DE1289388B - Antrieb der Stossspindel einer Waelzstossmaschine zum Herstellen von Zahnraedern - Google Patents

Description

• Die Erfindung betrifft den Antrieb der Stoßspindel einer Wälzstoßmaschine zum Herstellen von Zahnrädern, bei dem die Stoßspindel ihre Hin- und Herbewegung über eine auf ihr gelagerte und am Maschinengehäuse unverdrehbar geführte Buchse mit einer äußeren Zahnstangenverzahnung erhält, in die ein auf einer hin- und herdrehend antreibbaren Querwelle festgelegtes Antriebsritzel eingreift.
• Solche Antriebe erfahren durch die ständig hin-und hergehende Bewegung der Stoßspindel und insbesondere durch die von der Stoßspindel aufgenommenen ständigen Arbeitsstöße, die von der Arbeit des Schneidzahnrades herrühren, eine große Beanspruchung. Die Folge ist, daß sich die zusammenwirkende Verzahnung der genannten Buchse und des Antriebsritzels verhältnismäßig schnell abnutzt und die genaue Arbeit der Wälzstoßmaschine schon nach verhältnismäßig kurzer Zeit durch ein zu großes Spiel im Antrieb beeinträchtigt wird. Bisher war man in solchen Fällen genötigt, die zusammenwirkenden Zahnräder und Zahnstangen des Antriebes nach Eintreten eines zu großen Arbeitsspieles auszubauen und gegen neue gleiche Teile auszutauschen, was umständlich, zeitraubend und kostspielig ist.
• Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den vorgenannten Mangel zu vermeiden und den eingangs genannten Antrieb so zu vervollkommnen, daß die verschiedenen Antriebsteile wesentlich länger als bisher verwendbar bleiben und dadurch eine wirtschaftlichere Ausnutzung einer Wälzstoßmaschine als bisher möglich ist.
• Die gestellte Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Buchse mit ihrer die Normalebene der. Zahnstangenverzahnung bildenden Axialebene um einen kleinen Winkel aus der die Achse der Buchse aufnehmenden, zur Spindelachse rechtwinkligen Querebene der Querwelle herausgeschwenkt und das Antriebsritzel als kegeliges Stirnrad mit einem dem doppelten Wert des genannten Winkels gleichenden Kegelwinkel ausgebildet und in Längsrichtung der Querwelle einstellbar ist.
• Bei einer solchen Ausbildung des Antriebs der Stoßspindel braucht das als kegeliges Stirnrad ausgebildete Antriebsritzel beim Eintreten einer schädlichen Abnutzung der ineinandergreifenden Verzahnungen lediglich um ein angemessenes Maß axial auf der Querwelle verschoben zu werden, bis etwa das ursprünglich vorgesehene Zahnspiel wieder erreicht ist. Erfahrungsgemäß kann mit einer so gleichmäßigen Abnutzung der Verzahnung gerechnet werden, daß nach dem Heranschieben des kegeligen Stirnrades an die Zahnstangenverzahnung der genannten Buchse etwa wieder dieselben Eingriffsverhältnisse erreicht werden, wie sie ursprünglich vorhanden waren. Die mit einem solchen Antrieb versehene Wälzstoßmaschine kann also wesentlich länger als bisher verwendet werden, ohne daß die Bearbeitungsgenauigkeit nachläßt oder die hochbeanspruchten Antriebsteile ausgetauscht zu werden brauchen.
• Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Querwelle über eine hin- und hergehend antreibbare Zahnstange und ein weiteres, auf ihr festgelegtes und mit der Verzahnung der Zahnstange kämmendes Ritzel antreibbar, wobei das Ritzel als kegeliges Stirnrad mit gleichem Kegelwinkel wie das Antriebsritzel ausgebildet und die Verzahnung der Zahnstange in gleicher Weise wie die Zahnstangenverzahnung der Buchse schräg gestellt ist. Bei einer solchen Ausgestaltung wird die vorteilhafte Nachstellbarkeit des Zahnspieles auch für die Antriebsseite der Querwelle ausgenutzt, deren Verzahnung erfahrungsgemäß ebenfalls wesentlich stärker 5 als bei einfachen stetigen Arbeitsbelastungen beansprucht ist.
• In der Zeichnung ist die Erfindung beispielsweise veranschaulicht; es zeigt F i g. 1 den erfindungsgemäßen Stoßspindelantrieb in einem entlang der Querwelle geführten waagerechten Teilquerschnitt nach der Linie A-A der F i g. 2, F i g. 2 denselben Antrieb in einem entlang der Stoßspindel und zugleich quer zur Querwelle geführten Teilschnitt nach der Linie C-C der F i g. 1, F i g. 3 denselben Antrieb in einem entlang einer Zahnstange geführten senkrechten Teilschnitt nach der Linie B -B der F i g. 1, F i g. 4 eine das Antriebsritzel veranschaulichende vergrößerte Ausschnittdarstellung der F i g. 1, F i g. 5 das Antriebsritzel gemäß F i g. 4 in einer Stirnansicht, F i g. 6 die in F i g. 3 dargestellte Zahnstange in einer Ansicht von oben (in gegenüber F i g. 3 vergrößertem Maßstab), F i g. 7 das obere Ende der Zahnstange gemäß F i g. 3 in einer vergrößert dargestellten Ausschnittdarstellung.
• Der dargestellte Stoßstangenantrieb einer Wälzstoßmaschine geht von einer auf- und abwärts verschiebbaren Zahnstange 1 aus, die von ihrem unteren Ende her in nicht besonders dargestellter Weise -z. B. über einen Kurbeltrieb - antreibbar ist. Die Zahnstange 1 greift mit ihrer Verzahnung 1' in ein Ritzel2 ein, das auf einer als Keilwelle ausgebildeten Querwelle 3 des Antriebs drehfest gelagert ist. Die Zahnstange 1 ist mit ihrer die Quermittelebene ihrer Verzahnung 1' bildenden Axialebene um einen kleinen Winkel T, aus der die Achse der Zahnstange 1 aufzunehmenden Querebene der Querwelle 3 herausgeschwenkt (vgl. F i g. 6). Dementsprechend ist das Ritzel2 als kegeliges Stirnrad mit einem Kegelwinkel 2 cp ausgebildet. Das Ritzel 2 weist einen zu seiner verdrehbaren Lagerung in einer Buchse 5 dienenden Schaftteil auf, wobei die Buchse 5 einerseits an einer Rin-Schulterfläche der kegeligen Stirnverzahnung und andererseits an einer Unterlagscheibe S anliegt, auf die nach dem freien Ende des Schaftteiles hin zwei gegeneinander gespannte Ringmuttern 4 folgen, durch welche die Unterlagscheibe S in ihrer zugleich das axiale Laufspiel des Ritzels 2 gegenüber der Buchse 5 festlegenden Lage gesichert wird. Die Buchse 5 weist an ihrem der kegeligen Stirnverzahnung des Ritzels 2 abgelegenen Ende einen Außenflansch auf, über den sie - ebenfalls unter Zwischenlage einer Unterlagscheibe S - am Maschinengehäuse F festgelegt ist.
• Auf der Keilverzahnung der Querwelle 3 ist mit Abstand neben dem Ritzel 2 ein Antriebsritzel 6 angeordnet, das völlig gleichartig wie das Ritzel 2 ausgebildet und auf der Keilwelle drehfest aber längs verschiebbar gelagert ist. Das Antriebsritzel6 greift mit seiner Verzahnung in die Zahnstangenverzahnung 7 einer senkrecht verschiebbaren Buchse 9 ein, die in der aus F i g. 2 hervorgehenden Weise auf der Stoßspindel 8 der beschriebenen Wälzstoßmaschine verdrehbar, jedoch axial unverschiebbar gelagert ist. Die Buchse 9 ist mit ihrer die Normalebene der Zahnstangenverzahnung 7 bildenden Axialebene ebenfalls um den Winkel q" (vgl. F i g. 6) aus der die Achse der Buchse 9 aufnehmenden, zur Spindelachse rechtwinkligen Querebene der Querwelle 3 herausgeschwenkt, so daß sich auch mit der kegeligen Stirnradverzahnung des Antriebsritzels 6 ein einwandfreier Eingriff ergibt.
• Auch das Antriebsritzel6 weist einen Schaftteil auf, der in einer ihrerseits in einem Gehäuseteil F' des Maschinengehäuses F gelagerten Buchse 11 verdrehbar gelagert und mittels Ringmuttern 12 und Unterlagscheiben S in seiner axialen Lage eingestellt und gesichert ist. Die axiale Einstellung des Antriebsritzels 6 kann gegebenenfalls auch durch eine zur Querwelle 3 axiale Verschiebbarkeit und Festlegbarkeit des Gehäuseteiles F' ermöglicht sein, wenn dies z. B. aus konstruktiven Gründen eine einfachere Einstellbarkeit des Ritzels ermöglicht.
• Bei der mit dem beschriebenen Antrieb versehenen Wälzstoßmaschine erfolgt der Antrieb von der Zahnstange 1 her, deren Auf- und Abwärtsbewegung auf die Querwelle 3 im Sinne deren Hin- und Herdrehung und von dieser schließlich über die Buchse 9 auf die Stoßstange 8 übertragen wird, die dadurch entsprechend auf- und abwärts bewegt wird. Da die Stoßspindel 8 in der Buchse 9 verdrehbar gelagert ist, kann sie außerdem noch rotierend angetrieben werden, was bei den Stoßspindeln üblich ist und daher nicht näher beschrieben zu werden braucht.
• Der wesentliche Vorteil des beschriebenen Antriebs liegt in der Ausbildung der auf der Querwelle 3 gelagerten Ritzel 2 und 6 als kegelige Stirnräder und in der zugehörigen, vorstehend beschriebenen Anordnung der mit diesen Ritzeln zusammenwirkenden Zahnstangenverzahnungen. Da das kegelige Stirnrad durch einen Vorschub des Schneidzahnrades entlang einer Linie erzeugt ist, die zur Achse des Ritzels ebenfalls einen Winkel q" oder zumindest einen etwa gleichen Winkel bildet, kann das Ritzel als ein Stapel einer Vielzahl ganz dünner Ritzel angesehen werden, die gegeneinander versetzt sind, wobei sich die Größe der Versetzung proportional mit dem Abstand von der Achse des kegeligen Stirnradritzels verändert. Wenn nun der genannte Neigungswinkel der Vorschublinie (p beträgt, muß die mit dem Ritzet im Eingriff stehende Zahnstange .in der beschriebenen Weise um den gleichen Winkel (p verdreht werden, damit der richtige Eingriff erfolgt.
• Tritt bei einem solchen gegenseitigen Eingriff der Verzahnung irgendein, z. B. durch Abnutzung hervorgerufenes größeres Spiel ein, dann brauchen lediglich die zwischen den Buchsen 5 und 11 und dem Maschinengehäuse F bzw. F' zwischengelegten Unterlagscheiben S gegen entsprechend schwächere Unterlagscheiben ausgewechselt zu werden, wodurch diese Buchsen - und damit auch die Ritzel 2 und 6 -etwas näher an die Zahnstangenverzahnungen heranbewegt werden.

Claims (4)

1. Patentansprüche: 1. Antrieb der Stoßspindel einer Wälzstoßmaschine zum Herstellen von Zahnrädern, bei dem die Stoßspindel ihre Hin- und Herbewegung über eine auf ihr gelagerte und am Maschinengehäuse unverdrehbar geführte Buchse mit einer äußeren Zahnstangenverzahnung erhält, in die ein auf einer hin- und herdrehend antreibbaren Querwelle festgelegtes Antriebsritzel eingreift, dadurch gekennzeichnet, daß die Buchse (9) mit ihrer eine Normalebene der Zahnstangenverzahnung (7) bildenden Axialebene um einen kleinen Winkel (g") aus der die Achse der Buchse (9) aufnehmenden, zur Spindelachse rechtwinkligen Querebene der Querwelle (3) herausgeschwenkt und das Antriebsritzel (6) als kegeliges Stirnrad mit einem dem doppelten Wert des genannten Winkels (99) gleichenden Kegelwinkel ausgebildet und in Längsrichtung der Querwelle (3) einstellbar ist.
2. 2. Antrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Querwelle (3) als Keilwelle ausgebildet und das Antriebsritzel (6) auf ihr längs verschiebbar ist.
3. 3. Antrieb nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Querwelle (3) über eine hin- und hergehend antreibbare Zahnstange (1) und ein weiteres, auf ihr festgelegtes und mit der Verzahnung der Zahnstange (1) kämmendes Ritzel (2) antreibbar ist, wobei das Ritzel (2) als kegeliges Stirnrad mit gleichem Kegelwinkel wie das Antriebsritzel (6) ausgebildet und die Verzahnung der Zahnstange (1) in gleicher Weise wie die Zahnstangenverzahnung (7) der Buchse (9) schräg gestellt ist.
4. 4. Antrieb nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Antriebsritzel (6) und/oder das andere Ritzel (2) über seine axial zum Maschinengehäuse (F) einstellbare Lagerbuchse (11 bzw. 5) axial einstellbar sind.