DE470611C

DE470611C - Nach dem Abwaelzverfahren arbeitende Kegelradhobelmaschine fuer gerade Zaehne

Info

Publication number: DE470611C
Application number: DEB113583D
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1924-04-02
Filing date: 1924-04-08
Publication date: 1929-01-26
Also published as: AT102245B

Description

Es ist bekannt, Kegelräder nach dem Abwälzverfahren durch. Hobeln dadurch herzustellen, daß die das Planrad verkörpernden schneidenden Werkzeuge eine Bewegung ausführen, die der Drehung des ideellen Planrades entspricht, das in Eingriff mit dem herzustellenden, auf einer im Raum festen Achse gelagerten und durch Wechselräder gedrehten Kegelrad zu denken ist.
Das Teilen des Werkstückes zum Erzeugen der einzelnen Zähne kann hierbei

1. nach einer Abwälzbewegung (Fertigstellung eines Zahnes),

2. zwischen zwei Schnitten erfolgen, wobei das Werkstück nach jedem Schnitt um eine Teilung weiter geschaltet wird.

Bei dem letzten Verfahren tritt der Nachteil auf, daß durch die Wälzbewegung des Planrades das Teilen relativ zu den Totpunk-

ao ten der Werkzeugkurbel in verschiedenen Stellungen erfolgt, was durch den Gegenstand vorliegender Erfindung vermieden werden soll.

Die zu lösende Aufgabe besteht demnach darin, daß bei einer nach dem Abwälzverfahren arbeitenden Kegelradhobelmaschine für gerade Zähne, die nach jedem Schnitthub teilt, das Teilrad relativ zu den Totpunkten der Werkzeugkurbel bei verschiedenen Abwälzstellungen des Planrades immer in derselben Stellung geschaltet wird. Dies kann erfindungsgemäß auf zwei verschiedene Arten gelöst werden, und zwar entweder dadurch, daß der die Teilung hervorrufende Mechanismus eine verzögernde oder beschleunigende Zusatzbewegung erfährt, welche so groß ist, daß einer Umdrehung des Planrades eine solche Drehung des Teilrades entspricht, daß das Teilen relativ zu den Totpunkten der Werkzeugkurbel bei verschiedenen Abwälz-Stellungen des Planrades immer in derselben Stellung erfolgt, oder daß zu demselben Zweck der Antrieb der Werkzeugkurbel eine verzögernde oder beschleunigende Zusatzbewegung ausführt, welche so groß ist, daß einer Umdrehung des Planrades eine Umdrehung der Werkzeugkurbel entspricht.

Abb. ι stellt ein Schema der Maschine ohne den Gegenstand der Erfindung dar; in Abb. ia ist schematisch veranschaulicht, wieso infolge der Abwälzbewegung des Planrades das Teilen relativ zu den Totpunktlägen der Werkzeugkurbel in verschiedenen Stellungen erfolgt; Abb. 2 zeigt das Schema der Maschine unter Anwendung der Erfindung; Abb. 3 zeigt die beiden Teilräder; Abb. 4 stellt einen Längsschnitt durch: die Maschine dar.

In Abb. ι stellt 1 den Antriebsstufenkonus, 2, 3 ein Stirnräderpaar, 4, 5 den Schnecken-

antrieb der Werkzeugkurbel dar. Von der Hauptwelle I geht der Antrieb über ein Kegelradgetriebe 6, 7 über die Stirnräder 8, g, io, ii zum Teilrad 12, welches gemäß Abb. 3 dem Malteserkreuz 13 bei jeder Umdrehung eine ruckweise Schaltung erteilt. Über Teilwechselräder A erfolgt der Antrieb über 14 bis 28 zum Werkstückschneckengetriebe 29, 30·

Durch die ruckweise Drehbewegung des Malteserkreuzes 13 (Abb. 3) erhält die Werkstückspindel 31 (Abb. 4) und mit ihr das Werkstück eine Schaltung um einen Zahn bei jedem Rückgang des Werkzeuges. Vom Stirnrad 15 (Abb. 1) erfolgt der Antrieb der Wälzbewegung über die Zahnräder 32 bis 34 und das Ziehkeilgetriebe 35, 36 zur Klauenschaltung yj, welche jeweils mit den Rädern 38, 39 gekuppelt werden kann. Von 37 aus erfolgt der Antrieb der Planradtrommel 40 (Abb. 4) über Kegelräder 41, 42 (Abb. 1) nach dem Schneckengetriebe 43, 44 einerseits, anderseits über die Wälzwechselräder B und die Stirnräder 45, 46 nach der Planetenradtrommel 47 (Abb. 1 und 4), wodurch dem Werkstück absatzweise die Abwälzbewegung über die Zahnräder 20 bis 30 erteilt wird.

Da der Antrieb der Stößel 48, 49 über die Kurbelscheibe 50 (Abb. 4) erfolgt, angetrieben von der die Abwälzbewegung nicht mitmachenden Schnecke 4, findet das Teilen . für verschiedene Abwälzstellungen des Planrades relativ zu den Totpunkten der Werkzeugkurbel" in verschiedenen Stellungen statt, wodurch man genötigt ist, den Stillstand des Werkstückes über ein so großes Intervall auszudehnen, daß ein Teilen während des Schneidens ausgeschlossen ist. Maschinell kann dies in einfacher Weise dadurch erreicht werden, daß die Teilscheibe 12 (Abb. 3) nur einen Bolzen trägt, so daß bei Y₄ Umdrehung der Scheibe 12 das Teilen vor sich geht, während bei ³/₄ Umdrehung ein Stillstand des Werkstückes vorhanden wäre. In diesem Falle wäre eine Zusatzbewegung nicht notwendig.

Das Teilen müßte mithin in einem sehr kurzen Zeitraum erfolgen, was in Anbetracht der hierbei auftretenden Massenkräfte (das in Ruhe befindliche Werkstück müßte rasch zur Weiterschaltung gebracht und sofort wieder abgebremst werden) sehr ungünstig wäre. Um diese Übelstände zu vermeiden und zu erreichen, daß das Teilen während ■ einer halben .Kurbelumdrehung '(Rückgang des Werkzeuges) erfolgt, wird ein Malteserkreuz mit zwei Bolzen (Abb. 3) verwendet. Außerdem läuft das Teilrad 12 mit der halben Umdrehungszahl der Werkzeugkurbel um.

Bei dieser Anordnung muß dem Teilrad 12 (Abb. 3) eine Zusatzbewegung erteilt werden, welche eine Verzögerung oder eine Beschleunigung des Teilungsbeginns herbeiführt, damit ein Teilen während des Schneidens sicher vermieden wird.

Daß ohne Zusatzbewegung das Teilen in die Schneidperiode hineinfällt, zeigt eine schematische Darstellung des Werkzeugantriebes und des Planrades nach Abb. ia.

Die Kurbelscheibe 50 erhält ihren Antrieb von der die Abwälzbewegung nicht mitmachenden Schnecke 4 und dem Schneckenrad 5 (Abb. i, 2, 4), nimmt also an der Drehbewegung der Planradtrommel nicht teil. Sie treibt mittels des Kurbelzapfens,/C und der Pleuelstange P die Stößel 48, 49 (Abb. ia), die in Führungen der Planradtrommel 40 (Abb. ia, 4) gleiten und die schneidenden Werkzeuge tragen. Da nun beim Abwälzverfahren das Planrad 40 und mit ihm die Stößel 48, 49 samt Schneidwerkzeugen einerseits, das zu schneidende Kegelrad anderseits derart gedreht werden, als ob sie in Eingriff stünden, gelangen die Führungen I, I nach Beendigung einer gewissen Abwälzbewegung z. B. in die Stellung II, II oder III, III (Abb. ia). Da nun während des Hinganges (Arbeitshub) das Werkzeug schneidet, so muß also, während der Kurbelzapfen einen Halbkreis von einer Totpunktlage in die andere beschreibt, das Kegelrad stillstehen, während beim Rückgang des Werkzeuges (Leerhub), wenn also der Kurbelzapfen den zweiten Halbkreis seiner Kreisbahn beschreibt, das Weiterschalten (Teilen des Kegelrades) erfolgen muß. Soll nun ein Teilen" während des Schneidens (Arbeitshubes) ganz sicher vermieden werden, so darf dasselbe frühestens beginnen, wenn sich der Kurbelzapfen in der einen Totlage befindet, und es muß spätestens beendet sein, wenn er durch den anderen Totpunkt hindurchgeht. . Auf die Lage der Führung I, I angewendet: Während des Arbeitshubes, d. h. wenn der Kurbelzapfen % den Halbkreis a-u-b beschreibt, muß das Kegelrad stillstehen, während des Leerhubes, dem der Kurbelzapfenweg b-o-a entspricht, muß das Teilen vor sich gehen, und zwar darf dasselbe frühestens beginnen, wenn der Kurbelzapfen den Totpunkt b durchläuft, ■ und es muß spätestens beendet sein, wenn er durch den Totpunkt α geht.

Falls nun das Teilrad 12 (Abb. 3) gleichförmig angetrieben würde, so würde das Teilen immer im gleichen Totpunkte, z. B. b, beginnen und immer in demselben Totpunkte, z. B. ff, beendet sein. Da nun infolge der Abwälzbewegung des Planrades ein Wandern der Führungen, z. B. in die Lage II, II oder III, III, und damit auch ein Wandern der

Claims

Kurbeltotpunkte in. dierLage a", b" bzw.. a',b, eintritt, so wird obige Bedingung, die ein Teilen während des Arbeitshubes vermeidet, nicht mehr vorhanden sein. Betrachtet man z. B. die Abwälzstellung II, II, so müßte das Teilen beginnen, wenn der Kurbelzapfen k durch den Totpunkt b" geht, und beendet sein, wenn er a" durchläuft. Bei gleichförmig laufendem Teilrad würde aber das Teilen zu

ίο früh im Punkte b beginnen und zu früh im Punkte α beendet sein, mithin würde das Teilen schon während des Schneidens stattfinden.

Man muß somit dem infolge der Abwälzbewegung auftretenden Wandern der Totpunkte Rechnung tragen, was erfindungsgemäß dadurch geschieht, daß man dem Teil-■ rad 12 (Abb. 3) eine verzögernde oder beschleunigende Zusatzbewegung erteilt, derart,

ao daß das Teilen relativ zu den Totpunkten der Werkzeugkurbel bei verschiedenen Abwälzstellungen des Planrades immer in derselben Stellung erfolgt.

Diese Zusatzbewegung wird zweckmäßig von der Welle II (Abb. 2; des Planradantriebes mit Hilfe des Kettentriebes 51, 52, 53 abgeleitet. Da, wie vor erläutert, das Teilrad 12, welches zwei Bolzen trägt, während einer Umdrehung der Werkzeugkurbel eine halbe Umdrehung ausführen muß, damit wirklich der ganze Leerhub zum Teilen ausgenutzt wird, so wird das Kegelrad während des Arbeitshubes stillstehen, während des Leerhubes aber die Teilung ausführen. Mithin muß das Verhältnis der Planradbewegung zur Zusatzbewegung für das Teilrad so beschaffen sein, daß einer Umdrehung des Planrades eine halbe Umdrehung des Teilrades entspricht.

Dieselbe Wirkung, daß das Teilen relativ zu den Totpunkten der Werkzeugkurbel stets in derselben Stellung erfolgt, kann umgekehrt bei gleichförmig umlaufendem Teilrad auch dadurch erreicht werden, daß den Antriebsrädern der Werkzeugkurbel eine Zusatzbewegung erteilt wird, und zwar derart, daß einer Planradumdrehung eine Umdrehung der Werkzeugkurbel als Zusatzbewegung entspricht.

In Abb. 2 erscheint die Maschine nach Abb. ι gemäß der Erfindung dahin abgeändert, daß von der Welle II über ein Kettengetriebe 51, 52, 53 die Abwälzbewegung des Planrades zwangläufig die Drehung des Rades 12 über das Planetengetriebe 54 mit den Zahnrädern 55, 56, 57, 58 derart beeinflußt, daß das Teilen relativ zu den Totpunkten der Werkzeugkurbel stets in derselben Stellung erfolgt.

Führt z. B. das Rad 12 während einer Umdrehung der Werkzeugkurbel eine halbe Umdrehung aus, entsprechend der Anordnung zweier Bolzen auf 12 (Abb. 3), so muß man dem Rade 12 bei einer ganzen Umdrehung des Planrades (Planradtrommel 40)^ durch das Planetenradgetriebe 54 eine Zusatzb'ewegung von der Größe einer halben Umdrehung erteilen.

Daß das Teilen relativ zu den Totpunkten der Werkzeugkurbel stets in derselben Stellung erfolgt, kann auch dadurch erreicht /werden,.-. daß den Antriebsrädern der Werkzeugkurbel eine Zusatzbewegung erteilt wird. Ähnlich wie in Abb. 2 kann man wieder diese Zusatzbewegung von der Trommel 40 über das Kettenrad 51 unter Zuhilfenahme eines Planetenradgetriebes ableiten.

Die durch die Bewegung des Planrades entstehende Zusatzbewegung des oder der Werkzeuge kann auch dadurch ausgeglichen bzw. im Entstehen gehindert werden, daß entsprechend der Verdrehung des Planrades ein Gelenkviereck mitverdreht wird, so daß an den Gelenkpunkten angebrachte Zahnräder, die miteinander in Eingriff stehen und die die zwangläufige Verbindung zwischen festem Teil und Werkzeug vorstellen, entsprechend der Verdrehung des Planrades beeinflußt werden.

Ebenso ist es denkbar, daß man den Werkzeugantrieb über ein Planetenrädergetriebe leitet und entsprechend der Verdrehung des Planrades dem Planetenradgehäuse eine bestimmte Verdrehung erteilt, so daß die zwangläufige Verbindung zwischen festem Teil und

^! Werkzeug entsprechend der Verdrehung des ^: Planrades beeinflußt wird.

Gemäß der Erfindung ist es somit möglich, das Teilen über ein größeres Intervall

^: auszudehnen, wodurch das Teilen nur ebenso

j rasch erfolgen würde, als ob die Maschine mit geringerer Drehzahl liefe, ohne hierbei Gefahr zu laufen, daß das Teilen während des Schneidens erfolgt.

J Patentansprüche:

ι. Nach dem Abwälzverfahren arbeitende Kegelradhobelmaschine für gerade Zähne, die-nach jedem Schnitthub teilt, dadurch gekennzeichnet, daß der die Teilung hervorrufende Mechanismus eine verzögernde oder beschleunigende Zusatzbewegung ausführt, welche so groß ist, daß einer Umdrehung des Planrades leine solche Drehung des Teilrades entspricht, daß das Teilen relativ zu den Totpunkten der Werkzeugkurbel bei verschiedenen Abwälzstellungen des Planrades immer in derselben Stellung erfolgt.
2. Nach dem Abwälzverfahren arbeitende Kegelradhob elmas chine für gerade Zähne, die nach jedem Schnitthub teilt,

dadurch gekennzeichnet, daß der Antrieb der Werkzeugkurbel eine verzögernde oder beschleunigende Zusatzbewegung ausführt, welche so groß ist, daß einer Umdrehung des Planrades eine Umdrehung der Werkzeugkurbel entspricht, damit das Teilen relativ zu den Totpunkten der Werkzeugkurbel bei verschiedenen Abwälzstellungen des Planrades immer in derselben Stellung erfolgt.

Hierzu ι Blatt Zeichnungen