DE520901C - Maschine zum Schneiden von Kegelraedern mit in Laengsrichtung gekruemmten Zaehnen - Google Patents
Maschine zum Schneiden von Kegelraedern mit in Laengsrichtung gekruemmten ZaehnenInfo
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- DE520901C DE520901C DEG68998D DEG0068998D DE520901C DE 520901 C DE520901 C DE 520901C DE G68998 D DEG68998 D DE G68998D DE G0068998 D DEG0068998 D DE G0068998D DE 520901 C DE520901 C DE 520901C
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- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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- B23F23/1237—Tool holders
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- B23F9/08—Making gears having teeth curved in their longitudinal direction by milling, e.g. with helicoidal hob
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Description
Die Erfindung betrifft eine Zahnradschneidmaschine zum Schneiden von Kegelrädern mit
in Längsrichtung gekrümmten Zähnen, bei welcher ein Werkzeug quer über die zu bearbehende
Fläche des Werkstückes bewegt wird. Bei den bisher bekannten Maschinen dieser Art sind Werkstück und Werkzeug derart in
bezug aufeinander angeordnet, daß die Werkstückachse die Achse der für die Abwälzung
ίο zwischen Werkzeug und Werkstück dienenden
Wälzschwinge schneidet. Mit dieser Maschine können also lediglich Kegelräder geschnitten
werden.
Der Erfindung gemäß sind nun Werkstückachse und Achse des ideellen Planrades so zueinander
einstellbar, daß sie sich in beliebigem Abstande kreuzen. Dadurch erhält man den
Vorteil, daß mit einer solchen Maschine nicht nur Kegelräder, sondern auch Hyperboloidräder
hergestellt werden können.
Der Erfindung gemäß ist ferner die Neigung der Schneidkanten des Messerkopfes in
bezug auf die zu schneidenden Zahnflanken und die Neigung der Messerkopfachse gegen
die Achse des gedachten Planrades veränderlich. Durch die Veränderung der Neigung der
Schneidkanten können Zähne mit jeder gewünschten Flankenneigung geschnitten werden,
während die Veränderlichkeit der Neigung der Messerkopf achse gegen die Achse des gedachten Plänrades die Herstellung
jedes gewünschten Fußkegel winkeis ermöglicht.
Die erstgenannte Verstellung, d. h. die Veränderung der Neigung der Schneidkanten,
erfolgt zweckmäßig durch Schwenkung der Messerkopfachse um eine zur Planradachse
senkrechte Achse und die Veränderung der Neigung der Messerkopfachse um eine die
Planradachse kreuzende Achse, die zweckmäßig aus weiter unten genannten Gründen
zu der ersten Schwenkachse senkrecht steht.
Auf der Zeichnung ist eine beispielsweise Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes
dargestellt.
Abb. ι zeigt schematisch die Anordnung von Werkzeug und Werkstück zueinander bei
einer Maschine, mit welcher nur Kegelräder mit in Längsrichtung gekrümmten Zähnen
geschnitten werden können. ^0
Abb. 2 zeigt in entsprechender Weise die Anordnung von Werkzeug und Werkstück
bei Herstellung von hyperboloidischen Zahnrädern.
Abb. 3 ist die Seitenansicht einer bevorzugten Ausführungsform der Maschine gemäß
Erfindung.
Abb. 4 ist ein senkrechter Schnitt durch den Werkzeugsupport und die Schwinge und
zeigt die Haltevorrichtung für den Stahl. g0
Abb. 5 ist eine Draufsicht auf die teilweise geschnittene Werkzeugbefestigungsvorrichtung.
Abb. 6 zeigt einen senkrechten, im rechten Winkel zu dem in Abb. 4 liegenden Schnitt
durch die Maschine.
Abb. 7 veranschaulicht eine Draufsicht auf den Werkstückkopf, wobei einzelne Teile weggebrochen
sind.
Abb. 8 zeigt eine Rückansicht des Werkstückkopfes teilweise im Schnitt.
Abb. 9 zeigt eine Vorderansicht mit teilweise weggebrochenen Teilen, welche die Befestigung
und die Triebvorrichtung des Werk-Stückes erkennen lassen.
Abb. 10 stellt einen Schnitt in Richtung der Linie 8-8 der Abb. 1 dar.
Abb. 11 zeigt den Werkstückzurückziehnocken
und die dazugehörigen Teile in vergrößertem Maßstabe.
Abb. 12 zeigt eine Einzelansicht im Schnitt in Richtung der Linie 10-10 der Abb. 9.
Abb. 13 veranschaulicht schematisch die Triebvorrichtung für die Maschine.
Abb. 14 veranschaulicht schematisch die Anordnung von Werkstück, Werkzeug und
Planradteilebene in bezug aufeinander sowie die verschiedenen Änderungen der Zahnform
des herzustellenden Werkstückes durch Verschwenken der Messerkopfachse um die senkrecht
zueinander liegenden Zapfen.
Bei den bisher bekannten Zahnradschneidmaschinen wurde das Werkstück in bezug auf
die Achse des gedachten Planrades, auf welchem es während der Schneidarbeit des
Stahles abgewälzt wurde, so angeordnet, daß sich die Achse des Werkstückes und die Achse
des gedachten Planrades schnitten (Abb. 1). Die Maschine gemäß Erfindung ist nun so
konstruiert, daß die Werkstückachse und die Achse des ideellen Planrades in bezug aufeinander
beliebig einstellbar sind, derart, daß sich diese Achsen kreuzen, d. h. nicht schneiden
und nicht parallel sind (Abb. 2) .Tm ersten Falle (Abb. 1) erfolgt die relative Abwälzbewegung
des Werkstückes in bezug auf das Werkzeug um die Achse der Schwinge. Diese Achse ist
identisch mit der Achse des gedachten — in gestrichelten Linien angedeuteten — Planrades.
Bei dieser Anordnung können nur einfache Kegelräder mit in Längsrichtung gekrümmten
Zähnen geschnitten werden. Bei der in Abb. 2 dargestellten Anordnung schneiden sich die Achse P des gedachten Planrades
und die Werkstückachse W5 nicht. Sie liegen ein gewisses Stück voneinander entfernt. Es
können also sogenannte hyperboloidische Zahnräder hergestellt werden.
Die Abwälzbewegung wird, wie allgemein bekannt, mit einer Schwinge erzeugt. Auf der
Schwinge kann nun entweder der Werkstückoder \¥erkzeugsupport angeordnet werden.
Bei der hier dargestellten Ausführungsform trägt die Schwinge den Werkzeugsupport.
Als Werkzeug dient ein Messerkopf mit im Kreise angeordneten Stählen.
Bei der bekannten Herstellung der Zahnräder dreht sich das Werkstück um seine
Achse, der Messerkopf um seine Achse und die Schwinge um ihre Achse. Dabei entsteht
eine Bewegung, welche derjenigen eines Zahnrades entspricht, das mit dem gedachten Planrade
zusammenarbeitet, dessen Achse mit der Achse der Schwinge übereinstimmt. Die im Kreise angeordneten Stähle des Messerkopfes
stellen einen Zahn dieses gedachten Planrades 'dar, mit welchem das herzustellende Rad in
Eingriff steht. Nachdem eine Zahnflanke fertig geschnitten ist, wird das Werkstück
zurückgezogen und die Schwinge zurückgedreht. Dem Werkstück wird während dieser Periode eine zusätzliche Bewegung erteilt, um
es zwecks Schaltung in bezug auf die Drehung der Schwinge zu beschleunigen oder zu verzögern,
je nachdem, ob die als nächste zu schneidende Zahnlücke in Drehrichtung oder entgegengesetzt der Drehrichtung des Werkstückes liegt. Nach Beendigung der Schaltbewegung
werden Werkzeug und Werkstück wieder miteinander in Eingriff gebracht und
die nächste Zahnlücke geschnitten. Das Werkstück ist also nach einer Schaltumdrehung
fertig geschnitten.
Bei der vorliegenden Maschine ist außer den üblichen Werkzeug- und Werkstückein-Stellvorrichtungen
die Werkzeugachse in einer schwenkbar angeordnet, und zwar derart, daß
sie gegen die Werkstück- und die Schwingenachse geneigt werden kann. Dadurch wird es
möglich, den Neigungswinkel der Schneidkante des Stahles, d.h. den Winkel, welchen
die Schneidkante in bezug auf die Zahnflanke bildet, beliebig verändern und somit ein und
demselben Messerkopf die für die Herstellung der verschiedenen Zahnräder erforderliehen
Werkzeuge darstellen zu können. In entsprechender Weise kann die Werkzeugachse
(durch Schwenkung des Werkzeugsupports um den Zapfen 27, Abb. 4) gegen die Achse der Schwinge um einen beliebigen
Winkel geneigt werden, so daß man mit einem Stahl Zähne von Planrädern mit verschiedenen
Kegelwinkeln darstellen kann. Durch Ver- ■ einigung beider Verstellungen ergibt sich die
Möglichkeit, das Werkzeug dem Steigungs- 1x5 oder Spiralwinkel des jeweils zu erzeugenden
Zahnrades anzupassen.
In Abb. 14 ist das Werkstück B so angeordnet,
daß es mit seiner Erzeugenden E die Mittelebene der Maschine bzw. die Planradebene
M tangiert und daß die Kegelspitze Ws (vgl. Abb. 2) ein gewisses Stück vom Plan-
radmittelpunkt P abgerückt ist. Die Werkzeugachse W2 liegt bei der veranschaulichten
Anordnung senkrecht zur Planradteilfläche M, kann aber durch Schwenken um die Achsen
der Zapfen 27 und 39 zwecks Veränderung der Flankenneigung und des Fußkegelwinkels
beliebig verschwenkt werden.
Diese Verstellbarkeit erlaubt eine sehr erhebliche Verringerung der Werkzeugzahl,
welche zum Herstellen von Zahnrädern von verschiedenen Steigungs- und Fußkegelwinkeln
erforderlich ist. Es ist also nicht mehr notwendig, für jedes mit verschiedenem Fußkegelwinkel
herzustellende Zahnrad ein anderes Werkzeug zu setzen. Ebenso ist ein
Auswechseln der Werkzeuge auch dann nicht mehr erforderlich, wenn Zahnräder geschnitten
werden sollen, welche eine starke Veränderung des Steigungswinkels der Zahnlängskurven
erfordern.
Auf einer Grundplatte 10 ist eine Schwinge 11 angeordnet. Diese Schwinge trägt einen
Werkzeugsupport mit einem Gehäuse 12 (Abb. 5). Mit der Grundplatte 10 ist ferner
ein Rahmen 13 drehbar verbunden, auf welchem die Werkstückspindel 14 mit dem Werkstück
B angeordnet ist. Das Werkzeug T, welches in der dargestellten Ausführungsform nach Art eines Messerkopfes ausgebildet
ist, besitzt Messer 15 mit kreisbogenförmigem Profil und ist auf einer in dem Gehäuse 12
gelagerten Welle befestigt.
Das Werkzeuggehäuse 12 ist an einem Ständer 18 (Abb. 4) angeordnet. Dieser ist mittels
einer Platte 19 auf einem horizontalen Schlitten 20 befestigt. Der Schlitten 20 ist auf der
Schwinge 11 senkrecht zu deren Schwingungsachse seitlich verstellbar, derart, daß
das Werkzeug in irgendeine gewünschte Ent-
4.0 fernung von der Kegelspitze des Werkstückes
eingestellt und so Zahnräder von verschiedenem Durchmesser hergestellt werden können.
Diese bei Maschinen zur Herstellung von Schraubenkegelrädern übliche Verstellung
des Schlittens 20 kann durch Drehen des Zapfens 21 (Abb. 4) bewirkt werden. Dieser
Zapfen ist in der Platte 19 gelagert und trägt an seinem unteren Ende ein mit einer auf der
Oberfläche der Schwinge 11 befestigten Zahnstange 23 in Eingriff stehendes Ritzel 22.
Der Schlitten 20 kann auf der Schwinge in jeder Lage mittels in T-förmige Schlitze 25
der Schwinge eingreifender Bolzen 24 festgestellt werden.
Eine der obenerwähnten Winkeleinstellungen
der Werkzeugachse erfolgt bei der dargestellten Maschine durch Verschwenken der Platte 19 um einen in dem Schlitten 20 gelagerten
Zapfen 27 (Abb. 4 bis 6). Dieses Verschwenken wird durch Drehen der Schnekkenwelle
28, 29 (Abb. 4, 5) bewirkt, die auf dem Schlitten 20 gelagert ist und mit dem an
der Platte 19 befestigten Schneckenradsegment 30 zusammenarbeitet. Für die genaue
Einstellung der Platte 19 dient eine Anzeigemarke und Skala 31 (Abb. 5). Die Bolzen 24
dienen dazu, die Platte 19 in irgendeiner Winkeleinstellung zu halten.
Auf dem Ständer 18 gleitet ein senkrecht verstellbarer Schlitten 33 mit einem nach
rückwärts ragenden Vorsprung 34 (Abb. 4). Dieser senkrechte Schlitten wird in einem in
dem Ständer 18 vorgesehenen Schlitz 35 geführt und kann auf dem Ständer 18 verstellt
werden, um die Entfernung der Werkzeugachse von der Achse der Schwinge zu verändern
und so Zahnräder von verschiedenen Schraubenwinkeln zu schneiden. Die Verschiebung
geschieht, wie bei Schraubenkegelraderzeugungsmaschinen
allgemein üblich, mittels einer im Ständer 18 gelagerten Schraube 36 und einer an dem Vorsprung 34 des
Schlittens 33 befestigten Mutter 37 (Abb. 6). Der Schlitten 33 kann dabei in irgendeiner
eingestellten Lage durch die Klammern 32 und Bolzen 32' (Abb. 5) festgestellt werden.
Die andere Winkeleinstellung des Werkzeuges wird durch Drehen der Platte 38 erzeugt,
die mit einem nach rückwärts vorspringenden Zapfen 39 in dem Schlitten 33 gelagert
ist. Die Drehung der Platte 38 um diesen Zapfen 39 erfolgt durch Drehen der Schnekkenwelle
40, 41 (Abb. 4 und 6), welche auf dem Schlitten 33 gelagert ist und mit einem
an der Platte 38 befestigten Schneckenradsegment 42 kämmt. Die Platte 38 läßt sich in
jeder beliebigen Stellung auf dem Schlitten 33 mittels der Bolzen 43 und der in der Platte 38
vorgesehenen Schlitze 44 feststellen. Der Support 12 ist seitlich einstellbar auf der
Platte 38 angeordnet, und zwar in Längsrichtung der Werkzeugspindel 16, um so Abnutzungen
des Werkzeuges ausgleichen oder das Werkzeug verschieden tief in Schneidstellung
bringen zu können. Diese bei Schraubenkegelradschneidmaschinen gebräuchliche
Einstellung wird durch Drehen der Welle 48 (Abb. 4 und 6) bewirkt. Diese ist in dem Gehäuse
oder Support 12 gelagert und trägt an ihrem inneren Ende ein mit einer Zahnschiene
50 der Platte 38 kämmendes Ritzel 49. Die Bolzen 43 sind durch in dem Werkzeugsupport
12 ausgebildete Schlitze 51 geführt und dienen zum Festhalten des Supports in
irgendeiner eingestellten Lage. Der Zapfen 39 ist dabei mit einem Schlitz 52 (Abb. 4, 6)
versehen, damit die eben geschilderte seitliche Verstellung des Supports trotz des durch den
Zapfen 39 geführten Bolzens 43 (Abb. 6) möglich ist.
Die Verstellbarkeit des Messerkopfes um den Zapfen 39 und den Zapfen 27 ermöglicht
die Verwendung ein und desselben Messerkopfes zur Herstellung von Zahnrädern mit
verschiedenen Fußkegelwinkeln, mit verschiedenen Neigungswinkeln der Zahnlängskrümmung
sowie mit verschiedenen Flankenneigungen. Außerdem wird hierdurch ermöglicht,
beide Räder eines Radpaares, bei welchen das eine abgewälzt und das andere nicht
> abgewälzt wird, mit demselben Stahl herzustellen. Diese Verstellbarkeit hat ferner den
Vorteil, den Teilkegelwinkel des Planrades, auf welchen das Werkstück bei der Herstellung
abgewälzt wird, beliebig verändern bzw. das Werkstück nicht auf einer ebenen Teilfläche,
sondern auf einer beliebigen Kegelteilfläche, d. h. gegebenenfalls auf dem zugehörigen
Rade, abwälzen zu können. Die Einstellung des Werkstückes auf den richtigen Teilkegel in bezug auf den Messerkopf kann
*o durch Verschwenken des Werkstücksupports erfolgen.
Eine weitere Bedeutung der Verstellbarkeit des Messerkopfes um den Zapfen 39 und den
Zapfen 27 erklärt sich aus folgendem: *5 Gewöhnlich wird das Werkstück so eingestellt,
daß sein Fußkegel nach Erreichen des vollen Vorschubes die senkrecht zur Achse der Wälzschwinge liegende Mittelebene der
Maschine tangiert. Wenn der Messerkopf um den Zapfen 39 so verschwenkt ist, daß die
Achse des Messerkopfes waagerecht liegt (vgl. Abb. 4), dann liegen die Spitzen der
Stähle in derselben Ebene. Wird jedoch der Messerkopf um den Zapfen 39 zwecks Veränderung
des Flankenneigungswinkels der herzustellenden Zähne verschwenkt, dann wird die Ebene, in welcher die Spitzen der
Stähle liegen, gegen die Mittelebene der Maschine geneigt, so daß die Schneidkanten der
Stähle auf einer Seite der Zähne des Werkstückes tiefer als auf der anderen einschneiden.
Ist die Schwenkbewegung um den Zapfen 39 nur klein, so ist die Höhendifferenz der
Zähne auf beiden Seiten nur unbedeutend. Bei größeren Verstellungen des Messerkopfes
um den Zapfen 39 wird der Messerkopf um den Zapfen 27 verschwenkt, um die durch
die Schwenkung um den Zapfen 39 entstehenden Fehler zu korrigieren.
Die Achsen der Zapfen 27 und 39 (Abb. 6).
werden vorteilhaft so zueinander angeordnet, daß sie die Achse der Werkzeugspindel 16
und sich selbst unter einem rechten Winkel schneiden. Diese Anordnung ermöglicht ein
leichtes und schnelles Berechnen der Werkzeugsätze.
Für eine genaue Einstellung kann eine Anzeigemarke und eine Skala 54 (Abb. 4) vorgesehen
werden, welche eine genaue Einstellung der Platte 38 auf dem Schlitten 33 ermöglicht.
Die Werkzeugachse kann, wie bereits oben erwähnt, in irgendeinem gewünschten Winkel
zu der Werkstückachse durch entsprechende Verstellung der Platte 19 um den Zapfen 27
zu der Werkstückachse geneigt werden, wodurch Zahnräder von verschiedenem Fußkegelwinkel
geschnitten werden können. Es ist also möglich, den Kegelwinkel des Teilkegels
des Planrades, auf welchem das Werkstück abgewälzt wird, beliebig zu verändern,
so daß die Wälzbewegung zwischen Werkzeug und Werkstück den jeweiligen Verhältnissen
entsprechend geändert werden kann.
Eine wesentliche Einrichtung bildet die
zum Antrieb des Werkzeuges in irgendeiner Lage dienende Vorrichtung. Diese besteht
aus einem in dem Werkzeugsupport 12 eingebauten Motor 60 (Abb. 4) und aus ebenfalls
ganz in dem Support eingeschlossenen Getrieben zur Kraftübertragung von dem Motor
auf das Werkzeug. Dieses Triebwerk setzt sich zusammen aus einem auf der Ankerwelle
62 des Motors befestigten Schraubenkegelrad 61, das mit einem auf der Welle
64 aufgekeilten Schraubenkegelrad 63 (Abb. 6 und 13) kämmt. Die Welle 64 ist in dem
Support 12 gelagert und treibt durch ein Stirnrad 65 und ein Stirnrad 66 die Welle 67
an, welche ebenfalls in dem Support 12 gelagert ist und ein Rad eines Kegelräderpaares
68 trägt, dessen Gegenrad auf der Welle 69 (Abb. S) aufgekeilt ist. Die Welle 69 trägt
an ihrem inneren Ende ein Stirnrad 70, das mit einem auf dem Werkzeugkopf befestigten,
mit Innenverzahnung versehenen Rad Ji kämmt. Diese Triebvorrichtung ist einfach
und von gedrängter Konstruktion und macht die umständlichen Triebwerksanordnungen,
welche andernfalls für die verschiedene Einstellung des Werkzeuges notwendig wären,
überflüssig.
Die zur Erzeugung der Abwälzbewegung dienende Vorrichtung arbeitet folgendermaßen:
Die Werkstückwelle 14 ist in einem Lagerteil
72 (Abb. 7) gelagert, welches senkrecht auf einem mit dem Werkstückkopf 74 (Abb. 9)
aus einem Stück gebildeten Ständer 73 verstellbar ist.
Der Werkstückkopf 74 ist selbst seitlich no verstellbar auf dem Rahmen 13 angeordnet
(Abb. 9), um so die Einstellung des Werkstückscheitels zu der Achse x-.v der Schwinge
zu gestatten. Diese Einstellung kann durch Drehen des in dem Werkstückkopf gelagerten
Zapfens 75 mit dem Ritzel 76 bewirkt werden, das mit einer auf dem Rahmen 13 befestigten =
Zahnstange 77 kämmt (Abb. 2). Der Werkstückkopf 74 kann in der eingestellten Lage
durch die Bolzen 78 in T-Schlitzen 79 des
Rahmens 13 festgestellt werden. Der Rahmen ist um die Achse Y-Y (Abb. 9) drehbar.
Diese Einstellung wird durch Drehen des Zapfens 81 (Abb. 8) bewirkt, der in dem
Werkstückkopf gelagert ist und ein mit der kreisförmigen Zahnstange 84 in Eingriff
stehendes Ritzel 82 trägt. Die kreisförmige Zahnstange 84 ist dabei auf einem an der
Grundplatte 10 angeordneten Teil 85 (Abb. 7) ausgebildet. Der Rahmen 13 kann in der eingestellten
Winkeleinstellung mittels der T-Bolzen 86 festgestellt werden, welche in
kreisförmige T-Schlitze 76 eingreifen. Der
konzentrisch mit der Achse Y-Y des Zahnrades 80 gebildete Zahnstangenteil 85 ist in
beliebiger Weise mit einem Mantelnocken 88
»5 (Abb. 11, 12 und 13) verbunden, welcher
zwecks Drehung auf einer in der Grundplatte 10 gelagerten Welle 89 angeordnet ist.
Die dargestellte Verbindung umfaßt einen Zapfen 90, welcher in die Nockennut 91 des
ao Nockenteiles 88 eingreift und an einer verstellbaren
Platte 92 befestigt ist. Diese Platte 92 kann mittels einer Schraube 93 und eines
Blockes 94 verstellt werden, mit welchem ein Zapfen 95 aus einem Stück gebildet ist. Dieser
Zapfen 95 sitzt in einem Block 96, welcher verschiebbar in einer an dem Zahnstangenteil
85 befestigten Führung 97 angeordnet ist (Abb. 12).
Der Nocken 88 dient dazu, den Zahnstangenteil 85 und Rahmen 13 in bestimmten Zeitabständen um die Achse Y-Y des Zahnrades 80 zu bewegen und so das Werkstück außer Eingriff mit dem Werkzeug zu bringen, damit es geschaltet werden kann. Die Nockennut 91 ist dabei so ausgebildet, daß das Werkstück so lange in Eingriff mit dem Schneidwerkzeug bleibt, bis eine Zahnflanke fertig geschnitten ist, und dann so lange zurückgezogen wird, bis die Weiterschaltung beendet ist. Erst dann wird das Werkstück von der Nockennut 91 wieder in Eingriff mit dem Werkzeug gebracht, um die nächste Zahnflanke zu schneiden.
Der Nocken 88 dient dazu, den Zahnstangenteil 85 und Rahmen 13 in bestimmten Zeitabständen um die Achse Y-Y des Zahnrades 80 zu bewegen und so das Werkstück außer Eingriff mit dem Werkzeug zu bringen, damit es geschaltet werden kann. Die Nockennut 91 ist dabei so ausgebildet, daß das Werkstück so lange in Eingriff mit dem Schneidwerkzeug bleibt, bis eine Zahnflanke fertig geschnitten ist, und dann so lange zurückgezogen wird, bis die Weiterschaltung beendet ist. Erst dann wird das Werkstück von der Nockennut 91 wieder in Eingriff mit dem Werkzeug gebracht, um die nächste Zahnflanke zu schneiden.
Die seitliche Einstellung des Werkstückkopfes auf dem Rahmen 13 und die dazu
dienende Vorrichtung sowie die die Winkelverstellung des Rahmens auf dem Zahnstangenteil
85 bewirkende Vorrichtung sind bei Maschinen zur Herstellung von Kegelrädern gebräuchlich und können durch irgendwelche
anderen für diesen Zweck gebräuchliche Vorrichtungen ersetzt werden.
Zusätzlich zu diesen beiden Einstellungen sind bei der vorliegenden Maschine Mittel
zum Einstellen des Werkstückes vorgesehen, um die Achse desselben derart in bezug auf
die Achse der Schwinge einstellen zu können, daß die Achse des Werkstückes und die Achse
des Grundrades (gedachten Planrades) sich nicht schneiden und nicht parallel sind. Im
vorliegenden Falle ist die Achse des Grundrades (Planrades) mit der Achse der Schwinge
11 identisch.
Die Lage der Werkstückachse in bezug auf die Schwingenachse ist durch senkrechte Verstellung
des Werkstückspindellagerteiles 72 veränderlich. Diese senkrechte Verstellung
wird durch Drehen der Gewindespindel 98 (Abb. 7, 8) bewirkt, die in einem mit entsprechendem
Gewinde versehenen Teil des am Lagerteil 72 sitzenden Vorsprunges 100 eingreift.
Auf der Spindel 98 kann für die genaue Einstellung des Lagerteiles 72 eine Gradeinteilung (Abb. 3) vorgesehen werden.
Der Lagerteil kann in der eingestellten Lage durch die Klemmplatten 101 und die Klemmbolzen
102 festgestellt werden. Durch diese Einstellung läßt sich die Werkstückspindel
in irgendeine gewünschte Entfernung oberhalb oder unterhalb der Achse X-X der
Schwinge bringen. Soll ein Kegelrad geschnitten werden, so wird die Werkstückachse
so zur Schwingenachse eingestellt, daß sich beide Achsen schneiden.
In der Grundplatte 10 (Abb. 3 und 13) ist
eine drehbare Welle 105 gelagert, welche durch eine Riemenscheibe 106 von einer beliebigen
Kraftquelle aus angetrieben wird. Die Welle 105 treibt durch das Kegelradpaar
107 eine Welle 108, auf welcher ein mit einem auf einer Welle in befestigten
Stirnrad iio in Eingriff stehendes Stirnrad 109 aufgekeilt ist. Die Welle 111 trägt
an ihrem inneren Ende einen Arm 112, auf welchem das eine Zahnrad eines Wechselrädersatzes
113 angeordnet ist, welches dazu dient, die Drehung von der Welle 111 auf
eine auf der Grundplatte 10 gelagerte Welle 114 zu übertragen. Auf dieser Welle 114 ist
ein Kegelrad 115 befestigt; dieses dient dazu, den oben beschriebenen Schaltmechanismus
für das Werkstück anzutreiben.
Auf der Grundplatte 10 ist ferner eine Umsteuerwelle
116 gelagert, welche von der Welle 114 durch einen beliebigen Umsteuermechanismus
von der Welle 115 entweder mittels der Stirnräder 117, 118 oder der Stirnräder
119, 120 und des Zwischenrades 121 angetrieben
wird.
Am äußeren Ende der Welle 116 ist ein Stirnrad 122' aufgekeilt, welches mit einem
auf der Welle 124 befestigten Stirnrad 123 kämmt. Die Welle 124 ist auf der Grundplatte
gelagert und trägt zwei Kegelräder 125, 126, von denen das eine, 126, dazu dient, die 11g
Schwinge anzutreiben. Das Kegelrad 125 kämmt mit einem Kegelrad 226. Das Kegelrad
226 ist auf der Welle 127 befestigt, welche auf der Grundplatte gelagert ist und an ihrem
äußeren Ende ein Zahnrad eines Wechselräderpaares 128 trägt. Letzteres hat den
Zweck, die Drehung der Welle 127 auf eine
Welle 129 zu übertragen. Diese Welle 129 ist
auf der Grundplatte gelagert und steht mittels eines Differentialgetriebes 130 mit einer Welle
131 in Verbindung.
Die Welle 131 treibt durch die Winkelgetriebe
132 eine Welle 133 an, welche konaxial mit der Achse Y-Y angeordnet ist und
das bereits erwähnte Zahnrad 80 trägt. Dieses steht mit einem Kegelrad 134 in Eingriff,
welches auf einer schräg liegenden Welle 135
befestigt ist. Die Welle 135 ist in einem Lager auf der Grundplatte 10 angeordnet und treibt
mittels der Winkelgetriebe 136 die teleskopartige Welle 137 (Abb. 7). Die Welle 137
*5 trägt auf ihrem äußeren Ende ein Kegelrad 138, welches mit einem Kegelrad 139 kämmt.
Dieses Kegelrad ist auf dem unteren Ende einer teleskopartigen Welle 140 befestigt.
Ein Teil derselben ist in dem Werkstückkopf 74 gelagert, während der obere Teil derselben
in einem entsprechenden, mit dem Lagerteil 72 aus einem Stück hergestellten Lager gelagert
ist.
Die teleskopartige Welle 140 treibt durch
das Winkelgetriebe 141 die in dem Lagerteil 72 gelagerte Schneckenwelle 142. Der Lagerteil
72 trägt eine Schnecke 143, die mit einem an der Werkstückspindel 14 befestigten Schnekkenrad
144 in Eingriff steht. Die teleskopartige Welle 137 bewirkt die
Kraftübertragung auf die Werkstückspindel in irgendeiner seitlichen Lage derselben, während
die teleskopartige Welle 140 die Werkstückspindel dann antreibt, wenn die Achse
des Werkstückes in einer Entfernung von der Achse x-x der Schwinge liegt oder dieselbe
schneidet.
Die Schwingbewegung der Schwinge wird durch folgendes Getriebe bewirkt.
Die mit der Werkstückdrehung zusammengesetzte Bewegung der Schwinge um ihre Achse dient zum Abwälzen der Zahnprofile.
Die Achse der Schwinge X-X stellt dabei die Achse des Grundrades (gedachten Planrades)
dar, auf welcher das Werkstück theoretisch abgewälzt wird. Das Kegelrad 126 (Abb. 3
und 13) kämmt mit einem Kegelrad 146, welches auf einer auf der Grundplatte 10 gelagerten
Welle 147 befestigt ist. Die Welle 147
trägt eine Schnecke 148 (Abb. 4), welche mit einem Schneckenradsegment 149 kämmt.
Dieses Schneckenradsegment ist auf der Schwinge befestigt. Durch diesen Antrieb
wird der Schwinge zunächst in einer Richtung und dann in der anderen Richtung eine
Bewegung erteilt, welche in Abhängigkeit von der Drehrichtung der Welle 116 erfolgt.
Nach Fertigstellung einer Zahnflanke werden
Werkzeug und Werkstück außer Eingriff gebracht. Dieses relative Entfernen voneinander
wird im vorliegenden Falle durch den Nocken 88 und die friit ihm zusammenwirkenden,
bereits'beschriebenen.Teile bewirkt. Der
Nocken 88 wird fortlaufend in einer Richtung von der Welle 114 mittels der Wechselräder
150 (Abb. 3 und 13) angetrieben, von denen das eine auf der Welle 114 und ein
anderes auf einer Welle 151 aufgekeilt ist. Die Welle 151 ist auf der Grundplatte 10 gelagert
und trägt eine Schnecke 152, welche mit einem auf der den Nocken 88 tragenden
Welle 89 aufgekeilten Schneckenrad 153 kämmt. -
Während der Zeit, in welcher das Werkstück
außer Eingriff mit dem Werkzeug steht, wird das Werkstück weitergeschaltet. Bei der
dargestellten Maschine wird der Schaltmechanismus in folgender Weise angetrieben:
Das Kegelrad 115 kämmt mit einem Kegelrad 155, welches auf einer auf der Grundplatte
10 gelagerten Welle 156 aufgekeilt ist. Diese Welle 156 treibt durch ein Winkelräderpaar
157 eine Welle 158. Diese steht mittels eines bei Zahuradmaschinen allgemein
angewandten intermittierenden Sperrmechanismus mit einer Welle 159 in Verbindung.
Die Welle 159 trägt an ihrem äußeren Ende ein Rad eines Wechselrädersatzes 160 (Abb. 3
und 13), welches dazu dient, die Drehung von der Welle 159 auf ein Stirnrad 161 (Abb. 9) go
zu übertragen. Dieses Stirnrad ist an dem Differentialgehäuse 162 befestigt, in welchem
die Differentialgetriebe 130 angeordnet sind. Wenn der intermittierende Sperrmechanismus
164 (Abb. 13) gelöst wird, wird der Welle 131
und dann der Werkstückspindel durch die Wechselräder 160 und die Drehung des Differentialgehäuses
162 eine zusätzliche Bewegung erteilt. Diese zusätzliche Bewegung kann die
Geschwindigkeit der Drehung des Werk-Stückes erhöhen oder vermindern. Diese Erhöhung oder Verminderung der Drehgeschwindigkeit
bewirkt das Weiterschalten des Werkstückes.
Nachdem das Werkstück weiterg-eschaltet worden ist, wird es vermittels des Nockens 88
wieder in Eingriff mit dem Werkzeug gebracht und dann die nächste Zahnlücke geschnitten. Nachdem das Werkstück vollkommen
fertig geschnitten ist, kann es durch irgendeine entsprechende Vorrichtung zurückgezogen
werden. Die Welle 159 wird in der dargestellten Ausführungsform periodisch
durch Wirkung der Sperrklinke 165 (Abb. 3), weiche durch die Drehung der Nockenfläche
betätigt wird, gelöst. Der Nocken 166 wird von der Nockenwelle 89 getragen und
ist auf dieser Welle als ein besonderes Glied oder als ein einziger Teil mit dem Nocken 88
ausgebildet. Beim Einrichten der Maschine für diese Wirkung wird der Rahmen um die
Achse Y-Y verstellt, um das Werkstück in
die geeignete Schneidebene zu bringen, während der Werkstückkopf seitlich auf dem Rahmen
verstellt wird, um den Werkstückscheitel in das gewünschte Verhältnis zu der Achse der
Schwinge zu bringen. Je nachdem, ob ein Kegelrad oder ein hyperboloidisches Zahnrad
hergestellt werden soll, wird die Werkstückachse entweder so eingestellt, daß sie die
Schwingenachse schneidet oder um ein gewisses Maß oberhalb oder unterhalb derselben
zu liegen kommt. Der Werkzeugsupportschlitten 2o wird seitlich auf der Schwinge 11
verstellt, um die Werkzeugachse in die gewünschte Entfernung von dem Werkstück-Scheitel
zu bringen. Um die Werkzeugachse in den gewünschten Winkel zu der Werkstückachse
einzustellen, wird die Platte 19 auf dem Schlitten 20 winklig verstellt. Darauf
wird das Werkzeug senkrecht durch Drehen der Schraube 36 eingestellt, so daß die zu
schneidenden Zähne den gewünschten Schraubenwinkel erhalten. Irgendwelche Vorschubeinstellung
des Werkzeuges kann durch Drehen der Welle 48 bewirkt werden. Die zusätzliche Winkeleinstellung der Werkzeugachse
wird durch Drehung der Welle 40 bewirkt. Wenn Werkzeug und Werkstück eingestellt
sind, ist die Maschine fertig zum Schneiden.
Obwohl die in den Abbildungen dargestellten Schneidzähne sphärisch gekrümmte
Schneidkanten haben, können die Schneidkanten auch gerade oder in irgendeiner anderen
Form gekrümmt sein. Andererseits kann anstatt eines sich drehenden Messerkopfes ein
Hobelstahl oder irgendein anderer Stahl verwendet werden. Es können also verschiedene
andere als die hier beschriebenen Ausführungen getroffen werden, ohne daß der eigentliche
Erfmdunigsgedanke verändert wird.
Claims (4)
1. Maschine zum Schneiden von Kegelrädern mit in Längsrichtung gekrümmten
Zähnen, dadurch gekennzeichnet, daß die Werkstückachse und die Achse des ideellen
Planrades so zueinander einstellbar sind, daß sie sich in beliebigem Abstande
kreuzen,
2. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Neigung der
Schneidkanten des Messerkopfes in bezug auf die-zu schneidenden Zahnflanken und
die Neigung der Messerkopfachse gegen die Achse des gedachten Planrades veränderlich
sind.
3. Maschine nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Messerkopfachse
gegen die Achse des ideellen Planrades um eine zur Planradachse senkrechte Achse (39) und um eine zweite,
zu dieser in der Regel senkrechte, die Planradachse kreuzende Achse (27) schwenkbar ist.
4. Maschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Achsen
(39 und 27), um welche die 'Winkeleinstellungen des Werkzeugsupports erfolgen,
die Werkzeugachse schneiden.
Hierzu 3 Blatt Zeichnungen
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US520901XA | 1925-12-23 | 1925-12-23 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE520901C true DE520901C (de) | 1931-03-19 |
Family
ID=21975401
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DEG68998D Expired DE520901C (de) | 1925-12-23 | 1926-12-23 | Maschine zum Schneiden von Kegelraedern mit in Laengsrichtung gekruemmten Zaehnen |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE520901C (de) |
-
1926
- 1926-12-23 DE DEG68998D patent/DE520901C/de not_active Expired
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