DE470611C - Bevel gear planer for straight teeth, working according to the hobbing process - Google Patents

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 hierbeiIt is known to produce bevel gears using the hobbing process. To produce planing that the cutting tools embodying the crown gear perform a movement which corresponds to the rotation of the ideal crown gear, which is to be thought of as being in engagement with the bevel gear to be produced, mounted on an axis fixed in space and rotated by change gears.
The dividing of the workpiece to produce the individual teeth can here

1. nach einer Abwälzbewegung (Fertigstellung eines Zahnes), 1. after a rolling movement (completion of a tooth),

2. zwischen zwei Schnitten erfolgen, wobei das Werkstück nach jedem Schnitt um eine Teilung weiter geschaltet wird.2. take place between two cuts, with the workpiece by one after each cut Division is switched on.

Bei dem letzten Verfahren tritt der Nachteil auf, daß durch die Wälzbewegung des Planrades das Teilen relativ zu den Totpunk-The latter method has the disadvantage that the rolling motion of the Plan gear dividing relative to the dead point

ao ten der Werkzeugkurbel in verschiedenen Stellungen erfolgt, was durch den Gegenstand vorliegender Erfindung vermieden werden soll.ao th the tool crank in different positions, which is done by the object present invention is to be avoided.

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.The problem to be solved is therefore that in one after the hobbing process working bevel gear planer for straight teeth, which after each cutting stroke divides the part wheel relative to the dead centers of the tool crank at different rolling positions of the crown gear is always switched in the same position. According to the invention, this can be done in two different ways be solved, either by the fact that the mechanism causing the division experiences a decelerating or accelerating additional movement which is so large that one rotation of the crown gear corresponds to such a rotation of the partial gear that the sharing relative to the dead centers of the tool crank at different rolling positions of the crown gear always takes place in the same position, or that for the same purpose the drive of the tool crank a decelerating or accelerating additional movement executes which is so large that one revolution of the face gear corresponds to one revolution of the tool crank.

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.Fig. Ι represents a scheme of the machine without the subject matter of the invention; in Fig. Ia is a schematic illustration of why as a result of the rolling movement of the face gear dividing relative to the dead center positions of the tool crank in different positions he follows; Fig. 2 shows the scheme of the machine using the invention; Fig. 3 shows the two partial wheels; Fig. 4 shows a longitudinal section through: the machine represent.

In Abb. ι stellt 1 den Antriebsstufenkonus, 2, 3 ein Stirnräderpaar, 4, 5 den Schnecken-In Fig. Ι 1 represents the drive stage cone, 2, 3 a pair of spur gears, 4, 5 the worm

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·Drive of the tool crank. From the main shaft I the drive goes via a bevel gear 6, 7 via the spur gears 8, g, io, ii to the partial gear 12, which according to Fig. 3 gives the Maltese cross 13 a jerky shift with each revolution. Partial change gears A are used to drive via 14 to 28 to the worm gearbox 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.As a result of the jerky rotating movement of the Maltese cross 13 (Fig. 3), the workpiece spindle 31 (Fig. 4), and with it the workpiece, is switched by one tooth with each retraction of the tool. The rolling motion is driven from the spur gear 15 (Fig. 1) via the gears 32 to 34 and the draw key gearing 35, 36 to the dog gear yj, which can be coupled to the gears 38, 39. From 37, the drive of the planetary gear drum 40 (Fig. 4) takes place via bevel gears 41, 42 (Fig. 1) after the worm gear 43, 44 on the one hand, and on the other hand via the roller change gears B and the spur gears 45, 46 after the planetary gear drum 47 (Fig. 1 and 4), whereby the rolling motion is given to the workpiece intermittently via the gears 20 to 30.

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.Since the drive of the rams 48, 49 takes place via the crank disk 50 (Fig. 4), driven by the worm 4, which does not participate in the rolling movement, the dividing takes place. for different rolling positions of the face gear relative to the dead center of the tool crank "takes place in different positions, whereby it is necessary to extend the standstill of the workpiece over such a large interval that splitting is excluded during cutting. This can be achieved by machine in a simple manner be, that the part of disc 12 bears (Fig. 3) only a bolt, so that when Y ₄ revolution of the disc 12, the parts going on, while at _^3/4 turn a standstill of the workpiece would be present. In this case would be an additional movement unnecessary.

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.The sharing should therefore take place in a very short period of time, which is in view the inertia forces occurring here (the workpiece, which is at rest, would have to move quickly to be switched on and immediately braked again) would be very unfavorable. In order to avoid these inconveniences and to ensure that sharing during a half a crank turn (decrease in the Tool), a Maltese cross with two bolts (Fig. 3) is used. aside from that the partial wheel 12 rotates at half the number of revolutions of the tool crank.

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.With this arrangement, the partial wheel 12 (Fig. 3) must be given an additional movement, which causes a delay or an acceleration of the start of division, so that splitting during cutting is reliably avoided.

Daß ohne Zusatzbewegung das Teilen in die Schneidperiode hineinfällt, zeigt eine schematische Darstellung des Werkzeugantriebes und des Planrades nach Abb. ia.A schematic shows that the dividing falls into the cutting period without any additional movement Representation of the tool drive and the crown gear according to Fig. 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.The crank disk 50 receives its drive from the worm 4, which does not participate in the rolling movement, and the worm wheel 5 (FIGS. 1, 2, 4), so it does not take part in the rotary movement of the planetary gear drum. By means of the crank pin, / C and the connecting rod P, it drives the tappets 48, 49 (Fig. Ia), which slide in the guides of the face gear drum 40 (Fig. Ia, 4) and carry the cutting tools. Since the face gear 40 and with it the plungers 48, 49 including cutting tools on the one hand and the bevel gear to be cut on the other hand are rotated as if they were in engagement, the guides I, I arrive at the end of a certain rolling movement z. B. in position II, II or III, III (Fig. Ia). Since the tool cuts during the downward movement (working stroke), the bevel gear must stand still while the crank pin describes a semicircle from one dead center position to the other, while when the tool declines (idle stroke), i.e. when the crank pin makes the second semicircle of its Circular path describes that indexing (dividing the bevel gear) must take place. If "splitting" is to be avoided with absolute certainty during the cutting (working stroke), it must begin at the earliest when the crank pin is in one dead center and it must be finished at the latest when it passes through the other dead center Position of the guide I, I applied: During the working stroke, i.e. when the crank pin % describes the semicircle aub , the bevel gear must stand still, during the idle stroke, which corresponds to the crank pin travel boa , the dividing must take place, and the same must begin at the earliest when the crank pin passes through dead center b , ■ and it must be finished at the latest when it passes through dead center α.

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 derIf the partial wheel 12 (Fig. 3) were driven uniformly, the dividing would always take place in the same dead center, e.g. B. b, start and always in the same dead center, z. B. ff, be finished. Since now as a result of the rolling movement of the planetary gear a wandering of the guides, z. B. in position II, II or III, III, and thus also a wandering of the

Claims (2)

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 zuIf the crank dead center occurs in position a ", b" or. A ', b, then the above condition which avoids splitting during the working stroke will no longer exist. If one considers z. B. the rolling position II, II, the dividing would have to start when the crank pin k goes through the dead center b " , and be finished when it passes through a". If the partial wheel is running uniformly, however, the dividing would be closed ίο früh im Punkte b beginnen und zu früh im Punkte α beendet sein, mithin würde das Teilen schon während des Schneidens stattfinden. ίο start early at point b and end too early at point α , so the dividing would already take place during the cutting. 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,One must therefore take account of the wandering of the dead centers that occurs as a result of the rolling movement Take into account what happens according to the invention by the fact that the part ■ wheel 12 (Fig. 3) issued an additional decelerating or accelerating movement in such a way that ao daß das Teilen relativ zu den Totpunkten der Werkzeugkurbel bei verschiedenen Abwälzstellungen des Planrades immer in derselben Stellung erfolgt.ao that the sharing is relative to the dead centers of the tool crank at different rolling positions of the crown gear always takes place in the same position. 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. This additional movement is expediently carried out by shaft II (Fig. 2; of the crown gear drive derived with the help of the chain drive 51, 52, 53. There, as explained above, the part wheel 12, which carries two bolts, one during one revolution of the tool crank must perform half a turn so that really the entire idle stroke is used for sharing the bevel gear will stand still during the working stroke, during the idle stroke but execute the division. The ratio of the planetary gear movement to the additional movement for the partial gear must therefore be such be that one revolution of the face gear corresponds to half a revolution of the partial gear. 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. The same effect that the dividing is always relative to the dead centers of the tool crank takes place in the same position, can also vice versa with uniformly rotating part wheel can be achieved in that the drive wheels of the tool crank an additional movement is issued, in such a way that a face gear revolution one revolution of the Corresponds to the tool crank as an additional movement. 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.In Fig. 2, the machine according to Fig. Ι appears modified according to the invention, that from the shaft II via a chain gear 51, 52, 53 the rolling movement of the planetary gear inevitably the rotation of the wheel 12 via the planetary gear 54 the gears 55, 56, 57, 58 influenced such that the dividing relative to the dead centers the tool crank is always in the same position. 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.Performs e.g. B. the wheel 12 during one revolution half a turn of the tool crank, according to the arrangement two bolts on 12 (Fig. 3), you have to turn the wheel 12 for a full turn of the crown wheel (crown wheel drum 40) ^ through the planetary gear 54 an additional movement of the size of half a revolution To give. 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.That the parts are always in the same position relative to the dead centers of the tool crank takes place, can also be achieved thereby. that the drive wheels of the tool crank an additional movement is issued. Similar to FIG. 2, this additional movement can be seen again from the drum 40 Derive via the chain wheel 51 with the aid of a planetary gear. 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.The additional movement of the or the resulting from the movement of the planetary gear Tools can also be compensated for or prevented from developing in that according to the rotation of the planetary gear, a four-bar linkage is rotated, so that gears attached to the hinge points that mesh with each other and which represent the inevitable connection between the fixed part and the tool, accordingly the rotation of the crown gear can be influenced. 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 undIt is also conceivable that the tool drive is via a planetary gear train conducts and according to the rotation of the planetary gear the planetary gear housing a certain Rotation granted so that the inevitable connection between the fixed part and ^! Werkzeug entsprechend der Verdrehung des ^: Planrades beeinflußt wird. ^! Tool is influenced according to the rotation of the ^: crown gear. Gemäß der Erfindung ist es somit möglich, das Teilen über ein größeres IntervallAccording to the invention it is thus possible to divide over a larger interval ^: auszudehnen, wodurch das Teilen nur ebenso ^{: to} expand, making sharing just as well 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 would occur quickly as if the machine were running at a lower speed without doing this To run the risk of splitting while cutting. J Patentansprüche:J claims: 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.ι. Bevel gear planer working according to the hobbing process for straight Teeth that-divides after each cutting stroke, characterized in that the division causing mechanism executes a decelerating or accelerating additional movement which is so great that one revolution of the crown gear corresponds to a rotation of the partial wheel such that the dividing is relative to the dead centers the tool crank always takes place in the same position for different rolling positions of the planetary gear. 2. Nach dem Abwälzverfahren arbeitende Kegelradhob elmas chine für gerade Zähne, die nach jedem Schnitthub teilt,2. Bevel gear planer working according to the hobbing process for straight Teeth that splits after each cutting stroke, 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.characterized in that the drive of the tool crank is a decelerating or Accelerating additional movement executes, which is so large that one revolution of the face gear corresponds to one revolution of the tool crank, so that the dividing is relative to the dead centers of the tool crank always takes place in the same position for different rolling positions of the planetary gear. Hierzu ι Blatt ZeichnungenFor this purpose ι sheet of drawings