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1Vlaschine zum Einwalzen von Zähnen, Keilriffeln o. dgl. Die Erfindung
betrifft eine Maschine zum Einwalzen von Zähnen, Keilriffeln o. dgl., bei der sich
Werkstück und Werkzeug mit konstantem Verhältnis zueinander bewegen.
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Die Erfindung besteht darin, daß die Hauptspindel einer Drehbank zum
Antrieb des einen Teils (Werkstück oder Werkzeug) dient, während der Gegenteil in
einem umlaufenden Spannfutter eines verschiebbaren Lagers ruht. dessen Antrieb durch
die Leitspindel derart erfolgt, daß die Umfangsgeschwinäigkeit von Werkzeug und
Werkstück gleichbleibt, auch bei fortschreitender Arbeit.
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Die Erfindung ist in den Zeichnungen in zwei Ausführungsbeispielen
einer Maschine dargestellt, mit der Innen- als auch Außenkeilnuten oder -rifflungen
an einem Werkstück angebracht werden können.
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Abb. i ist ein Längsschnitt (teiheei@e in Ansicht), Abb. z ein Querschnitt
der Maschine zur Herstellung einer äußeren Keilriffelung. Abb. 3 ist ein Längsschnitt
(teilweise in Ansicht) der Maschine zur Anbringung einer inneren Keilrifflung. Abb.4
zeigt eine Einzelheit der Erfindung.
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i ist der Längssupport der Drehbank, auf dem an Stelle des Quersupports
ein ]agerartiger Bock 2 aufgesetzt ist, der auf dem Längssupport verschiebbar ist
und insbesondere mit der ohnedies vorhandenen Spindel für den Quersupport verschoben
bzw. eingestellt werden kann.
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In dem Lagerbock 2 ist ein zweckmäßig einteiliger Spannkörper 4 gelagert.
Er ist mit einem Zahnkranz 5 versehen, an den ein Zahnrad 6 angreift, welches an
einem seitlichen Teil ; des Lagerbocks 2 seinerseits drehbar gelagert ist. In Abb.
i ist das Zahnrad 6 gestrichelt dargestellt, aus seiner richtigen
Lage
gem<1ß Abb. 2 herausgedreht. Dieses Zahnrad 6 erhält seinen Antrieb von der Hauptspindel
der Drehbank über die UTechselräder, die Leitspindel und ein Zwischengetriebe, das
in. einem Bock gelagert ist an dem Reitstockende der Drehbank. Abb. 4. zeigt einen
Längsschnitt hiervon, wobei 8 die Leitspindel ist, 9 das Zwischengetriebe, io der
zweckmäßig einstellbare Bock am Reitstockende. Von dem Getriebe g wird eine Welle
i i angetrieben, welche finit dem Getriebe längsverschieblich durch Feder und Nut
verbunden ist. Das mittlere, etwas exzentrisch zu den beiden andern Rädern liegende
Rad des Getriebes 9 ist derart einstellbar gelagert, daß man ein Spiel in der Zähneübertragung
beseitigen kann. Zu diesem Zweck ist die Laufhülse 12 mit Spiel über den Zapfen
1.1 am Bock io geschoben. Durch Einstellen dieser Hülse auf dem Zapfen 1 4 kann
nun etwa vorhandene Luft zwischen den Zähnen des Getriebes q besei igt werden, worauf
_die Hülse 12 in der dazugehörigen Stellung mittels der Schraube 15 festgezogen
wird. Um die Hülse 12 ist dann. das mittlere Rad des Getriebes 9 mit der Lagerbuchse
16 drehbar.
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Die Drehbewegung der Welle i i wird nun mittels eines Kardanes auf
das Zahnrad 6 übertragen. Dieses Kardan ist notwendig, weil das Zahnrad 6 mit dem
Lagerbock 2 verschoben werden muß, sei es bei Bearbeitung verschiedener Werkstücke,
sei es während der Bearbeitung eines und desselben ZVerkstückes bei fortschreitender
Vertiefung der Keilriffeln.
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In dem Spannkörper .1, der in der beschriebenen Weise angetrieben
wird, wird nun das. Werkzeug i 9 einzuspannen sein. Hierzu dient eine Spannhülse
17, die mehrteilig ausgebildet ist und geeignete Form besitzt. Beispielsweise besitzt
sie, wie dargestellt, kegelförmigen Anzug und wird durch Vermittlung einer Lberwurfmutter
18 eingepreßt und festgehalten. Das eigentliche Werkzeug i91.stellt einen Hohlzylinder
dar, der an seiner äußeren Fläche mit Zähnen 2o versehen ist, welche die Keilrifflung
an dem Werkstück einwalzen sollen.
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Als Werkstück ist ein Rundkörper 21 angenommen, der mit Außen-Keilrifflung
versehen werden soll, beispielsweise eine Radnabe.
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In dem Spannfutter der Drehbank ist auf der Hauptspindel das Werkstück
21 eingespannt und auf der anderen Seite durch die Reitstockspitze 22 abgestützt.
Das Werkstück wird in der üblichen Weise von der Trans!nission angetriehen. Je nach
der Zahl der Keilnuten im Werkstück und den Zähnezahlen am Werkzeug ig werden passende
@Vc, hsclräder hcnutzt, so daß die Umdrehungszahlen des Werkstücks zu der des Werkzeuges
sich in einem konstanten Verhältnis befinden, das sich in jedem Fall aus dem reziproken
Wert der Zähne- bzw. Keilriffelzahlen ergibt. Dieses übersetzungsverhältnis wird
von vornherein eingestellt und beibehalten bei fortschreitender Bearbeitung. Die
letztere wird dadurch erzielt, daß während des Umlaufs der Maschine der Bock 2 durch
die Spindel3 allmählich nach rechts (Abb.2) verschoben wird.
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Der Bock 2 kann nicht nur senkrecht zur Zeichenebene (Abb. 1 i, sondern
auch rechtwinklig zu dieser Richtung mit Hilfe des Längssupports mittels der Drehbankzugspindel
parallel zu ihr verschoben werden. Dies kann entweder zur Einstellung des Werkzeugs
an .geeigneter Stelle an einem achsial längeren Werkstück dienen oder dazu, die
Keilriffeln in der Weise herzustellen, daß bei voller Zahntiefe das Fortschreiten
des -#Valzvorganges in achsialer Richtung erfolgt. Es wird also von vornherein nicht
die ganze Länge der Keilriffeln angearbeitet, sondern nur ein Teil derselben, und
erst durch achsiales Verschieben des Werkzeugs werden schließlich die Keilriffeln
in voller Länge angearbeitet. Diese Verschiebung des Werkstückes in achsialer Richtung
wird durch entsprechende Länge der längsverschiebbaren Welle i 1 zum Antrieb der
Zahnräder 6 mit ermöglicht. .
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Soll nun eine Innenrifflung angebracht werden, so wird die in Abb.
3 dargestellte Benutzung der Maschine durchgeführt. Gleiche Bezeichnungen haben
dort dieselbe Bedeutung wie in den vorangehenden Abbildungen. In die Spannhülse
17 ist diesmal das Hohlwerkstück 2 i gespannt, beispielsweise. eine äußere Radnabe,
welche mit der in Abb. i dargestellten inneren Radnabe eines abnehmbaren Radsystems
gekuppelt werden soll. Das Werkzeug 19 ist auf einem Dorn 23 an der Hauptspindel
21 gelagert und wieder durch die Reitstockspitze 22 gehalten. Der Antrieb des Spannkörpers
.l erfolgt in gleicher Weise, wie zu den vorhergehenden Abbildungen erläutert. In
dieser Abbildung ist aber noch das Kardan 25 zu sehen, über das das Zahnrad 6 von
der Welle i i angetrieben wird, welches unter Z%@"ischenscbaltung einer nichtgezeichneten
Welle finit dem zweiten hardan verbunden ist, welch letzteres auf der Welle i t
(Abb..1) sitzt.
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Da das Werkzeug 19 im Fall der Abb. 3 ge-
ringeren Durchmesser
hat als das Werkzeug im Fall der Abb. i, somit die Zähnezahl des Werkzeuges (Abb.
3); geringer ist als geniäli Abb. i, anderseits aber die Zahl der heilriüeln in
den beiden Werkstücken in beiden Fällen die gleiche ist, muß die Übersetzung
betan
t'l@ergan der einen @rbeits«@#isc auf die andere entsprechend geändert @@-erden.
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Bei Anwendung der Vorrichtung gemäß der Erfindung ist darauf zu achten,
daß ein gegebenes \ZTerkzeug mit gegebener Zahnfortn Keilriffeln verschiedenen Profils
in Werkstücke einarbeiten « ird, wenn diese '\Verkstücke untereinander verschiedenen
Durchmesser besitzen. Umgekehrt werden einem Werkstück gleichen Durchmessers durch
Werkzeug e verschiedenen Durchniess°rs aber mit gleichgeformten Zähnen Riffeln verschiedenen
Profils eingearbeitet. Stellt man nun mit der Maschine gemäß der Erfindung zwei
Kupplungsteile her, dessen einer eine Außenrifflung und dessen andrer eine Innenrifflung
besitzt, so sind hierzu zwei Werkzeuge verschiedenen Durchmessers erforderlich.
Die' Teilkreisdurchmesser der beiden ineinandergreifenden Kupplungstei:e sind aber
dieselben. Um nun aber Riffelprofile an beiden Kupplungsteilen zu erzielen, die
einander passen, ist es -erforderlich, die Zahnprofile der beiden Werkzeuge verschiedenen
Durchmessers auch verschieden zu wählen, so daß man schließlich an beiden Werkstülzken
gleiche Profile, gegebenenfalls mit dem nötigen Spiel zwischen den ineinandergreifenden
Zähnen, erhält.
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Bei der Bearbeitung von Werkstücken verschiedenen Durchmessers braucht
in der Praxis nicht die Erreichung gleicher Zahnprofile angestrebt zu «erden. Insbesondere
ist es nicht erforderlich, zwei Werkstücke so ineinanderzupassen, wie dies etwa
bei einer gewöhnlichen \ut auf einer gewöhnlichen \Velle erforderlich ist, falls
diese stramm passen soll. Hierdurch ergibt sich die auch Werkstücke verschiedenen
Durchmessers mit gleichen Werkzeugen zu bearbeiten und derart weniger Werkzeuge
auf Lager halten zu können.
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Bei den dargestellten Ausführungsbeispielen. ist nur ein Werkzeug
verwendet. Dies bedingt,. daß ein einseiliger Druck ausgeübt wir. Sollte dies aus
baulichen Gründen als nachteilig empfunden werden, so kann durch symmetrische Anordnung
von zwei oder mehreren Werkzeugen, die gleichzeitig radial verschoben werden, dieser
Druck an sich ausgeglichen werden. Jedes dieser Werkzeuge müßte dann sinngemäß angetrieben
werden. Zu berücksichtigen hierbei ist, daß die Werkzeuge so verbunden werden, daß
nicht ein Verdrücken der Zähne stattfindet, was eintreten würde, «renn beispielsweise
drei \\ erkze _l:@''e vollstä ndtg 5\'Inmetrlrch att-eordnet würden, die herzustellende
Keilriffelzahl jedoch nicht durch drei teilbar ist. Dieses ist erreichbar, indem
mindestens eins von drei Werkzeugen in der Umfangsrichtung verschiebbar ist, beispielsweise
durch exzentrische Lagerung. Die erforderliche Größe der Verschiebung kann in einzelnen
Fällen errechnet oder erprobt werden.
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Der Lagerbock für die einstellbaren Werkzeuge wird vorteilhaft nach
Art eines selbstzentrierenden Spannfutters ausgebildet werden, bei dem die \Verkzeugrollen
gleichmäßig nach außen oder innen radial verschoben werden. Ebenso kann die Verschiebung
nach außen oder innen durch Spindelflächen erfolgen, wie dies auch für Spannfutter
bekannt ist.