DE486042C - Nach dem Abwaelzverfahren arbeitende Maschine zum Schneiden von Verzahnungen mittelszahnradartiger Werkzeuge - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine nach dem Abwälzverfahren arbeitende Maschine zum Schneiden von Verzahnungen mittels zahnradartiger Werkzeuge, bei welcher zwei 5 oder mehrere Werkstückträger zur gleichzeitigen Bearbeitung mehrerer Räder radial zur Werkzeugachse angeordnet sind und die Werkstückträger selbsttätig und gleichzeitig bei gleichzeitiger Drehung um ihre eigene Achse allmählich in die Arbeitsstellung vorgeschoben werden. Die Werkstückträger führen dabei eine hin und her gehende Bewegung in radialer Richtung zur Werkzeugachse aus, um das zu erzeugende Rad während der Arbeitsbewegung des Werkzeuges in die Arbeitsstellung zu bringen und während der Rückbewegung des Werkzeuges aus dieser Stellung zu entfernen. Die Erfindung kennzeichnet sich besonders dadurch, daß die

ao Werkstückträger mittels eines zweiarmigen Hebels durch ein Paar gleichachsig liegender Unrundscheiben mit Nasen dadurch hin und her bewegt werden, daß sich diese mit den Hinundherbewegungen des Werkzeuges synchron bewegenden Unrundscheiben gegen zwei Rollen anlegen, die sich mit einer konaxial angeordneten dritten Rolle gegen den Umfang einer Kurvenscheibe stützen, die vermöge ihrer Schubkurve die Vorschubbewegung des Werkstückes erzeugt, die sich den durch die Unrundscheiben hervorgebrachten Hinundherbewegungen überlagert.

Abb. ι zeigt die erste Arbeitsstufe, nämlich das Schneiden aus dem Groben, wobei der Mittelpunkt der Werkstücke von dem des Schneidewerkzeuges weiter entfernt liegt, als der Summe der Teilkreisradien des Werkstückes und des Werkzeuges entspricht.

Abb. 2, ein Grundriß zu Abb. 1, zeigt, wie drei Werkstücke gleichzeitig bearbeitet werden.

Abb. 3 und 4 zeigen die endgültige Lage des Werkstückes, bei welcher der Achsenabstand genau den Teilkreisen entspricht.

Abb. s und 6 zeigen das Ausrücken der Werkstücke nach vollendeter Herstellung.

Abb. 7 zeigt eine allgemeine Übersicht der Getriebe.

Abb. 8 ist ein Längsschnitt nach Linie A-B-C der Abb. 9 und zeigt konstruktive Einzelheiten.

Abb. 9 ist ein waagerechter Schnitt nach Linie L-M der Abb. 8.

Abb. 10 ist ein waagerechter Schnitt nach Linie D-E der Abb. 8.

Abb. 11 ist ein Schnitt nach Linie F-Q der Abb. 8.

Abb. 12 zeigt eine Einzelheit.

In den Zeichnungen bedeutet 1 ein zahnradartiges Stoßwerkzeug, das sich senkrecht auf §0

und ab bewegt" und gleichzeitig eine Drehbewegung ausführt. 2 ist eines der zu schneidenden Räder, welches sich während des Schruppens allmählich in radialer Richtung dem Stoßwerkzeug nähert, bis die Entfernung zwischen seiner Achse und der des Hobelstahls etwas größer ist als die Summe der Teilkreisradien und die geschruppten Zähne etwas niedriger und ein wenig dicker sind, als sie bei dem fertigen Rad sein sollen.

Die Werkstückräder bekommen drei kombinierte Bewegungen, nämlich erstens eine geradlinige radiale Hinundherbewegung auf das Werkzeug zu und von ihm weg, welche die Werkstücke in die Arbeitsstellung bringt, wenn das Werkzeug seine Abwärtsbewegung beginnt, und es zurückführt, wenn das Werkzeug zurückkehrt, um die Beschädigung der Schneidkante zu vermeiden, zweitens eine Drehbewegung in solchem Verhältnis zur Bewegung des zahnradartigen "Werkzeuges, daß die zu verzahnenden Werkstücke und das Werkzeug sich so drehen, als ob sie tatsächlich in Eingriff ständen, und drittens eine radiale Vorschubbewegung, die die Werkstücke dem Werkzeug allmählich nähern. Wenn alle Werkstücke grob ausgearbeitet sind, was nach mindestens einer vollständigen Umdrehung der Werkstücke erfolgt ist, haben sich die Werkstücke der Achse des Stoßrades soweit genähert, daß dieTeilkreise sich nahezu berühren. Dann wird noch ein letzter dünner Span genommen, wodurch die Räder nach einer weiteren Umdrehung vollkommen f ertiggestellt sind. Sobald das Schlichten der Räder vollendet ist, entfernen diese sich selbsttätig vom Werkzeug, und die Maschine kommt zum Stillstand.

Abb. 7 zeigt schematisch eine Anordnung der Vorrichtungen zur Hervorbringung der Bewegungen bei einer Maschine zum gleichzeitigen Verzahnen von drei Radwerkstücken. Das Werkzeug 1 ist auf das Ende eines Domes 3 aufgekeilt, der durch einen Zahnsektorhebel 4 und eine Gelenkstange 5 von einer Kurbelscheibe 6, deren Hub in bekannter Weise geändert werden kann, senkrecht auf und ab bewegt wird. Die Welle 7 der Kurbelscheibe wird von einer Riemenscheibe S aus in Drehung versetzt.

Auf der Welle 7 ist auch eine Schnecke 9 befestigt, welche durch ein Wechselgetriebe 10 die Wellen 11 und 11' dreht. Letztere erteilt dem auf und nieder gehenden Dorn 3 durch Schnecke und Schneckenrad eine Drehbewegung. Durch ein zweites Wechselgetriebe 12 und Wellen 13, 14, 15, 16, 17, 18 wird ein Dorn 19 gedreht, welcher das zu verzahnende Rad 2 trägt. Von der Welle 15 werden auch Welle 18', die den Dorn 19' für das Rad 2' dreht, und die Wellen 16", 17", 18" in Drehung versetzt, die den Dorn 19" des Rades 2" in Drehung setzen. Die Wellen 18, 18', 18" erhalten gleiche Geschwindigkeiten, wenn gleichzeitig gleich große Räder geschnitten werden sollen. Sollen Räder verschiedener Größen hergestellt werden, können ihre Geschwindigkeiten mit Hilfe der eingeschalteten Wechselgetriebe geändert werden.

Die Welle 15 überträgt auch ihre Bewegung auf eine parallel zu ihr liegende Welle 20, die mittels einer Welle 23 und einer Schnecke 21 einen Daumen 22 dreht. Durch ähnliche Übertragungswellen 23' und 23" werden ähnliche Getriebe 21', 22' und 21", 22" für die anderen Werkstücke in Bewegung gesetzt.

Die Daumen 22, 22', 22" wirken mittels Laufrollen 35 auf die Arme 24 von Hebeln, deren andere Arme 24" die Vorschubbewegung der Werkstücke 2, 2', 2" erzeugen.

Eine ähnliche, aber erheblich raschere Bewegung kann dem Werkstück durch Daumen 25 erteilt werden, die sich mit derselben Umfangsgeschwindigkeit wie die Kurbelseheibe 6 bewegen und mittels des Mechanismus 26, 27, 28, 29 und anderer angetrieben werden, und zwar von einer Vorgelegewelle 30 aus, die durch eine Kette 31 mit der Kurbelwelle 7 verbunden ist. Die den Daumen 22, 25 und den gleichartigen Einrichtungen für die an- go deren Werkstücke erteilten Bewegungen lagern sich übereinander und bringen die erforderlichen Bewegungen der zu schneidenden Räder hervor, wodurch diese in radialer Richtung verschoben werden. Ein nicht gezeichneter Schlitten dient zur Führung, dieser Räder.

An der Bewegung der Dorne 19; 19' und 19" nehmen die Wellen 18, 18' und 18'" teil. Damit dies möglich ist, müssen, da alle anderen Zahnradpaare der Getriebeketten für die Dorne fest verbunden bleiben, die Zahnräder 32 (nur eins ist in Abb. 7 bezeichnet) sich gegenüber den Rädern 33, verschieben können, und zwar so, daß der Eingriff aufrechterhalten bleibt und die Verschiebung stattfinden kann, ohne daß eines der beiden Zahnräder in seiner Drehung voreilt oder zurückbleibt. Dies, wird dadurch erreicht, daß die Breite dieser Zahnräder entsprechend groß und die Zahnform schraubenähnlich aus- no gebildet wird (Abb. 12).

Abb. 8 bis n zeigen die Ausführung einiger wesentlicher Teile der Maschine.

An den Rahmen 101 sind die Schlitten 102 geführt, die radial gegen die Achse des das Werkzeug tragenden Dornes verschiebbar und mit einem Dornträger 103 für das zu schneidende Werkstück versehen sind. Der Dornträger ist nach unten zu einer Welle 104 verlängert, an deren Ende ein Schraubenrad 105 befestigt ist. Mit diesem steht eine Globoidschnecke io6 in Eingriff, die aus zwei Teilen

zusammengesetzt und auf einer Welle 107 befestigt ist. Das Lager 108 dieser Welle 107 ist ein Stück des Schlittens 102. Auf der Welle 107 ist ferner ein Schraubenrad 109 befestigt, welches mit einem anderen damit gepaarten Stirnrad no (Abb. 10) in Eingriff steht, dessen Welle radial gegen die Achse des das Werkzeug tragenden Domes gerichtet ist. Die Neigung der Zähne des Rades 109 ist so gewählt, daß im Eingriffspunkt seine Zähne parallel der Erzeugenden des Rades 110 stehen. Das Rad 109 kann sich längs der geraden Verzahnung des Stirnrades 110 parallel zur Achse desselben verschieben, ohne außer Eingriff zu kommen und ohne durch die Verschiebung eine Beschleunigung der Umdrehung in positivem oder negativem Sinne zu erhalten.

Es ergibt sieh daraus, daß die radialen Bewegungen der die Werkstücke tragenden Dorne 103 keinen Einfluß auf die Drehung der zu schneidenden Räder ausüben.

Diese radialen Bewegungen werden mit Hilfe eines Hebels in hervorgebracht, der am Schlitten 102 durch Zapfen in' drehbar angebracht ist und seinen Stützpunkt an einer Welle 112 findet, deren Wirkungsweise unten beschrieben ist.

Der Hebel 111 wird umfaßt von einer Muffe 113, an deren Ende eine doppelte Unrundscheibe 114 (Abb. 8) gelagert ist, welche in synchroner Drehung mit den Hinundherbewegungen des Stoßwerkzeuges erhalten wird, und zwar durch konische Zahnräder und Übertragungswellen 112', 112 und 112".

Die doppelte Unrundscheibe 114 ist mit zwei Nasen 114' versehen, welche mit einer Schiebevorrichtung zusammenwirken, die aus einem bei 116' gelagerten Hebel 116 besteht, der drei auf Kugeln geführte Laufrollen 115 trägt. Zwei dieser Rollen stehen in Eingriff mit den beiden Unrundscheiben 114, während die dritte mit einer Daumenscheibe 117 zusammenwirkt, die auf einer Welle 118 befestigt ist. Letztere trägt unten ein Schraubenrad 119, dem durch eine Schnecke eine Geschwindigkeit erteilt wird, die gleich oder geringer ist als diejenige des Werkstückträgers 103.

Die Muffe 113 unterliegt der Einwirkung einer an dem festen Maschinenteil 120' sich abstützenden Feder 120, welche die beiden Unrundscheiben 114 und die Rollen 115 gegen die Daumenscheibe 117 andrückt.

Die Arbeitsweise der Vorrichtung nach Abb. 8 bis 10 ist folgende:

Der das Werkstück tragende Dorn 103 dreht sich um seine eigene Achse und bietet nacheinander alle Punkte des zu verzahnenden Rades dem Stoßwerkzeug dar. Der Daumen 117 dreht sich mit einer etwas geringeren Geschwindigkeit gegenüber der des Werkstückes im Sinne des Pfeiles χ (Abb. 9), und die Unrundscheiben 114 drehen sich in einem beliebigen Sinne, aber mit einer Geschwindigkeit, die den Bewegungen des Werkzeuges synchron ist, derart, daß jedesmal, wenn das Werkzeug seine Abwärtsbewegung zum Schneiden beginnt, die Nasen der Unrundscheiben 114 gegen die zwei Rollen 115 drücken und der Hebel in mit der Muffe 113 um den Drehpunkt 112 schwingt. Dadurch wird das Werkstück gegen das Werkzeug geführt und in dieser Stellung erhalten, bis das Werkzeug seine Rückbewegung beginnt. In diesem Augenblick verlassen die Nasen die Rollen 115, und die Feder 120 bewirkt die Rückbewegung des Arbeitsstückes.

Die Wirkung des Daumens 117 besteht darin, daß er eine allmählich fortschreitende Vorbewegung den Hinundherbewegungen des Hebels 111 auflagert, welche durch die Unrundscheiben 114 hervorgebracht werden. Dies geschieht in folgender Weise:

Angenommen sei, daß der Daumen 117 am Anfange der Drehung sich befindet, d. h. im umgekehrten Sinne des Pfeiles χ um etwa 90 ° zurückgesetzt. Die zugehörige Rolle 115 befindet sich dann in der der Achse des Daumens am nächsten liegenden Stellung, und infolge- go dessen hat das Arbeitsstück den größten Abstand vom Stoßwerkzeug.

Bei fortgesetzter Umdrehung wird die betreffende Rolle 115 allmählich durch den ansteigenden Teil des Daumens 117 zurückgedrückt, wodurch das Arbeitsstück gegen das Werkzeug vorgeschoben wird. Nach ungefähr 90 ° Umdrehung hat man die Gesamtbewegung erreicht, die der Zahntiefe entspricht, und die Vorwärtsbewegung hört dann auf. Die fortschreitende Hobelung der Zähne findet dann statt, bis die Drehung des zu verzahnenden Rades vollendet ist.

Nachdem der Daumen 117 eine vollständige Umdrehung beschrieben hat, die etwas größer ist als eine Umdrehung des zu verzahnenden Rades, befindet sich die Rolle 115 über dem abfallenden Kurventeil des Daumens und bewegt sich dann rasch so, daß das vollständig fertig geschruppte Rad zurückgeschoben wird. Sowohl die Vorschubbewegung als die Hinundherbewegung des Werkstückes ist genau geradlinig, da die Führung durch den Schlitten 102 eintritt. Der Hebel πι kann sich dieser geradlinigen Bewegung anpassen, indem er sich ein wenig in der Längsrichtung verschieben kann.

Das Gestell und die ergänzenden Teile der Maschine sind normaler Bauart und brauchen nicht weiter beschrieben oder zeichnerisch dargestellt zu werden.

Naturgemäß kann die Maschine für eine

beliebige Anzahl zu bearbeitender Werkstücke eingerichtet werden. Die Anordnung, die Form und die Zahl der Teile können abweichen gegenüber der beschriebenen Ausführungsform, je nach dem praktischen Bedürfnis, ohne aus dem Rahmen der Erfindung zu fallen.

Claims (2)

1. - Patentansprüche:

   i. Nach dem Abwälzverfahren arbeitende Maschine zurrt Schneiden von Verzahnungen mittels zahnradartiger Werkzeuge, bei welcher ein oder mehrere Werkstückträger zur gleichzeitigen Bearbeitung mehrerer Räder radial zur Werkzeugachse angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Werkstückträger (103) mittels eines zweiarmigen Hebels (in) durch ein Paar gleichachsig liegende Unrundscheiben (114) mit Nasen (114') dadurch hin und her bewegt werden, daß sich, diese mit den Hmxffidherbewegungen des Werkzeuges synchron bewegenden Unrundscheiben (114) gegen zwei Rollen (115) anlegen, die sich, mittels einer konaxial angeordneten dritten Rolle (115) gegen den Umfang einer Kurvenscheibe (117) stützen, die vermöge ihrer Schubkurve die Vorschubbewegung des Werkstückes erzeugt, die sich den durch die Unrundscheiben (114) hervorgebrachten Himindherbewegungen überlagert.
2. 2. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zwischen der Vorschubkurvenscheibe (117) und den Unrundscheiben (114) zur Hervorbringung der Hinundherbewegungen. liegenden Rollen (115) an einem mit der Muffe (113) des zweiarmigen Werkstückhebel·? (in) verbundenen Schwenkarm (116) gelagert sind.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen