DE1289388B - Drive of the slotting spindle of a gear shaping machine for the production of gears - 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.The invention relates to the drive of the shaping spindle of a gear shaping machine for making gears in which the thrust spindle is reciprocating via a bushing mounted on it and non-rotatably guided on the machine housing with an external rack toothing, in which one on one back and forth rotating Drivable transverse shaft fixed drive pinion engages.

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.Such drives experience through the constant back and forth movement the thrust spindle and in particular by the continuous recorded by the thrust spindle Working shocks resulting from the work of the cutting gear place a great deal of stress. The result is that the interacting toothing of said socket and of the drive pinion wears out relatively quickly and the precise work of the gear shaping machine already affected after a relatively short time by too much play in the drive will. Up to now, in such cases it was necessary to use the interacting gears and dismantle the drive racks after too long a work cycle and replacing them with new, identical parts, which is cumbersome, time-consuming and costly is.

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.The invention is based on the object of the aforementioned deficiency to avoid and to perfect the drive mentioned at the beginning so that the various Drive parts can be used much longer than before and are therefore more economical Utilization of a gear shaping machine than was previously possible.

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.The object is achieved according to the invention in that the Socket with its the normal plane of the. Rack toothing forming the axial plane at a small angle from the axis of the bushing to the spindle axis right-angled transverse plane of the transverse shaft and the drive pinion as conical spur gear with a double value of the angle mentioned Conical angle is formed and adjustable in the longitudinal direction of the transverse shaft.

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.With such a design of the drive the push spindle needs the drive pinion designed as a conical spur gear when a harmful one occurs Wear of the intermeshing teeth only to a reasonable extent to be moved axially on the transverse shaft until about the originally intended Backlash is achieved again. Experience has shown that with such a uniform wear the toothing can be expected that after pushing the conical spur gear again about the same engagement conditions on the rack teeth of said bushing can be achieved as they were originally available. The ones with such a drive The gear shaping machine provided can therefore be used much longer than before, without the machining accuracy deteriorating or the highly stressed drive parts need to be exchanged.

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.According to a preferred embodiment of the invention, the transverse shaft via a reciprocating drivable rack and another fixed on it and pinion meshing with the toothing of the rack can be driven, the pinion designed as a conical spur gear with the same cone angle as the drive pinion and the toothing of the rack in the same way as the rack toothing the socket is inclined. In such a configuration, the advantageous Adjustability of the backlash also used for the drive side of the cross shaft, experience has shown that their toothing is also much stronger than with simple ones constant workloads.

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.In the drawing, the invention is illustrated by way of example; it shows F i g. 1 the push spindle drive according to the invention in one along the Horizontal partial cross-section along the line A-A of FIG. 2, F i g. 2 the same drive in one along the push spindle and at the same time across the Cross-wave guided partial section along the line C-C of FIG. 1, Fig. 3 the same Drive in a vertical partial section along a rack the line B -B of FIG. 1, Fig. Figure 4 is a diagram illustrating the drive pinion enlarged detail of FIG. 1, Fig. 5 the drive pinion according to F i g. 4 in an end view, FIG. 6 the in F i g. 3 rack shown in a view from above (on an enlarged scale compared to FIG. 3), FIG. 7th the upper end of the rack according to FIG. 3 in an enlarged detail view.

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.The illustrated push rod drive of a gear shaping machine is based on an upwardly and downwardly displaceable rack 1, which -z from its lower end in a manner not specifically shown. B. via a crank mechanism - can be driven. The toothed rack 1 engages with its toothing 1 'in a pinion 2, which is rotatably mounted on a splined shaft 3 of the drive. With its axial plane forming the transverse center plane of its toothing 1 ', the rack 1 is pivoted out by a small angle T from the transverse plane of the transverse shaft 3 to be accommodated by the axis of the rack 1 (see FIG. 6). Accordingly, the pinion 2 is designed as a conical spur gear with a cone angle 2 cp. The pinion 2 has a shaft part serving for its rotatable mounting in a bushing 5, the bushing 5 resting on the one hand against a Rin shoulder surface of the conical face toothing and on the other hand against a washer S, on which two clamped against each other towards the free end of the shaft part Ring nuts 4 follow, by means of which the washer S is secured in its position which at the same time defines the axial running play of the pinion 2 with respect to the socket 5. At its end remote from the conical spur toothing of the pinion 2, the bushing 5 has an outer flange by means of which it is fixed to the machine housing F - likewise with a washer S interposed.

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.On the spline of the cross shaft 3 is at a distance next to the pinion 2, a drive pinion 6 is arranged, which is designed in exactly the same way as the pinion 2 and is mounted on the splined shaft in a rotationally fixed but longitudinally displaceable manner. The drive pinion 6 engages with its teeth in the rack teeth 7 of a vertically displaceable Socket 9, which is shown in FIG. 2 on the push spindle 8 the gear shaping machine described rotatable, but axially immovable is. The socket 9 is with her the normal plane of Rack teeth 7 forming the axial plane also by the angle q ″ (see FIG. 6) from which the axis the socket 9 receiving transverse plane of the transverse shaft at right angles to the spindle axis 3 swiveled out, so that it is also with the conical spur gear teeth of the drive pinion 6 results in a perfect engagement.

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.The drive pinion 6 also has a shaft part that is in a In turn, the bush 11 mounted in a housing part F 'of the machine housing F rotatably mounted and by means of ring nuts 12 and washers S in his axial position is set and secured. The axial adjustment of the drive pinion 6 can optionally also be displaced axially relative to the transverse shaft 3 and Fixability of the housing part F 'be made possible if this z. B. from constructive Reasons a simpler adjustability of the pinion allows.

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.In the gear shaping machine provided with the drive described the drive is carried out by the rack 1, its upward and downward movement the transverse shaft 3 in the sense of its back and forth rotation and from this finally over the socket 9 is transferred to the bumper 8, which accordingly and is moved downwards. Since the push spindle 8 is rotatably mounted in the socket 9 it can also be driven in rotation, which is the case with the slotting spindles is common and therefore does not need to be described in more detail.

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.The main advantage of the drive described is its training the pinion 2 and 6 mounted on the transverse shaft 3 as conical spur gears and in the associated, above-described arrangement of the cooperating with these pinions Rack teeth. Because the tapered spur gear is driven by a feed of the cutting gear is generated along a line which also forms an angle to the axis of the pinion q "or at least an approximately equal angle, the pinion can be as a stack a multitude of very thin pinions that are offset from one another, where the size of the dislocation is proportional to the distance from the axis of the tapered spur gear changed. If now the mentioned angle of inclination of the feed line (p, the rack in engagement with the scoring must be in the described Way to be rotated by the same angle (p, so that the correct engagement occurs.

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.Occurs in such a mutual engagement of the toothing any, z. If, for example, there is greater play caused by wear, then only the washers S interposed between the sockets 5 and 11 and the machine housing F or F 'need to be replaced with correspondingly weaker washers, whereby these sockets - and thus also the pinions 2 and 6 - be moved a little closer to the rack teeth.

Claims (4)

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. Claims: 1. Drive of the shaping spindle of a gear shaping machine for making gears in which the thrust spindle is reciprocating via a bushing mounted on it and non-rotatably guided on the machine housing with an external rack toothing, in which one on one back and forth rotating drivable transverse shaft fixed drive pinion engages, characterized in that that the socket (9) forms a normal plane of the rack teeth (7) with its Axial plane at a small angle (g ") from which the axis of the bush (9) receives, Swiveled out the transverse plane of the transverse shaft (3) at right angles to the spindle axis and the drive pinion (6) as a conical spur gear with a value twice the value mentioned Angle (99) formed equal taper angle and in the longitudinal direction of the transverse shaft (3) is adjustable. 2. Antrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Querwelle (3) als Keilwelle ausgebildet und das Antriebsritzel (6) auf ihr längs verschiebbar ist. 2. Drive according to claim 1, characterized in that the Cross shaft (3) designed as a splined shaft and the drive pinion (6) along it is movable. 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. 3. Drive according to claim 1 or 2, characterized in that the transverse shaft (3) via a reciprocating drivable rack (1) and a another, fixed on her and meshing with the toothing of the rack (1) Pinion (2) can be driven, the pinion (2) as a conical spur gear with the same Conical angle as the drive pinion (6) and the toothing of the rack (1) inclined in the same way as the rack teeth (7) of the socket (9) is. 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.4. Drive according to claims 1 to 3, characterized in that the drive pinion (6) and / or the other pinion (2) via its axially adjustable to the machine housing (F) Bearing bush (11 or 5) are axially adjustable.