DE548775C - Maschine zur Herstellung von Kegelraedern mit einem Werkstueck- und Werkzeugsupport - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Maschine zur Herstellung von Kegelrädern mit einem Werkstück- und Werkzeugsupport. Die bisherigen Zahnradschneidmaschinen sind so ausgebildet, daß zum In- und Außereingriffbringen von Werkstück und Werkzeug der Werkstücksupport um eine senkrechte Achse geschwenkt wird. Da die Teilvorrichtung am äußeren Ende des Werkstückkopfes angeordnet ist, so erfordert die Schwenkbewegung anfangs eine verhältnismäßig hohe Beschleunigungs- und am Ende eine größere Verzögerungskraft, so daß nur geringe Arbeitsgeschwindigkeiten möglich sind. Bei Steigerung der Arbeitsgeschwindigkeit würde die Wucht der am Ende eines schwingenden Armes angeordneten Teilvorrichtung einen starken Stoß erzeugen. Hierdurch würde die Genauigkeit der Maschine leiden.

ao Der Erfindung gemäß ist zur Vermeidung dieser Mangel der Werkstücksupport, auf welchem der Werkstückkopf durch Schwenken einstellbar ist, in einer senkrecht zur Wirkebene der Werkzeuge liegenden Richtung zwecks In- und Außereingriffbringens von Werkstück und Werkzeug geradlinig bewegbar. Zweckmäßig wird diese Bewegung der einfachen Bauart der Maschine wegen in einer Parallelen zu der Achse einer entweder den Werkstück- oder Werkzeugsupport tragenden Wälzschwinge ausgeführt. Bei einer solchen geradlinigen Bewegung liegt das Gewicht der Teilvorrichtung nicht mehr an dem Ende des Schwenkarmes, so daß ohne Erschütterungen und ohne Stöße, d. h. also ohne Beeinflussung der Genauigkeit der Maschine, die Arbeitsgeschwindigkeit wesentlich erhöht werden kann. Durch Erhöhung der Arbeitsgeschwindigkeit aber wird die Dauer des Leerlaufes in bezug auf die Dauer der Arbeit der Maschine "bedeutend vermindert und die Produktionsziffer pro Zeiteinheit gesteigert.

Der Erfindung gemäß erfolgt die Steuerung des geradlinig hin und her bewegten Werkstücksupports mittels einer Kurvenscheibe, die mit Kurvenbahnen versehen ist, von denen die eine zur Steuerung des Schlichtschnittes und die andere zur Steuerung des Rohschnittes dient. Hierdurch wird ermöglicht, die Maschine sowohl zum Vorschneiden als auch zum Nachbearbeiten bzw. Fertigstellen der Zahnräder zu verwenden.

Um die Maschine vom Rohschnitt auf den Schlichtschnitt und umgekehrt schnell umstellen zu können, ist zweckmäßig der Werkstücksupport wahlweise mit den beiden Kurvenbahnen kuppelbar.

Die Zeichnung stellt eine beispielsweise Ausführungsform einer Maschine gemäß Erfindung dar.

Abb. r zeigt eine Seitenansicht der Maschine.

Abb. 2 stellt eine Draufsicht auf die Maschine dar.

Abb. 3 und 4 zeigen die nähere Ausbildung zum wahlweisen Kuppeln des Werkstücksupport? mit einer der zu seinem Antrieb dienenden Kurvenbahnen.

Abb. 5 und 7 zeigen Einzelteile. Abb. 6 veranschaulicht eine Abwicklung der beiden Kurvenbahnen.

Abb. 8 und 9 zeigen schematisch den grundsätzlichen Unterschied zwischen den bisher üblichen Maschinen und der Maschine gemäß Erfindung.

Auf dem Maschinenbett 10 ist auf einer Seite in einer Säule 11 die Wälzschwinge 12 gelagert, während die andere Seite den Werkstücksupport 14 trägt, auf welchem der den Werkstückkopf 15 mit dem Werkstück B tragende Werkzeugschlitten 53 um die senkrechte Achse der Welle 93 (Abb. 1 und 4) schwenkbar ist. In dem Werkstückkopf 15 ist die das Werkstück B tragende Spindel 16 drehbar gelagert.

Der Antrieb der Werkstückspindel 16 erfolgt über ein Schneckenrad io8, eine Schnecke 107, eine Welle 104, Wechselräder 105, eine Welle 101, Kegelräder ioo, 99, eine im Raum bewegliche Welle 98, Kegelräder 97, 96 und Welle 88. Die Welle 88 wird über Wechselräder mit der Welle35 mit der Riemenscheibe 45 angetrieben.

Durch Verschwenken des Werkstückschlittens 53 auf dem Support 14 kann das Werkstück B im Winkel richtig in bezug auf das Werkzeug T eingestellt werden. Diese Einstellung wird entweder durch ein Zahnrad und ein Zahnsegment oder von Hand bewirkt.

Die senkrechte Welle 93, um deren Achse I der Werkstückschlitten 53 geschwenkt wird, ist zwischen die im Raum bewegliche Welle 98 und die Antriebswelle 88 geschaltet (Abb. 2 und 4). Mit der Welle 88 ist mittels eines Federkeiles eine Büchse 90 (Abb. 4) verbunden, die im Werkstücksupport 14 drehbar gelagert ist und an einem Ende ein Kegelrad 91 trägt. Die Welle 93 ist in einem Fortsatz 94 des Werkstückschlittens 53 gelagert. Der Fortsatz 94 selbst ist schwenkbar in einem Arm 95 des Werkstücksupports 14 gehalten. Die richtige Einstellung in Bewegungsrichtung des Supports 14 wird durch Verschieben des Werkstückkopfes 15 auf dem Werkstückschlitten 53 in Bewegungsrichtung des Supports 14 erreicht. Diese Verstellung wird bei der dargestellten Ausführungsform mittels einer Schraube 50 (Abb. 1, 2) bewirkt, die in dem Werkstückkopf 15 gelagert ist und ein Ritzel 51 trägt. Dieses steht in Eingriff mit einer an dem Werkstückschlitten befestigten Zahnstange 52. Die Feststellung des Werkstückkopfes 15 auf dem Schlitten 53 nach Einstellung erfolgt durch Bolzen 54 (Abb. 4).

Nachdem das Werkstück β durch die oben beschriebenen Einstellmöglichkeiten richtig eingestellt ist, wird die Maschine eingeschaltet. Beim Schneiden wird das Werkstück B um seine Achse gedreht. Das Werkzeug T, das bei der dargestellten Ausführungsform aus zwei geradlinig hin und her bewegten, von der Wälzschwinge 12 gehaltenen Hobelstählen besteht, führt die Wälzbewegung zur Erzeugung der Zahnprofile aus, indem die Wälzschwinge in bekannter Weise hin und her gewälzt wird. Die Wälzschwinge 12 wird über die obengenannten Wechselräder ebenfalls von der Hauptwelle 135 bzw. der Riemenscheibe 45 aus angetrieben.

Während der Schneidbewegung der Stähle T wird das Werkstück B gegen die Stähle T vorgeschoben, indem der Werkstücksupport 14 in einer Richtung senkrecht zur Schneidebene der Stähle auf dem Bett 10, an Schienen

130 (Abb. 4) geführt, verschoben wird. Diese Verschiebung wird von der Kurvenscheibe

131 mit den beiden Kurvenbahnen 132 und 133 gesteuert. Nachdem ein Zahn fertiggestellt ist, wird der Support 14 von der Kurvenscheibe 131 zurückgezogen und dadurch Werkstück und Werkzeug außer Eingriff gebracht, um das Werkstück weiterzuschalten. Die hierzu dienende Teilvorrichtung (Abb. 9) ist am Ende der Werkstückspindel 16 angeordnet.

Von den beiden Kurvenbahnen 132, 133 wird die eine, 132, für den Rohschnitt und die andere, 133, für den Schlichtschnitt benutzt. Die Kurvenscheibe 131 wirkt auf den Werkstücksupport 14 über einen Schwenkarm 134; der an dem Bett 10 mittels eines senkrechten Zapfens 135 angelenkt ist. Mit dem Schwenkarm 134 ist der Support 14 verstellbar über ein Zwischenglied 146 verbunden, das in Längsrichtung des Schwenkarmes 134 in diesem verschiebbar geführt ist und in einem am Support 14 mittels Schrauben 148, 149, 150 feststellbaren Ansatz 145 eingreift. Die Verstellung des Zwischengliedes 146 in Längsrichtung des Schwenkarmes 134, d. h. quer zur Bewegungsrichtung des Supports 14, no erfolgt durch eine Schraubenspindel 148. Durch diese Verstellung wird der Hub des Schwenkarmes und damit der Hub des Supports 14 verändert.

Die Schraubenverbindung des Ansatzes 145 n₅ mit dem Support 14 ist derart eingerichtet, daß nur durch Lösen oder Anziehen der Schraube 148 der Ansatz gelöst oder befestigt wird.

An dem Schwenkarm 134 sind zwei zapfenartige Mitnehmer 137, 138 mit Rollen 139, heb- und senkbar angeordnet. An jedem

Mitnehmer ist eine Zahnstange 141 (Abb. 1) befestigt; beide Zahnstangen kämmen mit einem Ritzel 143, durch dessen Drehung die Mitnehmer abwechselnd gehoben und gesenkt und dabei die Rollen 139 oder 140 in Eingriff mit ihren Kurvennuten 132 oder 133 gebracht werden.

Zur Vorarbeitung eines rohen Werkstückes muß dieses langsam während der hin und her gehenden Bewegung des Stahles gegen diesen vorgeschoben werden, und sobald das Werkstück um ein solches Stück vorgeschoben ist, daß die Stähle die volle Zahntiefe herausschneiden, wird das Werkstück schnell zurückgezogen und dann weitergeschaltet. Beim Nachschneiden (Schlichtschnitt) jedoch ist es zweckmäßig, den Werkstückschlitten schnell gegen die Werkzeuge vorzuschieben, bis die Stähle die volle Tiefe erreicht haben, so daß die Werkzeuge hauptsächlich die Zahnflanken, bearbeiten. Nach Beendigung eines Schlichtschnittes werden Werkstück und Werkzeug voneinander entfernt und das Werkstück weitergeschaltet. Die Anordnung von zwei Kurvennuten gestattet sowohl die Vor- als auch die Nachbearbeitung der Zahnräder auf derselben Maschine.

Der Schwenkarm 134 und der Ansatz 145 sind vorzugsweise so angeordnet, daß ihre Nuten zur Führung des Zwischengliedes 146 hintereinander oder parallel liegen, wenn das Werkstück in der innersten oder Schlichtschnittstellung steht. DieseAnordnungerlaubt, den Hub des Schwenkarmes 134 durch eine einfache Verstellung des Zwischengliedes 146 einzustellen und erfordert keine schwierige Berechnung des erforderlichen Verstellungsweges. Diese Ausbildung hat ferner den Vorteil, daß ein unmittelbar wirkender Anschlag zur Begrenzung der nach innen gerichteten Supportbewegung angeordnet werden kann. Der Arm 134 befindet sich immer unabhängig von der Größe seines Hubes in derselben Stellung, sobald der Werkstücksupport die volle Tiefe beim Schlichtschnitt erreicht hat; der Werkstücksupport kehrt daher stets in dieselbe Lage für den Schlichtschnitt zurück.

Bei der dargestellten Maschine besteht der Anschlag aus einem Zylinder 155, der an dem Maschinenbett 10 befestigt und mit einem federbeeinflußten Plunger 156 versehen ist.

Die Maschine gemäß der Erfindung arbeitet so, daß beim Walzen in beiden Richtungen je ein Schlichtschnitt ausgeführt wird. Zu diesem Zweck ist die Schlichtschnittkurvennut 133 (Abb. 6) so ausgebildet, daß beim Hochwälzen der Werkstücksupport in das Werkzeug tiefer vorgeschoben wird als beim Niederwälzen. Der Plunger 156 dient dazu, die nach innen gerichtete Bewegung des Werkstücksupports beim Niederwälzen federnd _; zu begrenzen, während das Ende des Zylinders 155 als unmittelbar wirkender Anschlag für die Begrenzung dieser nach innen gerichteten Bewegung beim Hochwälzen dient. Ein solcher unmittelbar wirkender Anschlag ist eine weitere Sicherung, um alle Zähne genau gleich tief zu schneiden und alle Zahnräder genau gleich herzustellen.

Ein Schema der für den Roh- und Schlichtschnitt bestimmten Nuten 132 und 133 ist in Abb. 6 gezeigt. Beim Rohschnitt ist eine Bewegung der Wälzschwinge 12 nicht erforderlich. Wenn das Werkstück fertig geschnitten ist, muß der Werkstücksupport 14, welcher schon vorher durch die Nockenscheibe 131 in bezug auf die Werkzeuge bewegt wurde, vollkommen von den Werkzeugen entfernt werden, um das geschlichtete Zahnrad von der Werkstückspindel abnehmen zu können.

Zu diesem Zweck ist eine Einrichtung getroffen, die den Werkstücksupport 14 von den Werkzeugen in einer zur Schneidebene senkrechten Richtung weiter zurückbewegt und daher ein schnelles Abnehmen und Auswechseln der Werkstücke ermöglicht. Diese Einrichtung besteht aus einem von Hand drehbaren Zahnrad 160 und einer am Support befestigten Zahnstange 162 (Abb. 1). Die Welle 161 des Rades 160 ist in dem Bett 10 der Maschine go gelagert und wird von einem durch ein Handrad 164 drehbares Zahnrad 163 über ein mit dem Rad 160 verbundenes Rad 165 mit Innenverzahnung gedreht. Diese Scheibe ist mit der Welle 161 fest verbunden.

Um durch Drehen des Handrades 164 das Werkstück von dem Werkzeug zurückzuziehen, muß der Werkstücksupport 14 von dem Ansatz 145 gelöst werden. Damit nun nach Entfernen eines fertiggestellten Zahnrades und Anbringen eines neuen Werkstückes der Werkstücksupport 14 in seine richtige Stellung, d. h. in diejenige Stellung in bezug auf den Ansatz, die er vor dem Lösen der Schraube 148 hatte, zurückgebracht und in dieser am Ansatz 145 befestigt wird, ist am Support 14 eine Schraube 170 (Abb. 2, 4 und 7) angebracht, die mit einem am Ansatz 145 befestigten Block 171 zusammenwirkt. Nachdem die richtigen Stellungen des Armes no 145 in bezug auf den Werkstücksupport 14 am Anfang bestimmt sind, wird die Schraube 170 gegen den Block 171 geschraubt und durch eine Stellschraube 172 gesichert. Die Schraube 170 und der Block 171 dienen gleichzeitig als Merkzeichen für die Wiederverbindung des von dem Ansatz 145 gelösten Werkstücksupports 14 mit dem Ansatz in der gewünschten Stellung. Die Schraube dient ferner dazu, die Teile 146 und 147 (Abb. 5) gegen eine Seite der diese Teile führenden Nuten im Hebel 134 bzw. Ansatz 145 und ebenso die

Mitnehmer 137, 138 gegen eine Seite der Nockenbahn zu halten.

Der Antrieb der Kurvenscheibe 131 erfolgt

von der Welle 68 (Abb. 2) in folgender Weise:

Die Nockenscheibe 131 ist an dem im Rahmen der Maschine gelagerten Schneckenrad (Abb. 5) befestigt. Die Schnecke 176 steht über Kegelräder 179 und 180 mit einer Welle 178 in Triebverbindung. Die Welle wird mittels einer Kupplung 181 an die Welle 68 angeschlossen.

Bei der dargestellten Ausführungsform wird die Maschine nach Fertigstellung einer bestimmten Anzahl von Werkstücken selbsttätig angehalten. Die Steuerung erfolgt von einer Nockenscheibe 290 (Abb. 4), die an der Nockenscheibe 131 befestigt ist und mit einem am Maschinenrahmen schwenkbar gehaltenen Winkelhebel 291 zusammenarbeitet. Dieser Hebel 291 wirkt über eine Stange 292 auf die Abstellvorrichtung 293 (Abb. 1), die entweder den Motoranlasser steuert oder einen Steuerhebel zum Ausrücken des Vorgeleges steuert.

Claims (9)

Patentansprüche:

1. Maschine zur Herstellung von Kegelrädern mit einem Werkstück- und Werkzeugsupport, dadurch gekennzeichnet, daß der Werkstücksupport, auf welchem der Werkstückkopf durch Schwenken einstellbar ist, in einer senkrecht zur Wirkebene der Werkzeuge liegenden Richtung zwecks In- und Außereingriffbringens von Werkstück und Werkzeug geradlinig bewegbar ist.

2. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Werkstücksupport in einer Parallelen zu der Achse einer entweder den Werkzeug- oder Werkstücksupport tragenden Wälzschwinge beweglich ist.

3. Maschine nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerung des Werkstücksupports (14) mittels einer Kurvenscheibe (131) mit zwei Kurvenbahnen (132,133) erfolgt, von denen die eine zur Steuerung des Schlichtschnittes und die andere zur Steuerung des Rohschnittes dient und mit denen der Werkstücksupport (14) wahlweise kuppelbar ist.

4. Maschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß für jede Kurvenbahn (132, 133) ein mit dem Werkstücksupport (14) verbundener zapfenartiger Mitnehmer (i37) 138) vorgesehen und an jedem Mitnehmer (137,138) auf der einander zugekehrten Seite derselben eine Zahnstange angeordnet oder ausgebildet ist, wobei die Zahnstangen mit einem zwischen den Mitnehmern (137, 138) angeordneten Ritzel (143) in Eingriff stehen, durch dessen Drehung der eine Mitnehmer in seine Kurvenbahn gesenkt und gleichzeitig der andere herausgehoben wird (Abb. I, 4, 5).

5. Maschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein die Vorschub- und Rückbewegung des Werkstücksupports (14) steuernder Schlichtschnittnocken derart ausgebildet ist, daß der Werkstücksupport (14) in bezug auf den Werkzeugmechanismus (T) bei der Abwälzbewegung in einer Richtung weiter vorgeschoben wird als bei der Abwälzbewegung in der anderen Richtung und sodann zwecks Teilung zurückgezogen wird und daß zwischen Werkstück- (14) und Werkzeugsupport (13) ein Anschlag eingeschaltet ist, der aus einem Zylinder (155) und einem in dem Zylinder angeordneten federbeeinflußten Kolben (156) besteht, welcher die Vorschubbewegung des Werkstücksupports (14) in bezug auf den Werkzeugmechanismus (T) bei der Abwälzbewegung in einer Richtung federnd begrenzt, während das entsprechende Ende des Zylinders (155) die Vorschubbewegung des Werkstücksupports (14) bei der Abrollbewegung in der anderen Richtung starr begrenzt,

6. Maschine nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Werkstücksupport (14) in Richtung des Vorschubes und in Richtung der Rückbewegung über die durch die Kurvenbahnen (132, 133) gegebenen Hubenden hinaus beweglich ist.

7. Maschine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Mitnehmer (137, 138) an einem Ende eines am Maschinenrahmen in waagerechter Ebene schwenkbar gelagerten Hebels (134) axial verschiebbar angeordnet sind und der Hebel (134) vorzugsweise über einen in einer Längsnut des Hebels (134) verschiebbaren und in eine entsprechende Nut des Werkstücksupports (14) eingreifenden Zapfen (146) gelenkig mit dem Werkstücksupport (14) verbunden ist, wobei der Hebel (134) und der Werkstücksupport (14) so zueinander angeordnet sind, daß die in ihnen befindEchen Nuten in der Schneidstellung des Werkstückes parallel liegen (Abb. 4 und S).

8. Maschine nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der mit der Nut versehene Teil des Werkstücksupports (14) als mit diesem lösbar verbundener Ansatz ausgebildet ist und daß zur Sicherung der iao Lage von Arm und Support in bezug aufeinander bei Wiederverbindung des Armes

mit dem Support ein Anschlag (171) und eine Schraube (170) vorgesehen sind und der eine Teil am Support und der andere am Supportarm angeordnet ist (Abb. 4).

9. Maschine nach Anspruch 7 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß die nach innen gerichtete Vorschubbewegung des Werkstücksupports (14) durch zwischen diesen und den Werkzeugsupport eingeschaltete Mittel begrenzt ist.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen