DE274803C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

- J& 274803-KLASSE 49 b. GRUPPE

£)i\=3ng. CURT BARTH in DÜSSELDORF.

erteilt wird.

Patentiert im Deutschen Reiche vom 30. Dezember 1910 ab.

Den Gegenstand vorliegender Erfindung bildet eine nach dem Wälzverfahren selbsttätig arbeitende Kegelradhobelmaschine.

Das wesentlich Neue liegt darin, daß eine der beiden für die Ausführung der Wälzbewegung erforderlichen Drehungen (Drehung um die Achse des Planrades und um die Achse des Arbeitsstückes) von der anderen durch ein Planetengetriebe abgeleitet wird, ίο und daß dessen Fixrad eine Eigendrehung erhält, welche der Größe des Arbeitsstückes entsprechend bemessen wird, um alle Räder ohne Wechselgetriebe theoretisch genau herstellen zu können. Die für die Ausführung der Wälzbewegung erforderlichen Drehungen können entweder nur dem Arbeitsstück oder nur den Werkzeugen erteilt werden.

Die Maschine ist auf den beiliegenden Zeichnungen in einem Ausführungsbeispiel dargestellt.

Fig. ι und 2 zeigen Längsschnitt und Grundriß der Maschine.

Fig. 3 ist teilweise eine Seitenansicht der Maschine und teilweise ein Schnitt, durch den das Getriebe zur Erzeugung der Wälzbewegung freigelegt wird.

Fig. 4 ist ein Schnitt nach Linie A-A der Fig. 3 und zeigt das Getriebe zum Antrieb der Wälzung.
Fig. 5 ist ein Schnitt nach Linie B-B der Fig. ι unter Weglassung der Hobelstahlsupporte und des zu diesen gehörigen Antriebes und zeigt den Steuermechanismus zum Heben und Senken des Werkzeugtisches.

Fig. 6 ist eine Aufsicht auf die Teilvorrichtung entsprechend Fig. 1 und 3 in Richtung der Achse 10-10, wobei der vor der Bildebene liegende Teil punktiert erscheint.

Fig. 7 ist eine Seitenansicht der Maschine, aus welcher der Antrieb der Teilvorrichtung zu ersehen ist.

Fig. 8 ist der zu Fig. 7 gehörige Grundriß.

Fig. 9 und 10 sind Einzelheiten zum Antrieb der Teilvorrichtung entsprechend Fig. 7, und zwar ist Fig. 9 ein Schnitt nach Linie C-C der Fig. 7, in Richtung D gesehen, Fig. 10 ein Schnitt nach Linie E-E der Fig. 7, in Richtung F gesehen.

Fig. 11 bis 16 zeigen die Hobelstähle und ein Arbeitsstück in verschiedenen Arbeits-Stellungen.

Betrachtet man an Hand der Fig. 11 bis 16 die Zahnbearbeitung von dem Zeitpunkte an, wo ein Arbeitsstück aufgespannt ist, bis zur Fertigstellung eines Zahnes, so führt die Maschine folgende Bewegungen aus:

i. Die Hobelstähle 43, 43^ erhalten eine ununterbrochene Hin- und Herbewegung (Schnittbewegung senkrecht zur Bildebene der Figuren); sie sind zunächst (Fig. 11) außer

Eingriff mit dem Arbeitsstück 9 und werden zur Erzeugung eines Zahnes

2. so weit gesenkt, daß ihre unterste Kante in Richtung des Zahngrundes verläuft (Fig. 12). 3. Zur Erzeugung der Flankenkrümmung wird dann das Rad 9 um die Achse a-a des ideellen, von den Hobelstählen dargestellten Planrades und gleichzeitig um die eigene Achse gedreht. Die Drehung besteht in einer einmaligen Hin- und Herschwingung entsprechend Fig. 12 bis 15. Ist das Rad in die Anfangslage zurückgekehrt (Fig. 15), so werden

4. die Hobelstähle 43, 43^ gehoben, so daß sie außer Eingriff mit dem Rad 19 kommen, und

5. das Rad um eine Zahnteilung weitergeschaltet.

i. Aufbau der Maschine.

Die Maschine besteht aus einem Unterbau 1 (Fig. 1), in welchem mittels der wagerechten kreisförmigen Führung 2 und des Lagers 3 der Körper 4 um die senkrechte Achse 5-5 drehbar gelagert ist. Der Körper 4 besitzt eine senkrechte Kreisführung mit dem Mittelpunkt 6, welcher in der senkrechten Drehachse 5-5 liegt. In dieser Führung liegt der Körper 7, welcher die Arbeitsspindel 8 mit dem Arbeitsstück 9 und dem Teilapparat trägt, in beliebiger Lage, d. h. bei beliebiger Schräglage der Achse 10-10 der Arbeitsspindel mittels der Schrauben 11 und 12 festklemmbar. Der Unterbau 1 (Fig. 5) besitzt ferner zwei senkrechte gerade Führungen 13 und 14, in denen der Körper 15 gehoben und gesenkt werden kann. Diese Bewegung wird ihm durch die Kurvenscheibe 16 erteilt, die von der Welle 17 aus ihren Antrieb erhält. Im Körper 15 ist ein Körper 18 gelagert in einer senkrechten Kreisführung 19 (Fig. 1), welche ihren Mittelpunkt ebenfalls in dem erwähnten Punkt 6 hat. Der Körper 18 trägt die zwei Supporte 20 und 21 der Hobelstähie. Die Führung 19 ermöglicht es, daß man die Bahnen der Schneidpunkte der Hobelstähle in Richtung des Zahngrundes verlaufen läßt, der mit der Horizontalen einen Winkel einschließt, dessen Größe sich nach der Zahnabmessung richtet. Der Mittelpunkt dieses Winkels bzw. der Führung 19 liegt daher auch im Punkt 6. Der Körper 18 wird in der eingestellten Lage durch die Schrauben 22 und 23 (Fig. 1) gehalten, welche durch Längsschlitze, des Körpers 18 hindurchgreifen. Der Körper 18 gestattet ein Verschieben der Supporte 20 und 21 (Fig. 2) in der wagerechten Kreisführung 24, welche ihren Mittelpunkt ebenfalls in 6 hat. Die Führung der Schieber 41 der Hobelstähle ist am Support 20 zu sehen; sie bestimmt die Bahnrichtung der Schneidpunkte so, daß diese immer durch Punkt 6 geht. Die Supporte 20 und 21 können unabhängig voneinander in der Führung 24 verschoben werden, so daß man von den Bahnen der Hobelstähle innerhalb gewisser Grenzen jeden beliebigen Winkel einschließen lassen kann. Dieser Winkel ist durch die Zahnteilung des zu bearbeitenden Rades bestimmt.

2. Schnittbewegung der Hobelstähle.

Die Maschine erhält ihren Antrieb von der Riemenscheibe 25 (Fig. 2) aus; diese ist auf der Welle 26 (Fig. 1) festgekeilt und treibt durch letztere das ebenfalls mit der Welle 26 durch einen Keil verbundene Stirnrad 27 (Fig. 3), welches mit dem Rad 28 kämmt. Dieses sitzt auf Welle 29 mit dem Kegelrad 30, von dem die Drehung auf das Kegelrad 31, Welle 32 mit dem Kegelrad 33 weitergeleitet wird (Fig. ι und 2). Vom Kegelrad 33 überträgt sich die Drehung nach den beiden Werkzeugsupporten 20, 21 hin durch die Kegelräder 34 und 34^ sowie die Wellen 35 und 35* auf die Stirnräder 36, 36". Da für beide Supporte der Antrieb gleich ist, wurde in Fig. 2 der obere Teil des einen Supports zur besseren Darstellung des Antriebes weggelassen. Von dem Rad 36 wird das Stirnrad 37, die Welle 38 und die Kurbelscheibe 39 getrieben (Fig. 2). Der Zapfen der Kurbelscheibe 39 greift in go eine senkrechte Nut 40 des einen Hobelstahl tragenden Schiebers 41 und bewegt diesen, während er selbst rotiert, in der Führung 42 hin und her (Kreuzschleifengetriebe). Am Schieber 41 sitzt der Werkzeugträger 42^ mit dem Hobelstahl 43, welcher auf die beschriebene Weise seine hin und her gehende Schnittbewegung erhält. Der Antrieb ist für die beiden Hobelstähle gleich und kann durch Einstellung der Kurbelzapfen so eingerichtet werden, daß beide Stähle zugleich vor- und zurückgehen oder, wenn man einen Kurbelzapfen um 180 ° gegen den anderen versetzt, gegenläufig arbeiten.

3. Das Heben und Senken des Werkzeugtisches.

Auf der von der Riemenscheibe 25 getriebenen Welle 26 ist die Schnecke 44 aufgekeilt, welche das Schneckenrad 45 treibt (Fig. 1, 4 und 8); dieses dreht durch den Keil 46 die Welle 47 und durch den Keil 48 das Kegelrad 49 (Fig. 4). Letzteres kämmt mit dem Rad 50. Das Rad 50 ist (Fig. 5) durch den Keil 51 mit der Hülse 52 verbunden, auf der die Kupplungshülse 53 (durch den Keil 54 mitgenommen) verschiebbar angeordnet ist. Wird sie (Fig. 5) nach rechts geschoben, so greifen ihre Zähne in die Kupplungszähne ein, welche an der Kurvenscheibe 16 ange-

bracht sind, und nehmen letztere bei ihrer Drehung mit. Die Kurvenscheibe 16 (Fig. i) ist so ausgebildet, daß sie am Umfange von Punkt 55 bis Punkt 56 (Fig. 1) in Richtung des Pfeiles kreisförmig um Mittelpunkt 57 verläuft. Zwischen den Punkten 56 und 58 tritt eine Zunahme des Halbmessers ein, welcher dann bis zum Punkte 59 gleich groß bleibt und schließlich zwischen den Punkten 59 und 56 allmählich wieder abnimmt. Auf dieser Kurvenscheibe 16 ruht infolge seines Gewichtes mittels der Gleitrolle 60 der Körper 15. Infolgedessen werden bei einer Drehung der Kurvenscheibe von 55 bis 56 der Körper 15 und mit diesem die Hobelstähle 43 in ihrer untersten Lage bleiben, von 56 bis 58 gehoben, von 58 bis 59 in der höchsten Stellung gehalten und von 59 bis 56 wieder in die unterste Stellung herabsinken. Diese Bewegung kann durch Schiebung der Kupplungsmuffe 53 (Fig. 5) nach links unterbrochen werden, wodurch ihre Zähne außer Eingriff mit denen der Kurvenscheibe 16 kommen und letztere stillsteht.

4. Die Bewirkung der Wälzbewegung.

Die von der Riemenscheibe 25 auf das Kegelrad 50 eingeleitete Bewegung wird von diesem durch den Keil 51 auf die Hülse 52 übertragen. Die Hülse 52 sitzt lose drehbar auf der Welle 17 und ist gemäß Fig. 5 rechts mit Kupplungszähnen 52** ausgerüstet. Auf der Welle 17 sitzt ferner durch einen Keil fest mit ihr verbunden die Kupplungsmuffe 6ο^α, die ebenfalls mit Kupplungsklauen 6o^c versehen ist, also mit der Hülse 52 gekuppelt werden und deren Drehung auf die Welle 17 übertragen kann. Auf der Welle 17 ist an dem einen Ende die Kurbelscheibe 61 aufgekeilt, die (Fig. 3 und 4) mittels der Pleuelstange 62 der auf der Gleitbahn 63, 63" gleitenden Zahnstange 64 eine hin und her gehende Bewegung gibt. Mit der Zahnstange 64 kämmt das wagerechte Stirnrad 65 (Fig. 4 und 1), welches auf einem senkrechten Drehzapfen 4* des Körpers 4 aufgekeilt ist. Wird die Zahnstange

64 hin und her bewegt, so wird das Stirnrad

65 und mit diesem auch der Körper 4 hin und her gedreht. Auf der Zahnstange 64 ist um einen Zapfen drehbar die Kulisse 66 befestigt. In dieser Kulisse gleitet der Stein 67, der an einer zweiten Zahnstange 68 befestigt ist. Wird nun die Zahnstange 64 durch die Pleuelstange 62 in Richtung der Gleitbahn 63, 63" bewegt, so überträgt sich diese Bewegung winkelrecht auch auf die Zahnstange 68 durch die Kulisse mit dem Stein, vermindert um einen Betrag, der von der Schrägstellung der Kulisse gegen die Bewegungsrichtung der Zahnstange 64 abhängt. Die Zahnstange 68 verschiebt sich dann in Richtung der Gleitbahn 69, 69" und dreht dadurch das mit ihr kämmende wagerechte Stirnrad 70, welches auf dem Lager 3 lose drehbar sitzt. Diese Drehung wird weiter auf das Stirnrad 71 (Fig. 3) auf der senkrechten Welle 72 übertragen (Fig. 3 und 4), welche durch das Lager 73 im Körper 4 gelagert ist. Infolgedessen wird bei der oben beschriebenen Schwingung des Körpers 4, die um die Achse 5-5 erfolgt, auch das Rad 71 um die Achse 5-5 hin und her geschwenkt und dabei auf dem Rad 70 abgerollt. Die tatsächliche Drehung des Stirnrades 71 ist dann die Summe bzw. Differenz aus der Schwenkung mit dem Körper 4 um Achse 5-5 und aus der Drehung des Stirnrades 70 um die eigene Achse. Diese Drehung wird durch die senkrechte Welle 72 auf ihr Kegelrad 74, von diesem auf die Kegelräder 75, 76 und durch die Welle 77 auf das Stirnradsegment 78 weitergeleitet (Fig. 2 und 3). Das Segment 78 kämmt mit dem Rade 79 (Fig. ι und 2), welches auf einem Halse des Gehäuses 80 des Teilapparates sitzt. In diesem Gehäuse 80 (Fig. 1) ist die Schneckenwelle 81 mit der Schnecke 82 gelagert, und letztere steht in Eingriff mit dem Schneckenrad 83, welches mit der Spindel 8 durch den Keil 85 verbunden ist. Die Spindel 8 trägt das Arbeitsstück 9. Die Bewegung des Stirnrades 71 war hin und her gehend, es wird also auch die Arbeitsspindel 8 durch das angegebene Zwischengetriebe um die eigene Achse 10-10 hin und her geschwenkt. Das auf ihr festgespannte Arbeitsstück 9 dreht sich also gleichzeitig um die Achsen 5-5 und 10-10.

Ausschlaggebend für die Entstehung der Wälzbewegung ist die Drehung des Arbeitstisches 4 um die Achse 5-5 und die Ableitung der Drehung des Rades 71. Über letztere ist zu sagen: Würde man sich Rad 70 festgehalten denken, so würde bei einer Drehung des Arbeitstisches 4 das Planetenrad 71 stets in einem bestimmten Übersetzungsverhältnis gedreht werden, in dem es sich über Rad 70 wälzt. Weil nun aber das Fixrad 70 durch den Kulissenbetrieb 66, 67 und die Zahnstange 68 eine besondere Drehung erhält, wird das Übersetzungsverhältnis bzw. die Drehung des Planetenrades 71 geändert. Die Drehungsänderung ist abhängig von der Schrägstellung der Kulisse, welche man dem Arbeitsstück entsprechend bemißt.

Claims (3)

1. Patent-Ansprüche:

   i. Nach dem Abwälzverfahren arbeitende Kegelradhobelmaschine, bei der die aus zwei Drehungen zusammengesetzte Wälzung nur dem Arbeitsstück oder nur dem Werkzeug erteilt wird, dadurch ge-

   kennzeichnet, daß eine der beiden Drehungen von der anderen durch ein Planetengetriebe (70, 71) abgeleitet wird.
2. 2. Kegelradhobelmaschine nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß das Fixrad (70) des Planetengetriebes eine einstellbare Eigendrehung erhält.
3. 3. Kegelradhobelmaschine nach Anspruch ι und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Bewegung des durch ein Schubkurbelgetriebe (61, 62) mit verstellbarer Kurbellänge bewegten Arbeitstisches (4) auf das Fixrad (70) mit Hilfe einer verstellbaren Kulisse (66) übertragen wird.

   Hierzu 2 Blatt Zeichnungen.