wippen-Hebel-arm 34 — AjBj verstellte Fräseinrichtung 27 — 31 wurde übersichtshalber in ihren Positionen 27' — 31 ' nicht dargestellt).

5

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2 Blatt Zeichnungen

Claims (7)

658 813 PATENTANSPRÜCHE

1. Vorrichtung an einer Nutenfräsmaschine zum achsparallelen Fräsen der Nuten eines Kollektors, im wesentlichen bestehend aus einer Fräseinrichtung, sowie Einstell-und Abtasteinrichtungen und einer an der Nutenfräsmaschine befestigten Fundamentenplatte, dadurch gekennzeichnet, dass die Einsteileinrichtung (14—21) aus einer Hebelanordnung (14—ABCD), bestehend aus einem Übertragungs-Hebelarm (14c—CD), einem Verbindungsarm (14b—BC) und einem Einstell-Hebelarm (14a—AB), gebildet ist, wobei der Übertragungs-Hebelarm (14c—CD) mittig auf einem ersten Auflagepunkt (D) und der Einstell-Hebelarm

(14a—AB) an einem zweiten Auflagepunkt (A) drehbar gelagert und am Verbindungsarm (14b—BC) beweglich angeordnet sind, und dass an einem vertikalen Trägerarm (18) eine erste senkrecht zur Werkstückstirnseite angeordnete optische Einrichtung (15) und am freien Ende des Einstell-Hebelarmes (14a—AB) eine zweite optische Einrichtung (16) senkrecht zur Werkstückumfangfläche einstellbar vorgesehen ist, und dass ferner die Fräseinrichtung (7—11) am Übertragungs-Hebelarm (14c—CD) in Axialrichtung parallel zur Einspannachse (X) der Nutenfräsmaschine beweglich angeordnet ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass am freien Ende des Übertragungs-Hebelarmes (14c—CD) ein Versteilantrieb (19) für die Hebelanordnung (14—ABCD) vorgesehen und mit der am freien Ende des Einstell-Hebelarmes (14a—AB) angeordneten zweiten optischen Einrichtung (16) elektrisch verbunden ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Auflagepunkt (D) über eine Abstützung

(17) und der zweite Auflagepunkt (A) über den Trägerarm

(18) mit einer Feineinstellplatte (21) starr verbunden ist.

4. Vorrichtung gemäss dem Oberbegriff des Anspruchs 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Einsteileinrichtung (24—41) aus einem um einen Lagerpunkt (A!—Fig. 4) bewegbaren Wippen-Hebelarm (34) gebildet ist, an welchen die Fräseinrichtung (27—31) in Axialrichtung parallel zur Einspannachse (X) der Nutenfräsmaschine beweglich angeordnet ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Lagerpunkt (Aj) an einem Vertikalträger (38) angeordnet ist und der Vertikalträger (38) und ein Verstell-antrieb (39) für den Wippen-Hebelarm (34) mit einer Feineinstellplatte (41) starr verbunden sind.

6. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Fräseinrichtung (7—11 oder 27—31) über einen Antrieb (13 oder 33) axial bewegbar ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Feineinstellplatte (21 oder 41) gegenüber der Fundamentenplatte (23) in Axialrichtung parallel zur Einspannachse (X) der Nutenfräsmaschine verstellbar ausgebildet ist.