DE487321C - Nach dem Abwaelzverfahren arbeitende Maschine zur gleichzeitigen Verzahnung zweier gleicher Kegelschraubenraeder mittels eines umlaufenden Messerkopfes - Google Patents

Description

DEUTSCHES REICH

AUSGEGEBEN AM
9. DEZEMBER 1929

REICHSPATENTAMT

PATENTSCHRIFT

δ 487e32

KLASSE 49 d GRUPPE

Societe Anonyme des Etablissements Leflaive in Paris

Patentiert im Deutschen Reiche vom 8. Februar 1924 ab

ist in Anspruch genommen.

Die Erfindung betrifft nach dem Abwälzverfahren arbeitende Maschinen zur gleichzeitigen Verzahnung zweier gleicher Kegelschraubenräder mittels eines umlaufenden Messerkopfes. Das Wesen der Erfindung besteht darin, daß die Werkstücke, deren Achsen sich unter einem Winkel kreuzen, der um den ganzen Fußkegelwinkel kleiner ist als r8o°, eine pendelnde Drehbewegung um den gleichen Winkel,

to aber in entgegengesetztem Drehsinn ausführen und der Messerkopf außer der Drehbewegung um seine eigene Achse noch eine Schwenkung um die durch den Scheitel des feststehenden Werkstückes gehende Achse des ideellen Planrades im gleichen Drehsinn und um den gleichen Winkel wie das feststehende Werkstück ausführt, während das zweite Werkstück während einer vollen Schwenkung des Werkzeuges sich in der Richtung des kürzesten Abstandes beider

ao Werkzeugachsen hin und her bewegt.

Der Vorteil der Maschine besteht darin, daß man mit demselben Messerkopf und bei gleichbleibender Drehrichtung die Richtung der Schraubengänge (rechts oder links) dadurch ändern kann, daß man die zur Aufnahme dienenden Supporte gegeneinander auswechselt.

Der Gegenstand der Erfindung ist auf den Zeichnungen beispielsweise dargestellt.

Abb. i, ia und ib sind schematische Ansichten, welche drei verschiedene Stellungen der beiden Zahnradwerkstücke und des Messerkopfs bei dem Doppelsupport gemäß der Erfindung erkennen lassen.

Abb. ic ist ein Grundriß zu Abb. ia.

Abb. 2 ist eine Ansicht der Vorrichtung, welche die Stellung der Zahnräder gegenüber dem Messerkopf zeigt.

Abb. 3 ist ein entsprechender Grundriß.

Abb. 4 ist eine Ansicht der auf einer Gleasonmaschine angeordneten Vorrichtung.

Abb. 5 ist ein Grundriß hierzu.

Abb. 6 ist eine Seitenansicht.

Abb. 7 ist eine die Anordnung der Steuerscheibe zeigende Ansicht.

Abb. 8 ist ein Schnitt nach Linie a-a in Abb. 7 und zeigt den Antrieb der Steuerscheibe und des beweglichen Reitstockes.

Abb. 9 ist ein Schnitt nach Linie b-b in Abb. 7 und zeigt insbesondere den Antrieb des beweglichen Reitstocks.

Abb. 10 ist eine Ansicht, welche die symmetrisch angeordneten Supporte für eine Änderung

der Richtung der Steigung (rechts, links) der zu schneidenden Verzahnung zeigt. Abb. Ii ist ein Grundriß hierzu. Abb. 12 ist ein Grundriß der beiden Unterschlitten, wobei die auf diesen Schlitten sitzenden Teile entfernt sind.

Abb. 13 ist ein Schnitt nach Linie c-d-e in Abb. 12, und

Abb. 14 ist ein Schnitt in vergrößertem Maßstab nach Linie f-g in Abb. 12.

Das Prinzip der Maschine besteht im wesentlichen- darin, daß die beiden zu schneidenden Räder am Ende von zwei sich kreuzenden Achsen befestigt sind, welche eine pendelnde Drehbewegung um den gleichen Winkel, aber in entgegengesetztem Drehsinn erhalten. Die Räder sind diametral entgegengesetzt zueinander mit Bezug auf den Messerkopf angeordnet, und der Messerkopf greift die Räder auf zwei entgegengesetzt gerichteten Stellen der Kegelflächen an, um die gleiche Krümmungsrichtung der' Zähne hervorzurufen, wie dies in den Abb. 2 und 3 dargestellt ist.

In den Abb. 1, ia, ib sind 13 und 13' die Kegelflächen der Zahnradwerkstücke und I (Abb. 1) die Zahnbreite im Grundriß. O und D sind die Spitzen der Zahnkegel, F der Messerkopf, R der Radius und 5 der Mittelpunkt des Messerkopfes; α ist der Winkel der Spirale, d. h. der Winkel, den die Erzeugende O m und D m' des Teilkegels mit der Tangente an die Kurve (Zahnlücke) M bzw. M' im Punkt m bzw. m' bildet. Bei dem einfachen Gleasonschnitt verläuft diese Zahnlücke nach einem Kreisbogen, dessen Radius gleich dem Radius R des Messerkopfes F ist.

Die Erzeugung der Evolventenflanken erfolgt durch eine Abwälzbewegung zwischen Werkstück und Werkzeug, die darin besteht, daß die Werkstücke eine pendelnde Drehbewegung im entgegengesetzten Drehsinn um ihre Achse ausführen, während das den Zahn des ideellen Planrades verkörpernde Werkzeug außer seiner schneidenden Drehbewegung um seine Achse noch eine hin und her gehende Schwenkbewegung um die Achse des ideellen Planrades ausführt.

Damit nun beide Werkstücke während der Schwenkung des Werkzeugs an der Planradebene immer im richtigen Eingriff mit dem Werkzeug bleiben, muß, wie aus den Abb, 1, ia und ib ersichtlich, der Mittelpunkt des Messerkopfes in seiner Ebene auf einer Kreisbahn um die Kegelspitze des einen feststehenden Werkstücks geschwenkt werden, und zwar im gleichen Drehsinn und um den gleichen Winkel, um den die Drehung dieses Werkstücks erfolgt, während sich das andere Werkstück so während einer vollen Schwenkung des Werkzeugs in der Richtung des kürzesten Abstandes der sich kreuzenden Werkstückachsen hin und her bewegt, daß die pendelnde Bewegung des zweiten Werkstücks um den gleichen Winkel, aber im entgegengesetzten Sinne erfolgt, wie beim feststehenden Werkstück.

Die Schwenkung des Messerkopfes kann durch Drehung um den Punkt O des Dreiecks OmS dargestellt werden, wobei 0 die Spitze des zu schneidenden Rades, m die Mitte der Verzahnung und S der Mittelpunkt des Messerkopfes ist. In Abb. la ist die Drehung des Werkstückes 13 um den Winkel δ₂, in Abb. ib um den ganzen Winkel δ dargestellt. Bei der Drehung des oberen Zahnradwerkstückes 13 führt das untere Werkstück 13' ebenfalls eine Drehbewegung um den Winkel δ aus; um dies zu ermöglichen, führt das Werkstück 13' gleichzeitig eine geradlinige Verschiebung in Richtung der Verbindungslinie O-D aus. Abb. ia zeigt den größten Abstand der beiden Werkstücke 13 und 13' voneinander, während die Abb. 1 und ib den kleinsten Abstand zeigen.

Die geradlinige Bewegung des das zweite Zahnradstück 13' tragenden Schlittens, welche die kreisförmige Schwenkbewegung des Messerkopfes ausgleicht, kann durch einen einstellbaren Lenker erhalten werden.

Die Anordnung von Lenkern ist nicht die einzig mögliche Lösung; man kann ebenso bei der vorliegenden Erfindung alle Vorrichtungen go verwenden, die den Zweck haben, entsprechend der kreisförmigen Schwenkbewegung des Messerkopfes dem zugeordneten Zahnrade eine geradlinige Hinundherbewegung zu. erteilen, wie beispielsweise eine Steuerscheibe mit Gleitrolle oder irgendein anderes Mittel.

Die Abb. 2 und 3 zeigen deutlich die während des Schnittes von den Zahnradwerkstücken 13, 13' gegenüber dem Messerkopf F eingenommene Stellung. Die Pfeile zeigen überdies den Drehsinn der verschiedenen Teile.

An Hand der Abb. 4 bis 9 und 12 bis 14 soll eine gemäß der Erfindung ausgebildete Vorrichtung beschrieben werden, wie sie praktisch an einer Gleasonmaschihe üblicher Bauart angewendet wird.'

Bei dieser Ausführungsform ist der Unterschlitten 1 des Supports für das untere Werkstück 13' auf dem Tisch der Maschine um die Achse O zwecks Einstellung in den Fußkegelwinkel drehbar. Zu diesem Zweck ist der Schlitten 1 mit einer Büchse 2 verbunden, die um die Achse O drehbar ist. Der Unter schlitten 3 des Supports für das obere Werkstück 13 ist auf dem Tisch um dieselbe Achse 0 drehbar. Der Schlitten 3 ist mit einer Büchse 4 verbunden, die gleichachsig in der Büchse 2 sitzt.

In Abb. 12 und 13 sind die Unterschlitten 1 und 3 besonders dargestellt, wobei der obere Teil der Vorrichtung entfernt gedacht ist. Diese Ausbildung zeigt auch die Verbindung zwischen dem Unterschlitten 3 und der Büchse 4; diese

Verbindung ist die gleiche wie zwischen dem Schlitten ι und der Büchse 2, welche in Abb. 6 dargestellt ist.

Um die zur Einstellung der Achsen beider Werkstücke erforderlichen Drehbewegungen der Werkzeugträger um die Achse 0 zu erreichen, die gleich, aber entgegengesetzt zueinander mit Bezug auf die Achse X-Y der Maschine sind, ist ein Zahnsektor 7 an dem Unterschlitten 3 befestigt, der seinerseits seine Bewegung von der Maschine aus erhält, wie dies bei dem gewöhnlichen Support üblich ist. In den Sektor 7 greift ein auf dem Tisch gelagertes Stirnrad 5 ein, mit dem ein zweites gleichachsiges Stirnrad 6 fest verbunden ist, das in einen Zahnsektor 8 des Unterschlittens 1 eingreift. Durch die Zwischenräder 5,6 wird die Bewegung des Unterschlittens 3 auf den Unterschlitten 1 übertragen. Der Schlitten 1 trägt die senkrechte Führung 9, auf der sich der bewegliche Supportschlitten 11 verschiebt. Der Unterschlitten 3 trägt die Führung 10, auf der der Schlitten 15 festgestellt ist, so daß die Mittelachse der Welle 12 der Höhe des Schwingungsmittelpunktes des Fräserlagers angepaßt werden kann.

In Abb. 5 sind die Schlittenführungen 9,10 durch Punktierung, die Schlitten 11,15 durch kleine Winkel kenntlich gemacht.

Die Supportschlitten tragen Wellen 12,12', an deren Enden die zu schneidenden Räder 13,13' befestigt sind, welche ihre Drehbewegung mittels Schraubenräder und Schnecken, die in den Gehäusen 14,14' eingeschlossen sind, ferner mittels Kegelräder 17, Kardanverbindungen 16, 16', Schraubenräder 18, einer ausziehbaren Welle 19 und Kegelräder 20 und 21 erhalten. Das Kegelrad 21 wird gemäß Abb. 6 von einer Welle aus angetrieben, die sich durch die Büchse 2 erstreckt und an ihrem Unterende ein Kegelrad 21' trägt, welches seinerseits von einer nicht dargestellten Antriebswelle in Bewegung gesetzt wird.

Die hin und her gehende geradlinige Bewegung des beweglichen Supportschlittens 11 wird durch die Steuerscheibe 22 hervorgebracht, auf der ein Schraubenrad 23 aufgekeilt ist, das durch eine Schnecke 24 angetrieben wird, die ihrerseits ihre Bewegung von Kegelrädern 26 und 27 unter Vermittelung der ausziehbaren Welle 25 erhält (Abb. 6 und 8).

Die Zahnräder 27 werden durch ein Stirnrad 28 angetrieben, welches mit dem losen Stirnrad 29 auf der Büchse 2 kämmt und welches seine Bewegung durch das Rad 30 unter Vermittlung der Kegelräder 31 und 33 und der Welle 32 erhält. Eins der Räder 33 ist auf die Schnecke aufgekeilt, welche das Lager der Messerkopfwelle auf einer Kreisbogenbahn hin und her bewegt.

Der Supportschlitten 11 wird mit Hilfe der Steuerscheibe 22 bewegt. Diese ist mit einer etwa herzförmigen Nut 22' versehen, in der sich die von dem Gleitstück 35 getragene Gleitrolle34 bewegt. Das Gleitstück 35 verschiebt sich senkrecht in der Gleitbahn der Führung 9; das Gleitstück 35 trägt außerdem die Rolle 36, die bei ihrer Bewegung den geschlitzten Hebel 37 mitnimmt.

Der Hebel 37 schwingt um die feste Achse 42 und überträgt die senkrechte Hinundherbewegung auf den Supportschlitten 11 mittels der Rolle 38, die an der Achse 39 befestigt ist, welche ihrerseits in dem einstellbaren Gleitstück 40 sitzt. Dieses wird von der Führung 41 getragen, die ihrerseits an der Schlittenführung 9 des beweglichen Supports befestigt ist. Die Schraube 43 gestattet die Einstellung des Gleitstücks 40 und infolgedessen der Rolle 38, wodurch man mit Leichtigkeit verschiedene Hube des Supportschlittens 11 erhalten kann in Übereinstimmung mit den verschiedenen Einstellungen, die man dem Fräser gibt. Maßstäbe, die auf den Führungen und den Supporten angebracht sind, gestatten die genaue Einstellung der Zahnradwerkstücke gegenüber dem Fräser. Das Gewicht des beweglichen Supports wird mit Hilfe weicher Federn 43' aufgehoben, welche die geradlinige senkrechte Bewegung während des Aufsteigens und Absteigens sanft und stoßfrei gestalten.

Die Beziehung zwischen dem Support 11 und der den Messerkopf tragenden Welle ist durch die Abb. 1, ia, ib veranschaulicht. DerSupport 11 bewegt sich längs der senkrechten Führung 9 auf und ab, so daß er den Messerkopf begleitet, dessen Mittelpunkt bezüglich der Höhe seine Lage infolge der Schwingbewegung des Messerkopflagers verändert. Diese Bewegung wird durch die Nut der Steuerscheibe 22 erhalten. Ihre Amplitude ändert sich je nach der Stellung xoo des Gleitstücks 40.

In den Abb. 1 bis 9 nehmen die Supporte und die von ihnen getragenen Werkstücke gegenüber dem Messerkopf eine Lage ein, bei welcher die Schraubengänge eine bestimmte Richtung (rechts) haben. Wenn man die Richtung der Schraubengänge ändern will, so braucht man den festen Support 15 nur auf die Führung 9 des beweglichen Supportes zu bringen, während der bewegliche Support 11 auf die Führung 10 no gebracht wird, wobei der bewegliche Support aber wieder unterhalb des festen Supports liegt, wie dies in Abb. 10 und 11 dargestellt ist. Der Support 11 mit der Welle 12' liegt alsdann nicht links unten wie in Abb. 5, sondern er liegt rechts unten, während der früher rechts oben liegende Support 15 mit der Welle 12 nunmehr links oben liegt. Da der bewegliche Support 11 sich nun nicht mehr links, sondern rechts von der Ebenex,y befindet, so muß auch auf der rechten Seite eine Kurvenscheibe 22 zum Antrieb dieses Supports vorgesehen sein.

Claims (3)

1. Patentansprüche:

   ι. Nach dem Abwälzverfahren arbeitende Maschine zur gleichzeitigen Verzahnung zweier gleicher Kegelschraubenräder mittels eines umlaufenden Messerkopfes, dadurch gekennzeichnet, daß die Werkstücke, deren Achsen sich unter einem Winkel kreuzen, der um den ganzen Fußkegelwinkel kleiner ist als i8o°, eine pendelnde Drehbewegung um

   ίο den gleichen Winkel, aber in entgegengesetztem Drehsinn ausführen und der Messerkopf außer der Drehbewegung um seme eigene Achse noch eine Schwenkung um die durch den Scheitel des feststehenden Werkstückes gehende Achse des ideellen Planrades im gleichen Drehsinn und um den gleichen Winkel wie das feststehende Werkstück, ausführt, während das zweite Werkstück während einer vollen Schwenkung des Werkzeugs sich in der Richtung des kürzesten Abstandes beider Werkstückachsen hin und her bewegt.
2. 2. Maschine nach. Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die senkrechte Hinundherbewegung des das hin und her gehende zweite Werkstück tragenden Supports (11) durch eine mit einer Steuerkurve (2z') versehene Steuerscheibe erfolgt, die einen einstellbar mit dem Support (11) verbundenen Hebel (37) auf und nieder bewegt.
3. 3. Maschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungen der beiden Werkstücksupporte gleich ausgebildet sind, so daß sie miteinander vertauschbar sind, und daß eine zweite Steuerscheibe angeordnet ist, welche den zweiten Support nach dem Vertauschen beider Supporte bewegt.

   Hierzu 3 Blatt Zeichnungen