DE620125C - Maschine zur wahlweisen Herstellung von Stirnraedern mit axial verlaufenden geraden oder schraubenfoermig verlaufenden Zaehnen mittels eines zahnradartigen Stossrades mit achsparallel gerichteten Zaehnen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Maschine zur Herstellung von Zahnrädern und insbesondere auf sog. Zahnradfräsmaschinen, bei denen die Zähne mit Hilfe eines Hobel-Stahles besonderer Form erzeugt werden. Die Maschine nach der Erfindung ist so eingerichtet, daß wahlweise gerade Zähne und schnecken- bzw, schraubenförmige Zahne, mit normalen Zahnradhobelstählen erzeugt werden können.

Nach der vorliegenden Erfindung werden die Zahnräder auf der Maschine mittels eines umlaufenden Werkzeuges hergestellt, das während seines Eingreifens in die Zahnlücken des zu erzeugenden Zahnrades dauernd wie eine Zahnstange wirkt, die sich zwischen dem Schneidstahl und dem Zahnrad bewegen würde. Das Werkzeug bzw', der Sehneidstahl rollt dabei gleichzeitig an der gedachten Zahnstange relativ zu dem zu erzeugenden Rad ab, so daß bei Einstellung der Drehachse des Werkzeuges in einem Winkel zu der Drehachse des Zahnrades die relative Drehbewegung bewirkt, daß der Berührungs-

as punkt der Teilkreiszylinder von Werkzeug und Zahnrad sich quer zur Lücke bewegt. Infolgedessen erzeugt das Werkzeug ein Rad, dessen Zähne, von einem zum anderen Ende von gleichmäßiger Höhe sind und mit anderen Zähnen einwandfrei zusammenarbeiten können, die von demselben Werkzeug hergestellt sind.

Auf diese Weise wird eine Maschine geschaffen, die den Vorteil großer Arbeitsgeschwindigkeit mit dem Vorteil vereinigt, daß gleichzeitig Zahnräder mit jedem Steigungswinkel auf derselben Maschine mit einem einzigen Arbeitswerkzeug hergestellt werden können; es können also zum Beispiel Schraubenräder auf der gleichen Maschine mit dem normalen Stirnradfräswerkzeug hergestellt werden.

Der grundsätzliche'Aufbau der Maschine, die mittels eines zahnradartigen Stoßrades, mit achsparallel gerichteten Zähnen arbeitet, Φ5 ist dadurch bestimmt, daß die in zueinander parallelen Ebenen liegenden Achsen des Stoßrades und des Werkstückes in dem jeweils erforderlichen S chraubensteigungswinkel zueinander einstellbar sind, daß sich Stoßrad

und Werkstück in einem von den Zahnzahlen des Stoßrades - und-des.-Werkstückes abhängigen Verhältnis, drehen und daß schließlich Stoßrad und Werkstück, ausgehend von · einer seitlichen Anfangslage, nach jeder Umdrehung des Werkstückes parallel zu einer angenommenen, dem Werkstück und Stoßrad gemeinsamen Zahnstange eine absatzweise erfolgende Relativbewegung ausführen, die ίο dem Abrollen auf der gemeinsamen Zahnstange entspricht.

Für die einzelnen Relativbewegungen sind die Tragteile der Werkstückspindel und der Werkzeugspindel beweglich und verschiebbar eingerichtet, wobei die Einstellteile der Werkstückspindel, insbesondere für die Einstellung des Schraubenwinlsels, um 'eine die Werkzeugachse winkelrecht kreuzende Achse schwenkbar und einstellbar sind. Das Werkzeug dagegen führt die dem Abrollen auf der gemeinsamen gedachten Zahnstange entsprechende Querbewegung aus und ist außerdem in der Weise beweglich, daß es beim Rückhub von dem Werkstück freikommt. as Weitere Einzelheiten seien an Hand des in der beiliegenden Zeichnung erläuterten Ausführungsbeispieles der Maschine beschrieben. In. dieser Zeichnung ist

Fig. ι eine perspektivische Darstellung der Gesamtmaschine nach der Erfindung.

Fig. 2 ist ein Aufriß der Maschine von der Seite, von der aus das Werkstück und die Werkzeugspindel zugänglich sind zur Anbringung des Werkzeugrohlings auf der Werkstückspindel und zur Entfernung des fertigen Zahnrades davon und zur Entfernung und Einsetzung des Werkzeuges.

Fig. 3 ist eine Seitenansicht der Maschine, und zwar von der entgegengesetzten Seite gesehen wie Fig. 2.

Fig. 4 ist ein Grundriß der Maschine. Fig. 5 ist eine schematische Darstellung, welche einen Fräser und ein Zahnrad bei Beginn" des Arbeitsganges zur Herstellung eines Stirnrades zeigt, wobei der Fräser in voll ausgezogenen Linien in der zurückgezogenen Stellung dargestellt ist und in gestrichelten Linien in der vorderen Endstellung des Hubes.

Fig. 6 zeigt die Stellung des Fräsers zum Stirnrad bei Beendigung des Schneidvorganges.

Fig. 7 ist eine schematische Darstellung, weiche die Bewegung des Fräsers in bezug auf das Zahnrad darstellt und in bezug auf die imaginäre Erzeugungszahnstange, wobei der Fräser in. voll ausgezogenen Linien in der Stellung dargestellt ist, welche er bei Beendigung des Schneidvorganges einnimmt, So und in gestrichelten Linien in der Stellung, welche er bei Beginn derselben einnimmt.

Fig. 8 ist eine schematische Darstellung entsprechend Fig. 5, welche die Stellung des Fräsers zu einem Radkörper bei Beginn des Arbeitsvorganges zur Erzeugung eines Schraubenrades darstellt.

Fig. 9 zeigt entsprechend Fig. 6 die Stellung des Fräsers und des Schraubenrades zueinander bei Beendigung des Schneidvorganges.

Fig. 10 ist eine schematische Darstellung, welche die Bewegung des Fräsers zum Radkörper bei der Herstellung eines Schraubenrades im Hinblick auf die Zahnstange zeigt, wobei der Fräser mit voll ausgezogenen Linien in der Stellung gezeichnet ist, die er bei Beendigung des Arbeitsvorganges einnimmt, und in gestrichelten Linien in der Stellung, welche er beim Arbeitsbeginn einnimmt.

Fig. 11 ist eine schematische Darstellung, welche den Antriebsmechanismus für alle Triebteile der Maschine darstellt, wobei die verschiedenen Getriebe mehr oder weniger willkürlich zueinander angeordnet sind, um eine bessere Darstellung zu erzielen, ohne daß also die genaue Lage in der Maschine hierdurch bestimmt wäre.

Fig. na zeigt die Vorderansicht eines Getriebeteiles nach Fig. 11.

Fig. 12 ist eine schematische Darstellung, die die Werkstückspindel und ihren Antrieb zeigt, wobei die Werkstückspindel in einem Winkel zur Werkzeugspindel angeordnet ist, wie es der Erzeugung eines Schraubenrades entspricht.

Fig. 13 ist eine schematische Darstellung der Werkstückspindel und des Antriebsmechanismus nach Fig. 12, wobei die Werkstückspindel in einem entgegengesetzten Winkel zur Werkzeugspindel angeordnet ist, gegenüber demjenigen nach Fig. 12 zur Erzeugung eines andersgängigen Schraubenrades.

Fig. 14 ist eine Seitenansicht in teilweisem Schnitt, welche das eine Ende der Maschine zeigt, an welchem der Werkstückspindelturm angebracht ist, wobei die Maschine in der Achsrichtung der Werkzeugspindel teilweise geschnitten ist nach der Linie 14-14 der Fig. 4·

Fig. 15 ist ein Längsschnitt in einem größeren Maßstabe durch den Kopf und die in der Längsrichtung bewegliche Gleitbahn, in welcher die Werkzeugwelle untergebracht ist.

Fig. 16 ist ein Schnitt nach der Linie 16-16 der Fig. 14.

Bei der Ausführungsform nach der Zeichnung ist die Maschine nach der Erfindung auf eine entsprechende hohl profilierte Grundplatte ι aufgebaut, welche vorzugsweise in

Kastenform ausgebildet ist und als Gehäuse für den Antriebsmotor und einen Teil des Antriebs dient. An dem vorderen Ende ist die Grundplatte ι mit einem Tragbett 2 für den turmförmigen Support versehen, welches eine gekrümmte Leitbahn 3 besitzt, um den Support in Winkelstellung um eine feste Drehachse ausrichten zu können, wobei er in irgendeiner gewünschten Winkelstellung mit Hilfe von Klemmbolzen 4^ff festgestellt werden kann. Außerhalb dieser Leitbahn 3 besitzt die Grundplatte eine gekrümmte Flanke, welche ein abgeschrägtes Ende 5 besitzt, das mit Gradeinteilung versehen ist und mit einer Noniusskala 6 am Fuße 4 zusammenarbeitet, um eine genaue Winkeleinstellung des Supportturmes zu ermöglichen.

Der Turm ist in seiner Längsachse mit einem Gehäuse 7 versehen, an dessen Innenao seite sich eine Vertikalbahn 8 (Fig. 1 und 2) befindet, in der ein Spindeltragkopf 9 untergebracht ist, welcher zur Vertikaleinstellung mit Hilfe von Klemmbolzen 10 festgesetellt werden kann, so daß er in jeder gewünschten Vertikaleinstellung am Ständer 7 gehalten wird. In dem Kopf 9 ist eine horizontale Werkstückspindel 11 (Fig. 2 und 12) untergebracht; über dieser Spindel und parallel dazu liegt eine Tragstange 12 mit Vorsprüngen, welche über das innere Ende der Spindel hinausgehen. Die Tragstange 12 wird an ihrem Platz im Kopf 9 durch Klemmbolzen 13 gehalten und bildet einen Befestigungspunkt für einen Stützarm 14, welcher gleitend an der Tragstange befestigt ist und in bestimmter Stellung daran mit Hilfe von Klemmbolzien 15 befestigt werden kann. Der Stützarm 14 stellt ein Lager für das äußere Ende einer mit der Werkstückspindel fest verbundenen Welle 16 dar, an der ein Werkstück bzw. ein Zahnradkörper 17 befestigt werden kann.

Durch die Einstellung des Turmes auf der Grundplatte 2 wird die Werkstückspindel 11 in irgendeinen bestimmten Winkel zur Längsachse der Maschine gebracht, und durch Einstellung des Kopfes 9 in vertikaler Richtung am Ständer 7 wird die Werkstückspindel in irgendeine gewünschte Höhe über dem Fuß 4 gebracht, wobei diese Vertikaleinstellung der Werkstückspindel es ermöglicht, daß die Werkstückspindel in jede geeignete Stellung zur Bearbeitung von Radkörpern verschiedenen Durchmessers gebracht werden kann, während die Winkeleinstellungen der Werkstückspindel die Herstellung von Zähnen jeglichen Steigungswinkels ermöglicht.

An ihrem vorderen Ende ist die Platte 1 mit einem horizontalen Gleitbett 21 (Fig. 3) versehen, welches Längsgleitflächen 22 besitzt, die als Führung für' einen in der Längsrichtung einstellbaren Support 23 dienen, welcher in der eingestellten Stellung mit Hilfe von Klemmteilen 24 festgestellt werden kann; der Support 23 ist an seinem Kopfende mit einem Gleitbett 25 versehen, welches Längsschienen 26 besitzt, die als Führung für einen quer beweglichen Wagen 27 dienen. Der Wagen 27 ist nahe an seinem hinteren Ende mit seitwärts gerichteten Zapfenlagern 28 und 28° (Fig. 4) versehen, welche horizontal angeordnete Zapfen 29 und 29° aufnehmen; diese werden durch ein Stützlager 30 für eine Werkstückspindel 31 gehalten (Fig. 14), an deren vorderem Ende ein Bearbeitungswerkzeug 32 angebracht wird, das mit dem zu bearbeitenden Radkörper 17 in Eingriff kommt. Das vordere Ende der Werkzeugspindel 31 ist gegen Längsverschiebung gesichert und in einem Gleitlager 33 gehalten, welches längs beweglich in dem Teil 30 geführt ist.

Die Werkzeugspindel 31 ist so angeordnet, daß sie eine axiale, hin und her gehende Bewegung, eine Querbewegung und eine vertikale Vorschubbewegung während ihres Umlaufs machen kann. Der Schneidhub der Werkstückspindel und die Seitenbewegung derselben erfolgen in einer horizontalen Ebene, die zur Grundplatte der Maschine parallel liegt, so daß zum Bearbeiten verschieden großer Räder die Vertikaleinstellung des Werkstückspindelkopfes 9 richtig bleibt in bezug auf das Schneidwerkzeug.

Arbeitsweise der Maschine

Die Maschine nach der Erfindung arbeitet nach einem Prinzip, welches in den Fig. 5 bis 10 der Zeichnung dargestellt ist. Während des Arbeitens der Maschine ist die Werkzeugspindel axial beweglich, während der Spindelsupport 27 quer zur Maschine beweglich ist. Die Stellung der Werkzeugachse zum Radkörper ist zu Beginn des Arbeitsvorganges so, wie er in Fig. 5 der Zeichnung dargestellt ist, wo das Bearbeitungswerkzeug 32 dargestellt ist, wie es längs einer Linie a-a hin und her beweglich ist, und zwar auf der linken Seite der Radachse des zu bearbeitenden Rades 17. Während der Querbewegung der Werkzeugspindel wird das Werkzeug nach und nach quer zum Verlauf der Zahn lücke in die in Fig. 6 mit b-b bezeichnete Stellung auf der rechten Seite der Radkörperachse geführt. Bei der Bewegung quer zur Zahnlückenphase des Rades 17 gelangt das Werkzeug von der in gestrichelten Linien dargestellten Stellung auf die linke Seite (in Fig. 7) und schneidet während der Bewegung tangential zum Radkörper tiefer und tiefer in die Zahnlücke, bis das Werkzeug in eine derartige Lage gebracht ist, daß sein Teil-

kreiszylinder mit dem Teilkreiszylinder des zu bearbeitenden Rades tangiert, so daß die Zahnung des Werkzeuges mit der Zahnung des zu bearbeitenden Rades in voller Höhe in Eingriff kommt. Alsdann veranlaßt eine Seitwärtsbewegung des Werkzeuges, daß das Werkzeug sich nach und nach von der Achse des zu bearbeitenden Rades fortbewegt, bis es außer Eingriff mit diesem steht; während to der seitlichen Bewegung des Werkzeuges werden die Umlaufgeschwindigkeiten des Werkzeuges und des Werkstückes so abgestimmt, daß beide, Werkzeug und Werkstück, in die gewünschte Beziehung zu der imaginären erzeugenden Zahnstange gehalten bleiben, wie es in Fig. 7 dargestellt ist, so daß das Werkzeug in Form eines Zahnrades mit der Zahnstange r in Eingriff bleibt, welche als erzeugende Zahnstange für das entstehende Rad ao zu betrachten ist. Es besteht eine feste Beziehung zwischen der Umlaufgeschwindigkeit des Werkzeuges und derjenigen des Rades, wenn die beiden in Eingriff miteinander bewegt werden, so daß Werkzeug und Werkstück in Eingriff miteinander und mit der imaginären Zahnstange r, die sich zwischen dem Werkzeug und dem Werkstück bewegt, gehalten bleiben.

Um eine gleichförmige Arbeitsbeziehung "30 zwischen Werkzeug und Werkstück während des Vorschubes des Werkzeuges in das Werkstück zu erhalten, ist es wünschenswert, daß das Werkzeug und das Zahnrad mit einer • Geschwindigkeit angetrieben werden, die so abgestimmt ist, daß der richtige Eingriffsverlauf in bezug auf die beiden sich bewegenden Teile erhalten bleibt und auch mit Bezug auf die imaginäre erzeugende Zahnstange r, und daß während der tangentialen Vorschub- ~\o bewegung des Werkzeuges die Umlaufgeschwindigkeit einer der Spindeln um ein Maß geändert wird, welches proportional der Geschwindigkeit der tangentialen Vorschubbewegung ist, um das richtige Eingriffsverhältnis von Werkzeug und Werkstück mit der imaginären Zahnstange r zu erhalten. Wie später noch näher dargelegt werden soll, besitzt die Maschine nach der Erfindung Vorrichtungen, um Werkzeug- und Werkstück-Spindel mit verschiedenen Geschwindigkeitsverhältnissen anzutreiben und um die Werkzeugspindel axial hin und her zu bewegen, um dem Spindelsupport 27 eine transversale ■ . Vorschubbewegung zu geben, zu. dem Zwecke, die Werkzeugspindel aus der Stellung a-a (Fig. 5) zu der Stellung b-b (Flg. 6) zu bringen; außerdem sind Vorrichtungen vorgesehen, um selbsttätig die Umlaufgeschwindigkeit einer der Spindeln zu ändern und dabei die gleichförmige Beziehung zwischen Werkzeug und Werkstück zu erhalten.

Fig, 8, 9 und iö zeigen den Arbeitsverlauf bei der Herstellung eines Schraubenrades. Der Radkörper 17 ist in diesen^Falle in einem Winkel zur Werkzeugachse angeordnet, der dem Steigungswinkel des zu schneidenden Rades entspricht. Die Tangentialbewegung des Werkzeuges ist genau die gleiche bei der Erzeugung eines Schraubenrades wie bei der Erzeugung eines normalen Stirnrades; es wird gleichfalls eine gleichförmige Beziehung zwischen Werkzeug und zu bearbeitendem Werkstück eingehalten, indem Werkzeug und Werkstück in einem bestimmten Verhältnis zu der imaginären erzeugenden Zahnstange r gehalten werden.

Bei der Erzeugung von Stirnrädern mit einem geraden Zahnfräser verlaufen die Achsen der Werkzeug- und Werkstückspindeln parallel; wenn nun die Werkzeugspindel in eine Lage unmittelbar unterhalb derjenigen der Werkstückspindel gebracht ist, tangieren die Teilkreiszylinder des Werkzeuges und des Werkstückes entlang einer Linie, welche sich quer zur Zahnlücke und dem eingreifenden Werkzeugzahn erstreckt, so daß der Werkzeugzahn den Radzahn auf der ganzen Tiefe entlang des Radzahnes berührt. Bei der Erzeugung von Schraubenrädern jedoch liegen die Berührungslinien der Teilkreiszylinder von Werkzeug und Werkstück in einem Winkel zueinander, und der Werkzeugzahn kann den Radzahn nur im Berührungspunkt des Teilkreises in seiner ganzen Höhe berühren. In der Maschine nach der Erfindung macht das Werkzeug bei der Erzeugung von Schraubenrädern eine Drehbewegung transversal über den Rädkörper auf der imaginären Erzeugungszahnstange, so daß die Berührungslinie des Teilkreiszylinders des Werkzeuges mit der gemeinsamen Tangentenebene die Berührungslinie des Teilkreiszylinders des Werkstückes kreuzt, und zwar zunächst an einem Ende und dann nach und nach quer über die ganze Länge der Berührungslinie, so daß während der Arbeitsbewegung des Werkzeuges die Werkzeugzähne in die Zähne des zu erzeugenden Rades in ihrer vollen Tiefe von einem Ende zum anderen Ende eingreifen, so daß Zähne von gleicher Tiefe von einem Ende zum anderen erzeugt werden.

Die Erzeugung von normalen Stirn- oder von Schraubenrädern nach dem oben beschriebenen Verfahren hat den wichtigen Vorteil, daß die Schneidezähne genau in bezug auf die Zähne des zu erzeugenden Rades während des ganzen Arbeitsvorganges zentriert sind und eine gleichförmige Schneidewirkung haben, indem sie nach und nach die Zahnlücken· im Zahnkörper erweitern und vertiefen, bis die Zähne des Zahnrades fertig

sind, wobei das Zahnrad vollkommen hergestellt wird während des Ouerlaufes des Werkzeuges. Bei der Maschine nach dieser Erfindung laufen die Werkzeug- und Werk-Stückspindeln mit verhältnismäßig hohen Umlaufgeschwindigkeiten im Vergleich zu den bisher bekannten Umlaufgeschwindigkeiten bei Zahnradfräsern, so daß bei der verhältnismäßig niedrigen tangentialen Vor-Schubbewegung das Werkzeug vollkommen gleichförmig durch die Oberfläche des Zarinkörpers hindurchgeht.

Beim Schneiden von Schraubenrädern besteht der weitere Vorteil, daß ein Universalwerkzeug mit geraden Zähnen verwandt werden kann, um Zahnräder von irgendeinem beliebigen Steigungswinkel zu schneiden, indem man einfach die Achse der Werkzeug-Spindel in einem Winkel zur Achse des Werkzeuges einstellt entsprechend dem Steigungswinkel des zu schneidenden Rades. Bei Zahnradherstellungsmaschinen, wie sie bisher bekannt waren, war es hiergegen stets notwendig, einen Fräser mit schraubenförmigen Zahngängen zu verwenden, deren Steigungswinkel mit dem des herzustellenden Rades übereinstimmten, wobei das Werkzeug genau in Parallele zu der. Achse des zu erzeugenden Rades liegen mußte, um auf der ganzen Breite des Radkörpers eine gleichmäßige Zahntiefe zu erhalten.

Antriebsmechanismus

Der Mechanismus zum Antrieb der Werkstück- und der Werkzeugspindel in den verschiedenen Einstellungen für den Hinundhergang der Werkzeugspindel, für den seitlichen Vorschub des Werkzeugspindelträgers und für die gleichförmige Änderung der Umlaufgeschwindigkeit der Werkzeugspindel ist schematisch in Fig. 11 der Zeichnung dargestellt.

Der ganze Mechanismus wird von einem Elektromotor 34 aus angetrieben, welcher in der Grundplatte 1 nahe am hinteren Ende der Maschine untergebracht ist und eine kurze Querwelle 35 antreibt, die nahe am vorderen Ende der Maschine angeordnet ist. Dieser Antrieb erfolgt mit Hilfe eines Kettenantriebs, welcher ein Kettenrad 36 auf der Motorwelle 37, ein Kettenrad 38 auf der Welle 35 und eine Triebkette 39 umfaßt, die um die beiden Kettenräder 36 und 38 herumgelegt ist. Auf der Welle 35 sitzt außerdem ein gerilltes Rad 40, welches einen Treibriemen 41 antreibt, der über eine Riemenscheibe 42 läuft, die ihrerseits auf der Welle 43 einer Ölpumpe 44 sitzt. Diese Ölpumpe kann von irgendeiner beliebigen Form sein und dient dazu, eine Schmierflüssigkeit auf das Werkzeug und Werkstück während des Schneidevorganges zu fördern. Die Welle 35 ist an der Vorderseite der Grundplatte 1 untergebracht, wobei außerhalb der Wandung ein Zahnrad 45 auf dieser Welle befestigt ist, welches mit einem Zahnrad 46 kämmt, das auf einer Querwelle 47 sitzt. Diese Querwelle erstreckt sich quer durch die Grundplatte 1 von der vorderen Wand bis zur Rückwand. Außerhalb der Rückwand der Grundplatte 1 ist auf der Welle 47 ein Stirnrad 48 befestigt, welches mit einem Stirnrad 49 auf einer einstellbaren Gegenwelle 50 sitzt, an der sich ein zweites Zahnrad 51 befindet, welches mit einem Zahnrad 52 auf einer Querwelle 53 kämmt. An dem inneren Ende der Welle 53 befindet sich ein Schneckenrad 54 (Fig. 25), welches in Eingriff steht mit einem Schneckenrad 55, das seinerseits auf einer Vertikalwelle 56 befestigt ist, die in der Achsrichtung der Spindel für den Werkstückturm liegt. Die Vertikalwelle 56 ist im Unterteil der Maschine angebracht und besitzt ein Kegelrad 57, welches mit einem Kegelrad 58 in Eingriff steht, das auf einer Horizontalwelle 59 befestigt ist, die im Unterteil 4 'des Turmes sitzt. Auf der Welle 59 sitzt ein weiteres Kegelrad 6O₁ welches an deren äußerem Ende angebracht ist und mit einem Kegelrad 61 in Eingriff steht, das im unteren Ende einer Vertikalwelle 62 befestigt ist. Diese Vertikalwelle 62 erstreckt sich vom Sockel des Turmes aufwärts an dem Pfeiler 7 entlang. An ihrem oberen Ende ist auf der Welle 62 ein Kegelrad 63 mittels Keües verbunden, welches von einem Teil des Werkstückspindeltragkopfes 9 gehalten wird. Das Rad 63 ist in Eingriff mit einem Kegelrad 64, welches am Ende einer Horizontalwelle 65 sitzt, die im Kopf 9 untergebracht ist und sich quer durch diesen Kopf im rechten Winkel zur Werkstückspindel 11 erstreckt. An der Welle 65 ist ein Schneckenrad 66, welches mit einem Schneckenrad 67 in Eingriff steht, das auf der Werkstückspindel 11 sitzt. '105

Durch das bisher beschriebene Getriebe wird der Antrieb von dem Motor 34 auf die Spindel 11 derart vermittelt, daß die Spindel in jeder Stellung ihren Antrieb erhält. Die Vertikalwelle 56 im Turm erteilt über die no Wellen 59, 62 und 65 der Werkstückspindel in jeder Winkeleinstellung des Turmes ihren Antrieb, und die Welle 62 gibt durch das aufgekeilte Rad 63 der Welle 65 in jeder Vertikalstellung des Spindelkopfes 9 ihren Antrieb. Die Zahnräder 45 und 46 sind von der Vorderseite der Maschine aus zugänglich, während die Zahnräder 48, 49, 51 und 52 von der Rückseite der Maschine aus zugänglich sind. Alle diese Getriebe sind Wechselgetriebe, da sie herausgenommen und durch Zahnräder verschiedener Größe ersetzt wer-

den können, um die verschiedenen Geschwindigkeitsverhältnisse in an sieh bekannter Weise zu erzielen.

Zwischen ihren Enden ist auf dem Mittelstück der Welle 47 ein Kegelrad 68 angebracht, welches mit einem Kegelrad 69 in Eingriff steht, welches am vorderen Ende einer Längswelle 70 cSitzt, die durch die hintere Gehäusewandung des Gehäuses 1 hindurchragt und außerhalb der Gehäusewandung ein Stirnrad 71 trägt, das mit einem Stirnrad

72 in Eingriff steht, welches seinerseits auf einer Teleskopwelle 73 sitzt. Die Räder 71, 7² sind Wechselräder und können vom hinteren Ende der Maschine aus leicht ausgewechselt werden. Das vordere Ende der Teleskopwelle

73 ist in einem in der Längsrichtung einstellbaren Support untergebracht und trägt ein. Schneckenrad 74, das seinerseits mit einem Schneckenrad 75 in Eingriff steht. Dieses Schneckenrad 75 sitzt auf einer Querwelle 76, welche in dem Support 23 untergebracht ist. Auf der Welle 76 ist ein Stirnrad 77 befestigt, welches mit einem Stirnrad 78 auf einer Zwischenwelle 79 sitzt und mit einem Stirnrad 80 auf einer Querwelle 81, die ebenfalls im Support 23 gelagert ist, in Eingriff steht. Die Welle 81 trägt ein zweites Stirnrad 82, welches mit einem Zahnrad 83 in Eingriff steht, das seinerseits an einer Querwelle 84 sitzt. Die Welle 84 trägt ein zweites Zahnrad 85, welches einwärts zu dem Zahnrad 83 sitzt. Dieses Zahnrad 85 steht in Verbindung mit mehreren Planetenrädern 86, welche auf den äußeren Enden von Wellen 86° sitzen, die in einem rotierenden Tragstück 87 gelagert sind, das ebenfalls die Form eines Stirnrades hat und drehbar auf der Welle 84 sitzt. Die Wellen 86° tragen außerdem Planetenräder 88, die am inneren Ende be- festigt' sind und einen geringeren Durchmesser haben als die Räder 86 und mit einem Stirnrad 89 in Verbindung stehen, welches auf einer Hohlwelle 90 sitzt und drehbar in konaxialer Richtung mit der Welle 84 auf der Welle 90 gelagert ist. Die Welle 91 steht in teleskopartiger Triebverbindung mit der Hohlwelle 90 und trägt das Schneckenrad 92, welches mit dem Gegenrad 93 in Eingriff steht, innerhalb dessen das rückwärtige Ende der hin und her gehenden Werkzeugspindel 31 mittels Gleitkeilkupplung verbunden ist. Unter der Voraussetzung, daß der Planetenradträger 87 gegen Verdrehung gehalten wird, wird das oben beschriebene Getriebe die Werkzeugspindel 31 in einem bestimmten Geschwindigkeitsverhältnis zu der Geschwindigkeit der Spindel 11 in jeder Werkzeugspindelstellung antreiben.. Die Wechselräder 71 und 72 zusammen mit den Wechselgetrieben 48, 49, 51 und 52 ermöglichen die j Änderung des Geschwindigkeitsverhältnisses zwischen - den beiden Spindeln je nach Wunsch, wobei das Geschwindigkeitsverhältnis der Spindeln in Einklang mit dem Verhältnis zwischen der Zähnezahl des Werkzeuges und derjenigen des zu erzeugenden Rades gebracht wird.

Das Schraubenrad 75 trägt einen in radialer Richtung verstellbaren Kurbelzapfen 94, mit dem eine Verbindungsstange 95 in Verbindung steht, die ihrerseits mit einem Kurbelzapfen 96 an einem Hebelarm 97 verbunden ist, der an einer Welle 98 sitzt, die in dem Support 23 gelagert ist. Der Kurbelzapfen und die Verbindungsstange dienen dazu, der Welle 98 eine hin und her gehende Bewegung zu erteilen, wobei der Bewegungswinkel durch Einstellung des Kurbelzapfens 94 beliebig geändert wird. Auf die Welle 98 ist ein Hebelarm 99 aufgekeilt, der mit Hilfe eines Zwischengliedes 100 mit dem Längsgleitstück 33 in Verbindung steht. In diesem Längsgleitstück ruht das vordere Ende der Spindel 31 und erteilt der Werkzeugspindel eine axiale hin und her gehende Bewegung.

Entsprechende Vorrichtungen sind vorgesehen, um die Bewegung des Wagens 27 in der Querrichtung sowohl von Hand als auch selbsttätig während des Arbeitsganges der Maschine auszulösen, um das Werkzeug tangential quer zur Werkstückkante zu bewegen, wobei diese Vorschubbewegung mit Hilfe einer Schraubenführung 101 durchgeführt wird, welche mit einer Muffe 102 in Verbindung steht, die am Wagen 27 befestigt ist. Der Gewindebolzen 101 besitzt ein Vierkantende 103, welches von der Vorderseite der Maschine aus zugänglich ist und einen entsprechenden Hebel aufnehmen kann, um den Gewindebolzen zu drehen und den Wagen 27 in einer von beiden Richtungen zu verschieben. Während des Schneidvorganges wird der Gewindebolzen selbsttätig von einem beweglichen Teil der Maschine aus betätigt.

Diese Vorrichtungen zur selbsttätigen Bewegung umfassen einen hin und her gehenden Arm 104, der auf dem Schraubenbolzen 101 drehbar gelagert ist; der Arm 104 trägt eine Sperrklinke 105, die mit einem Gesperrerad 106 in Eingriff steht, das seinerseits auf dem Schraubenbolzen 101 befestigt ist. Außerdem trägt der Schraubenbolzen 101 ein Stirnrad 107, das mit ihm fest verbunden ist und mit einem auf der Welle 109· sitzenden Stirnrad 108 in Eingriff steht. Die Welle 109 trägt ein Schneckenrad 110, welches mit einem auf der Längswelle 112 sitzenden Schraubenrad in in Eingriff steht. Die Welle 112 trägt ein Kegelrad 113, das an ihrem vorderen Ende befestigt ist und mit einem Kegelrad 114 kämmt, das an dem

inneren Ende einer Querwelle 115 sitzt, an deren äußerem Ende sich ein Stirnrad 116 befindet, welches mit einem auf einer einstellbaren Zwischenwelle 118 sitzenden Stirnrad 117 zusammenarbeitet. Auf der Welle 118 sitzt ein weiteres Zahnrad 119, welches mit einem Stirnrad 120 in Eingriff steht, das auf dem äußeren Ende einer Welle 121 sitzt.

Die Räder 116, 117, 119 und 120 sind Wechselräder, die von der Vorderseite der Maschine aus zugänglich sind und durch Räder verschiedener Größe ersetzt werden können, um das gewünschte Übersetzungsverhältnis zu erzielen. Am inneren Ende der Welle 121 ist ein Stirnrad 122 befestigt, welches mit einem Stirnrad 123 kämmt, das auf der Welle 124 sitzt, die ein zweites Stirnrad 125 trägt, das mit dem Planetenrad 87 in Eingriff steht.

ao Jede Drehbewegung des Schraubenbolzens 101 veranlaßt eine Längsbewegung des Wagens 27 und veranlaßt weiter durch das soeben beschriebene Getriebe eine entsprechende Rotationsbewegung des Planetenradträgers 87. Durch die Umdrehung der verschiedenen Zahnräder 86 und 88 um die Achse der Räder 85 und 89 wird eine proportionale Änderung in der Umlaufgeschwindigkeit der Werkzeugspindel erzielt. Dadurch, daß man ein bestimmtes Geschwindigkeitsverhältnis zwischen dem Schraubenbolzen 101 und dem Zahnradträger 87 vorsieht, erhält man die notwendige Kontrolle über die Geschwindigkeitsänderung der Werkzeugspindel, um die Utnlaufgeschwindigkeit des Werkzeuges in genaue Übereinstimmung mit der imaginären Erzeugungszahnstange zu bringen, so daß man das Werkzeug in genauem Eingriff mit der erzeugenden Zahnstange hält während der Seitenverschiebungen des Werkzeuges.

Mit Rücksicht auf die Gesamtanordnung und zur Erzielung einer guten Schmierung sowie einer guten Zugänglichkeit zum Zwecke der Reparatur sind die meisten Kraft-Übertragungsgetriebe außerhalb des Hauptmaschinenrahmens untergebracht und durch Getriebekasten überdeckt.

Der Antrieb für die Werkstückspindel erfolgt durch die Vertikalwelle 56, welche in der Turmachse liegt, und die Umlaufbewegung wird von der Welle 56 auf die Welle 62 mit Hilfe einer Horizontalwelle 59 übertragen, welche radial zur Welle 56 angeordnet ist und im Winkel mit dem Turm einstellbar ist. Infolgedessen ist es klar, daß die Vertikalwelle 62 und die Werkstückspindel 11 mit gleicher Umlaufgeschwindigkeit umlaufen, unabhängig von der Winkeleinstellung des Turmes.

Will man den Turm in Winkelstellung bringen, so werden die Klemmschrauben 4" gelöst und mit Hilfe der Welle 201 das Ritzel 195 gedreht. Dadurch wickelt sich dieses Ritzel an der Zahnstange 193 ab, und infolgedessen wandert der Turm um seine Achse 6g herum. Die genaue Winkeleinstellung des Turmes erfolgt mit. Hilfe einer Skala 5 und eines Noniusteiles 6, so daß der Turm gan'z genau in die Steigungswinkeleinstellung des zu erzeugenden Zahnrades eingestellt werden 7P kann. In der richtigen Stellung wird der Turm festgestellt durch Anziehen der Schrauben 4°.

Werkzeugspindeleinstell- und Antriebsmechanismus

Die Werkzeugspindel ist so angeordnet, daß sie sowohl in Richtung auf den Werkstückspindelturm und -mechanismus als auch von diesem weg eingestellt werden kann. Die Spindel kann sich axial hin und her gehend bewegen; sie kann sich um eine horizontale Achse hin und her gehend bewegen, um die Spindel in tangentialer Riehtung zum Werkstückkörper zu bewegen. Die Spindel kann ununterbrochen angetrieben werden, und das Umlaufverhältnis zum Maschinenantrieb kann geändert werden. Nachstehend sei die entsprechende Einrichtung beschrieben.

Der Hub der Werkzeugspindel 31 kann nach Bedarf verlängert oder verkürzt werden. Die Änderung dieses Hubes geschieht mittels eines verstellbaren Exzenters, indem (Fig. 3 9S und 11) der Bolzen 94 beliebig in einer mit dem Radkörper 74 verbundenen Schlitzführung 248 ein- und festgestellt werden kann. Zur Feststellung des Tragkörpers des Bolzens 94 dienen Klemmplatten 250, von ioo denen die eine (Fig. 3) mit einer Gradeinteilung 252 versehen ist. Ein Zeiger 253 am Bolzentragteil !ermöglicht, an der Gradeinteilung die gewünschte Hubgröße für die Spindeltrieb- und Lagerteile einzustellen. ,

Wie insbesondere Fig. 14 und 15 erkennen lassen, ist das hintere Ende der Werkzeugspindel 31 mit einer Büchse 297 verkeilt, welche gleitend in der Schraubenradwelle 93 gelagert ist und mit der Sehraubenradwelle mit Hilfe von diametral gegenüberliegenden Nocken 298 verkeilt ist, die in der verlängerten Nabe 299 der Schraubenwelle 93 sitzen und in Längsnuten 300 der Büchse 297 eingreifen.

Die Schraubenradnabe 92 ist in vorderen und hinteren Kugellagern 301 und 302 gelagert, die zwischen der Nabe 299 und dem Innern des Gehäuses 30 liegen. Die äußeren Spurkränze dieser Kugellager ruhen in Aussparungen, welche im Innern des Gehäuses gebildet sind, während die inneren Lauf-

flächen gegen Anlagflächen an der Nabe festgepreßt sind. Die rückwärtige Kante der Nabe springt auf der Rückseite der Schraube 304 vor und ermöglicht die Anbringung von Halteschrauben 305 für die einstellbaren Vorsprünge, wie es weiter unten genauer beschrieben werden soll. Das vordere Ende der Spindel ist in zwei Reihen von mehreren Kugellagern 306 und 307 gelagert, welche an den beiden Enden einer Lagerbüchse 308 sitzen, die an dem Längsschlitten 33 befestigt ist. Die Büchse 308 besitzt, innere Anlaufflächen, welche mit den äußeren Laufflächen der innersten Kugellager auf jeder Kugellagerreihe 306 und 307 in Berührung stehen, wobei die Kugellager 307 gegen das vordere Ende der Büchse 297 gepreßt sind und das vordere Kugellager der Reihe 306 mit einem Ansatznocken 309 am vorderen Ende der Werkzeugspindel 31 in Berührung steht. Die Werkzeugspindel 31 ist mit einer Klemmmutter 32« versehen, zum. - Festklemmen, des Werkzeuges 32 gehen den Anschlagring 309, und an ihrem hinteren Ende mit einer Schraubenmutter 310, die dazu dient, die Spindel rückwärts anzuziehen, um die Kugellager 306 und 307 festzuklemmen. Diese abstandhaltende Zwischenbüchse 311 auf der Spindel liegt zwischen den inneren Laufkränzen der Kugellager 306 und 307, so daß die Kugellager zwischen dieser Büchse und dem Ring 309 sowie der Büchse 297 und der Spindel gegen Axialverschiebung in der Welle 33 gehalten sind. Das rückwärtige Ende des Gehäuses 30 ist mit einer abnehmbaren Kappe 312 verschlossen, welche das hintere Ende der Spindel und der Büchse überdeckt und deren Tiefe entsprechend der axialen hin und her gehenden Bewegung der Werkzeugspindel genügend bemessen ist.

Der Tragschlitten 33 für die Längsverschiebung der Spindel ist mit einem Hebel 100 mit Hilfe eines Armes 313 verbunden, der am Boden des Gleitstückes 33 befestigt ist und sich nach abwärts durch einen Längsschlitz 314 des Gehäuses 30 hindurch erstreckt. Wie aus Fig. 16 ersichtlich, besitzt das Gehäuse 30 einen sich nach vorn erstreckenden Kanal 314, der als Führung für den längs bewegliehen Schlitten 33 dient. Der Schlitten 33 wird an seinem Platz in der Führung 315 mit Hilfe von Führungsplatten 316 gehalten, welche die beiden Endteile des Schlittens 33 überdecken und an den seitlichen Flanken der Kanalführung 315 mit Schrauben 317 befestigt sind, wobei das Seitenspiel im Kanal durch ein einstellbares Teil 33^a aufgenommen wird. Das Führungsbett 315 besitzt ein leichtes Vertikalspiel zwischen den vorderen ,und hinteren S ei ten wandungen des Wagens 27, wobei die Abwärtsbewegung durch Flanken 318 an der vorderen Wagenwand 27 begrenzt ist, während die Aufwärtsbewegung durch Anschlagleisten 319 begrenzt wird, welche an den beiden gegenüberliegenden Seiten des Wagens 27 angebracht sind und die seitlichen Vorsprünge 320 an den Führungsteilen 315 überdecken. Die Anschlagseiten 319 sind abnehmbar am Wagen 27 befestigt, um ein leichtes Ausmontieren des Gehäuses und des Schlittens zu ermöglichen, wobei Klemmbolzen 321 die Anschlagleisten 319 oben am Wagen 27 festhalten.

Federn 322 ziehen den Teil 315 des Gehäuses 30 nach abwärts, wobei diese Federn die Führunsgteile in ihrer tiefsten Stellung in Berührung mit den. Flanken 318 halten sollen. Die Federn 322 sind im vorderen Teil des Wagens '27 angeordnet und sind mit ihren unteren vorspringenden Ösen an Bolzen 323 befestigt, die am Boden des Wagens 27 sitzen. Die oberen Enden der Federn sind an Büchsen 324 befestigt, welche für die Vertikaleinstellung in den genannten Flankenteilen der Führungen 315 Mes Gehäuses 30 mit Hilfe von Schrauben 325 befestigt sind, die ihrerseits mit Gewinde im Innern der Büchse eingeschraubt sind und deren Köpfe an ihrem oberen Ende in Gegenbohrungen der Führungsleisten sitzen. Die Schrauben 325 go können mit einem Schraubenzieher gedreht werden, um die Büchse 324 höher oder tiefer zu stellen. Die Vertikalbewegung der Schrauben wird durch Druckschrauben 326 verhindert, welche in den Gegenbohrungen sitzen und auf den Kopf der Schraube 325 drücken. Die Büchsen 324 sind gegen Drehbewegung um die Schraube 325 mit Hilfe von Führungsschrauben 327 in der Seite der Schlittenführung 320 gesichert, welche in Längsnuten der Büchsen hineinragen. Mit Hilfe .der Schrauben 325 kann man den Federn 322 die gewünschte Spannung geben, wobei die Federspannung von Zeit zu Zeit nachreguliert wird, wenn dies erwünscht ist.

Die Welle 98 ist in dem längs beweglichen Support 23 befestigt und am Arm 99 verkeilt, der sich mit dem Wagen 27 bewegt, so daß der Arm 99 über das Keilende der Welle 98 während der Wagenbewegung des Wagens 27 gleitet, um die hin und her gehende Armbewegung des Armes 99 während der Bewegung des Wagens 27 zu ermöglichen. Der Kopf des Wagens 27 ist mit einer Öffnung versehen, deren Größe so bemessen ist, daß sie die Bewegung des Armes 99 während des Wagenlaufes zuläßt.

Beim Arbeiten, der Maschine wird die Verlängerung 315 des Gehäuses 30 gegen die Anschlagseite 319 während des Vorwärtsschneidhubes der Werkzeugspindel gehalten und durch die Federn 322 gegen die Führungen

3i8 des Wagens 27 während des Rückhubes. Es ist genügend Spiel zwischen den Anschlagleisten 319 und den Begrenzungsflächen 318 vorhanden, um zu ermöglichen, daß das Werkzeug während des Rückhubes tiefer liegt, so daß es vom Werkstück frei ist. Es sind außerdem Mittel vorgesehen, um während des Vorwärtshubes einen aufwärts gerichteten Druck an dem Führungsteil 315

auszuüben. Zu diesem Zweck ist auf der Welle 76 ein Nocken 330 verkeilt (Fig. 14). Die Nockenscheibe 330 ist an einem Lagerarm 331 befestigt, der am Boden des Wagens 27 angebracht ist, wobei die Nabe der Nockenscheibe in einem Kugellager 332 liegt, das in dem Tragarm 331 sitzt. Das Lager 332 wird mit Hilfe eines Stellrings 333 am Lagerarm 331 in seiner Stellung gehalten und zugleich durch eine Schraubenmutter 334 auf der Nabe der Nockenscheibe. Die Nockenscheibe 330 steht mit einer Laufrolle 335 in Berührung, welche am hinteren Ende eines Hubhebels 336 angebracht ist, der seinerseits mit seinem vorderen Ende auf einer Querwelle 337 sitzt, die im Bogen des Wagens 27 gelagert ist. Die Welle 337 trägt einen darauf verkeilten, nach vorwärts sich erstreckenden Arm 338, welcher mit der Verlängerung des Gehäuses 30 durch einen Hebel 339 in Verbindung steht, der ein abgerundetes oberes Ende besitzt, das in einem Rundbett eines Sattelstückes 340 liegt, welches seinerseits an der Unterseite des Gehäuses befestigt ist. Ein abgerundetes unteres Ende ruht in einem Sattelstück 341, welches einstellbar an dem vorderen Ende des Hebels 338 befestigt ist, in dem das Sattelstück 341 eine abgeschrägte Grundfläche hat, die mit einem Gegenstück 342 in Berührung steht, was in verschiedener Tiefenstellung am Arm 338 mit Hilfe eines Schraubenbolzens 343 befestigt ist.

Die Hälfte des Umfangs der Nockenscheibe 330 ist im Durchmesser geringer als derjenige des verbleibenden Teiles, so daß bei einer halben Umdrehung der Welle j6 die Rolle 335 auf dem erhabenen Teil der Kurvenscheibe läuft und während der anderen Hälfte der Umdrehung auf dem Teil von geringerer Höhe. Die Kurvenscheibe ist nun so eingestellt, daß die Rolle 335 auf dem höheren Teil während des Vorwärtshubes der Werkstückspindel abläuft und während des Rückwärtshubes auf dem Teil von geringerem Durchmesser. Während die Rolle 335 auf dem erhabenen Teil der Kurvenscheibe abrollt, wird ein Aufwärtsdruck auf die vordere Verlängerung des Gehäuses 30 ausgeübt, welcher die Führung 315 in Berührung mit den Anschlagleistea3i9 hält, so daß das Werkzeug 32 starr hochgehalten -wird und sich horizontal während des Schneidhubes bewegt. Läuft jedoch die Rolle 335 auf den niedrigen Teil der Kurvenscheibe 330 am Ende des Vorwärtshubes, so ziehen die Federn 322 das vordere Ende des Gehäuses 30 nach abwärts und bringen es in Berührung mit den Flanken 318, so daß das Werkzeug am Ende des Vorwärtshubes sofort nach abwärts in eine solche Lage gebracht wird, daß es während des Rückhubes vom Werkstück frei ist. Der Arm 336 ist ein langer Arm, welcher über die Welle 98 abgebogen ist. Dieser Arm springt weit genug zurück, um durch die Übersetzung einen nachgiebigen Druck auf die Nockenscheibe 330 auszuüben, so daß ungewöhnlicher Zug im Hebel und ungewöhnlicher Druck auf den Hebel und die Nockenscheibenlager vermieden wird. Durch Einstellen des Druckteiles 342 kann der nach aufwärts gerichtete Druck auf die Gehäuse-Verlängerung 315 reguliert werden, um den gewünschten Aufwärtsdruck während des Schneidhubes einzustellen. Die hin und her gehenden Bewegungen des Gehäuses 30 werden durch die Zapflager 29 und 29" ermöglicht, und durch diese Bewegung wird der Antrieb der Werkzeugspindel nicht beeinträchtigt, welche ununterbrochen sowohl während des Rückhubes wie während des Arbeitshubes, umläuft.

Der Schraubenbolzen 101 bzw. 103 kann von Hand betätigt werden, um den Wagen seitlich zu verschieben; vorzugsweise aber wird der Schraubenbolzen während des Schneidvorganges selbsttätig betätigt. Zu dem Zweck ist eine Verbindungsstange 364 auf dem äußeren Ende des Tragarmes 106 mit Hilfe eines Bolzens 365 drehbar gelagert, welcher gleichzeitig als Lager für die Sperrklinke 105 dient. Das untere Ende dieser Verbindungsstange 364 ist mit einem Hebel 366 verbunden, der drehbar auf der Welle 367 gelagert ist, die im unteren Ende des Gehäuses 126 ruht. Die Verbindungsstange 364 ist mit dem Hebel 366 mit Hilfe eines Drehbolzens 368 einstellbar verbunden, welch letzterer in einer Kurvenführung 369 im Hebel 366 verstellbar ist, um den Hub des Hebels und die Ausdehnung der Winkelbewegung zu verändern, welche dem Sperrklinkentragarm 106 gegeben wird. Der Hebel 366 ist zwischen seinen Enden gelagert und trägt an. seinem rückwärtigen Ende einen Bolzen 370, an welchem eine Verbindungsstange 371 angreift, die mit ihrem äußeren Ende an einem Exzenter 372 liegt, der auf der Querwelle 376 angebracht ist. Der Hebel 366 wird während jeder Umdrehung der Welle 76 mit Hilfe der Verbindungsstange 371 hin und her bewegt und überträgt jede hin und her gehende Bewegung auf den Schaltklinkenarm 104. Während der Aufwärtsbewegung des

±0

Klinkentragarmes 104 erteilt die Klinke dem Sperrad 106 ■ eine Drehbewegung, während die Klinke bei der Rückwärtsbewegung des Armes 104 über die Zähne des Sperrades hinweggleitet.

ι " Durch Einstellung des Drehbolzens 368 im Schlitz 369 kann die Ausdehnung der Winkelbewegung des Sperrklinkentragarmes 104 geändert werden, um die Winkeldrehung des Sperrades 6 für jede Wellenbewegung der Welle 76 zu ändern. Die Welle 76 betätigt gleichzeitig den Mechanismus, welcher der hin und her gehenden Spindel bei jeder Wellenumdrehung eine hin und her gehende Bewegung gibt. Der Fortschaltmechanismus ist nun so gestaltet, daß er dem Wagen während eines bestimmten Teiles der Vorschubbewegung der Werkzeugspindel eine Vorschubbewegung erteilt.

Außerdem sind Hilfsmittel vorgesehen, um die Sperrklinke außer Eingriff mit dem ■Rad zu halten, um die Vorschubbewegung zu unterbrechen, wenn die gewünschte Seitenbewegung des Wagens erreicht ist. Die Sperrklinkenausschaltvorrichtung umfaßt einen Führungsarm 373, welcher drehbar auf dem Bolzen 365 gelagert ist und mit einem Anschlag 374 versehen ist, welcher in -Eingriff kommen kann mit 'einem Bolzen 375 an der Sperrklinke. Das äußere Ende des Armes 373 trägt einen unter Feder druck stehenden Bolzen 376, welcher in einer Spiralnut 377 gleiten kann, die auf -der Außenfläche des Sperrades 106 gestaltet ist. Der Bolzen ist mit einem Rändelkopf 378 versehen, mit dem er aus der Nut weggezogen werden kann, um den Bolzen mit irgendeinem Teil der Führungsnut bei Beginn des Schneidvorgangs in Eingriff zu bringen.

Während des Schneidvorganges veranlaßt die Spiralnut den Arm 373, sich nach einwärts auf die Wellenmitte hin zu bewegen, wobei alsdann der Anschlag 374 sich auf den ' Bolzen 375 zu bewegt. Ist der Bolzen 376 zum inneren Ende der Spiralnut gelangt, so wird der Anschlag 374 in eine solche Stellung gebracht, daß die Sperrklinke 105 außer Berührung mit dem Sperrad während des Hinundherganges des Armes 104 gehalten wird, so daß die Vorschubbewegung des Wagens unterbrochen ist. Bei Beginn des Schneidvorganges kann man den Bolzen 376 mit irgendeiner beliebigen Stelle der Spiralführung in Eingriff bringen, um die gewünschte Seitwärtsbewegung des Wagens 27 herbeizuführen. Nach Beendigung dieser vorherbestimmten Vorschubbewegung wird die Sperrklinke selbsttätig außer Eingriff mit dem Sperrad gebracht, so daß eine weitere Vorschubbewegung nicht mehr dem Wagen erteilt wird.

Arbeitsweise der Maschine

Beim Arbeiten der Maschine sitzt der Rohling auf der Werkstückspindel, und der Werkstückspindelkopf 9 ist in vertikaler Richtung am Ständer 7 so eingestellt, daß der Teilkreiszylinder des zu erzeugenden Zahnrades mit einer horizontalen Ebene tangiert, die ihrerseits wieder mit dem Teilkreiszylinder des Werkzeuges tangiert, während der .Schneidhub vor sich geht. Der Turm ist alsdann in Winkelstellung eingestellt, um die Achse der Werkstückspindel in einem Winkel zur Achse der Werkzeugspindel einzustellen, welcher dem Steigungswinkel des zu erzeugenden Zahnrades entspricht. Die Vertikalachse des Werkzeugspindelturmes ist unter der Achse angeordnet, auf welcher der Rohling befestigt ist. Jedoch ist es nicht notwendig, daß der Rohling vollkommen in bezug auf seine Achse zentriert ist, da der seitliche Vorschub des Werkzeuges tangential zum Werkstück während; des Schneidvorganges verläuft und das Werkzeug sich quer über die Oberfläche des Rohlings bewegen läßt, gleich ob der Rohling auf der einen oder anderen Seite der Vertikalachse liegt.

Bei der Erzeugung von Schraubenrädern isf der Teilkreiszylinder" des Werkzeuges tangential zu einer Ebene angeordnet, welche wiederum an den Teilkreiszylinder des zu erzeugenden Zahnrades tangiert, und der Herstellungsgang des Werkzeuges erstreckt sich durch die Breite des Werkzeughubes, welcher quer zur Oberfläche des Zahnrades verläuft. Infolge der tangentialen Vorschubbewegung wandert die Berührungslinie des Werkzeugteilkreiszylinders an der Berührungslinie des zu erzeugenden Zahnrades entlang mit einer gemeinsamen Tangentenebene, so daß das Werkzeug, welches eine imaginäre Zahnstange bildet, während seiner axialen Hinundherbewegung und der seitlichen Vorschubbewegung die Zähne in den Zahnradkörper einschneidet in ihrer vollen Tiefe über die ganze Länge des Zahnes, wobei dieser Entstehungsvorgang in dieser Hinsicht mit demjenigen einer Zahnstange zu vergleichen ist.

Um ein Zahnrad zu schneiden, muß das Geschwindigkeitsverhältnis, das durch den Antriebsmechanismus zwischen Werkzeug- und Werkstückspindel gegeben ist, in Übereinstimmung mit dem Zähnezahlverhältnis zwischen der Zähnezahl des Werkzeuges und derjenigen des zu schneidenden Zahnrades gebracht werden. Dieses Geschwindigkeitsverhältnis wird durch Auswechslung der Wechselräder 48, 49, 51 und 52 im Räderkasten 131 zusammen mit demjenigen der Wechselräder 71 und 72 im Räderkasten 133

im hinteren Ende der Maschine herbeigeführt. Das Geschwindigkeitsverhältnis zwischen den Vorschubschraubenbolzen 121 und dem PIanetenradkörper 87 ist notwendig, um das Werkzeug in Übereinstimmung mit der imaginären Zahnstange des zu erzeugenden Zahnrades zu halten. Dieses Verhältnis ist abhängig von der Teilung des Schraubengewindes und dem Teilkreisdurchmesser des Werkzeuges, und das richtige Verhältnis zwischen dem Schraubenbolzen 101 und dem Planetenradtragkörper 87 wird mit Hilfe der Wechselräder 116, 117, 119 und 120 im Räderkasten 126 herbeigeführt, so daß die tangentiale Vor Schubbewegung der Werkzeugspindel ihr Geschwindigkeitsverhältnis in dem Maße ändert, wie es notwendig ist, um das Werkzeug in Eingriff mit der imaginären erzeugenden Zahnstange zu halten. Das Eingriffverhältnis zwischen dem zu erzeugenden Rad und dem Werkzeug mit der Erzeugungszahnstange kann erzielt werden durch Änderung der Geschwindigkeit einer Welle im Verhältnis zu der Vorschubbewegung; die Änderung der Planetenradgeschwindigkeit ist hier dargestellt in Anpassung an die Antriebseinrichtung für die Werkzeugspindel. Wohl verstanden kann diese Einrichtung ebenso gut dem Antrieb der Werkstückspindel angepaßt werden.

Nachdem der Antriebsmechanismus eingestellt ist, um das geeignete Geschwindigkeitsverhältnis zwischen Werkstück- und Werkzeugspindel zu erzielen, und nachdem außerdem der Support 23 und der Kurbelzapfen 94 so eingestellt sind, daß der Hub des Werkzeuges dem zu erzeugenden Rad angepaßt ist, kann die Maschine in Gang gesetzt werden, wobei der Kontrollarm 373 mit der Führungsnut 377 an der Außenseite des Sperrrades gekuppelt wird und der Drehbolzen 368 auf dem Hebel 366 so eingestellt ist, daß der gewünschte Vorschub des Wagens 27 erzielt wird. Das Werkzeug, welches schnell hin und her geht und langsam in seitlicher Richtung, dringt nach und nach in den Rohling ein, bis die Schneidzähne mit ihrer vollen Tiefe eingreifen und während der Bewegung des Werkzeuges quer über die Radoberfläche das Zahnrad vollkommen erzeugt ist, indem die Zähne in ihrer vollen Höhe von einem Ende bis zum anderen geschnitten sind. Das fertige Zahnrad kann dann von der Werkstückspindel abgenommen werden, und der Wagen wird zu seiner Ausgangsstellung zurückgebracht, indem man von Hand den Schraubenbolzen 101 zurückdreht, wobei ein zweiter Rohling auf die Werkstückspindel ausgesetzt wird und der Arbeitsgang sich wiederholt. Es ist noch zu bemerken, daß die Maschine nach der Erfindung mit einem Minimum von Reibungsverlusten arbeitet, was dadurch bedingt ist, daß die genannten Antriebselemente mittels Kugellager gelagert sind. Dadurch, daß alle Wellen gegen Axialverschiebung durch Drucklager gehalten sind, arbeitet die Maschine außerdem mit einem Minimum an Erschütterung, wobei infolge der Verwendung von Verschraubungen an den Lagern jedes Spiel infolge der Abnutzung vermieden wird. Außerdem sind alle Getriebe sehr leicht zugänglich, zwecks Auswechslung und Reparatur, und auch so angeordnet, daß die Maschine einen geschlossenen Eindruck macht.

Schließlich ist noch zu bemerken, daß die Geschwindigkeit des Werkzeuges bei der vorliegenden Maschine viel größer ist als bei den bekannten Maschinen; infolge dieser größeren Geschwindigkeit und der verhältnismäßig geringen Vorschubbewegung verläuft der Erzeugungsgang des Werkzeuges ganz gleichmäßig durch das zu erzeugende Rad, da ja das Werkzeug so bewegt wird, daß es während des Schneidvorgangs ununterbrochen eine Zahnstange erzeugt, insofern, als der Herstellungsgang für das Werkzeug bei dem Radkörper demjenigen bei der Erzeugung einer Zahnstange entspricht, indem er sich in Eingriff mit dem Zahnrad bewegt und dessen Zähne nach dem Abwälzprinzip erzeugt.

Claims (6)

1. Patentansprüche:

   i. Maschine zur wahlweisen Herstellung von Stirnrädern mit axial, verlaufenden geraden oder schraubenförmig verlaufenden Zähnen mittels eines zahnradartigen Stoßrädes mit achsparallel gerichteten Zähnen, dadurch gekennzeichnet, daß die in zueinander parallelen Ebenen liegenden Achsen des Stoßrades und des Werkstücks in dem Schraubensteigungswinkel zueinander einstellbar sind, daß sich beide in einem von den Zähnezahlen des Stoßrades und des Werkstückes abhängigea. Verhältnis drehen und daß Stoßrad und Werkstück, ausgehend von einer seitlichen Anfangslage, nach jeder Umdrehung des Werkstücks parallel zu einer angenommenen, Werkstück und no Stoßrad gemeinsamen Zahnstange eine absatzweise erfolgende Relativbewegung ausführen, die dem Abrollen auf der gemeinsamen Zahnstange entspricht.
2. 2. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß für die Einstellung des Werkstücks zum Werkzeug in den gewünschten Schraubenwinkel der Werkstückträger um eine die Werkzeugachse winkelrecht kreuzende Achse schwenkbar und einstellbar ist, während das Werkzeug die dem _t Abrollen auf der gemein-

   samen gedachten Zahnstange entsprechende Querbewegung ausführt.
3. 3. Maschine nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die hin und her gehende Werkzeugspindel (31) fest in einem die Arbeitshubbewegung ausführenden Gleitstück (33) gelagert ist, das in einem in geringem Maße senkrecht beweglichen Gehäuse (30) ruht, das mittels eines Kreuzschlittens in Richtung der Werkzeugachse und quer dazu bewegbar ist.
4. 4. Maschine nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das das Gleitstück (33) tragende Gehäuse (30) mittels einer am vorderen Ende angreifenden Schubstange bewegbar ist, die bei jedem Arbeitshub der Spindel (31) mittels eines Exzenters (330) das Gleitstück (30) gegen obere Führungsflächen (316) andrückt, während des Rückhubes jedoch unter Wirkung von Zugfedern (322) um Zapflagen. (29, 29°) abklappend gegen untere Führungen (31 S) drückt, so daß während des Rückhubes das Werkzeug außer Berührung mit dem Werkstück bleibt.
5. 5. Maschine nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das> die Werkzeugspindel tragende Gleitstück (33) mittels eines Kurbelantriebs (94) über einen Schwinghebelantrieb (97, 99, 100) seine hin und her gehende Bewegung erhält und für den Antrieb während der Seitenverschiebung der Werkstückspindel (31) der Antriebshebel (99) auf der Antriebswelle (98) längs verschiebbar angeordnet ist.
6. 6. Maschine nach den Ansprüchen 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der die Querbewegung ausführende Support (27) sowohl von Hand als auch mittels eines Sperradtriebes selbsttätig in Abhängigkeit von der Maschinenbewegung seinen Vorschub erhält, während der in der Längsrichtung bewegliche Support (27) für die Zentrierung und Einstellung von Werkzeug und Werkstück aufeinander vor dem Arbeitsbeginn von Hand verstellbar ist. .

   Hierzu 3 Blatt Zeichnungen