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KAISERLICHESIMPERIAL

PATENTAMT.PATENT OFFICE.

PATENTSCHRIFTPATENT LETTERING

KLASSE 49: Metallbearbeitung, mechanische.CLASS 49: Metalworking, mechanical.

EDWIN RUSSELL FELLOWS in SPRINGFIELDEDWIN RUSSELL FELLOWS in SPRINGFIELD

(Grfsch. Windsor, V. St. Α.).(Grfsch. Windsor, V. St. Α.).

Patentirt im Deutschen Reiche vom 31. März 1897 ab.Patented in the German Empire on March 31, 1897.

Der Gegenstand vorliegender Erfindung bezieht sich auf eine Maschine zum Schneiden von Zahnrädern oder anderen ähnlichen Elementen; die neue Maschine unterscheidet sich von den bisher bekannten, ähnlichen Zwecken dienenden Maschinen dadurch, dafs sie das Arbeitsstück an mehreren Punkten gleichzeitig angreift. Auf diese Weise können die Zähne bedeutend rascher geschnitten werden, als wie dies unter Zuhülfenahme eines Schneidwerkzeuges möglich ist, welches das Arbeitsstück nur an einem einzigen Punkte angreift. Die Erfindung verfolgt gleichzeitig noch den Zweck, Zähne jeder beliebigen Gestaltung schneiden zu können und dabei für jedes Getriebe die Curvengestaltung des Zahnes zu erzeugen, welche der Gröfse oder dem Durchmesser desselben entspricht.The subject matter of the present invention relates to a cutting machine of gears or other similar elements; the new machine is different of the previously known machines serving similar purposes in that they do that Attacks work piece at several points at the same time. This way the teeth can be cut significantly faster than with the aid of a cutting tool is possible, which attacks the workpiece only at a single point. the The invention also pursues the purpose of cutting teeth of any shape to be able to create the curve design of the tooth for each gear, which corresponds to its size or diameter.

Die neue Maschine kennzeichnet sich im Wesentlichen dadurch j dafs das Schneidwerkzeug τ— Hobel — selbst die Gestalt eines Zahnrades erhält; dieser Hobel c bewegt sich zunächst nur vertical auf und ab und arbeitet sich dabei, wie Fig. 12 bis 14 zeigen, zunächst bis zur gewünschten Zahntiefe in das Werkstück b ein; hierauf erhält sowohl der Hobel als auch das Werkstück nach jedem Arbeitshub eine geringe Horizontalbewegung um ihre Achse, so dafs, wie ohne Weiteres aus den Fig. 15 bis 19 hervorgeht, die Zahngestaltung selbsttätig erzeugt wird und der Hobel gleichzeitig mehrere Zähne auf einmal bearbeitet.The new machine is characterized essentially in j That the cutting tool τ- planer - itself receives the shape of a gear; this plane c initially only moves vertically up and down and, as shown in FIGS. 12 to 14, initially works its way into the workpiece b to the desired tooth depth; Both the plane and the workpiece then receive a slight horizontal movement about their axis after each working stroke, so that, as can readily be seen from FIGS. 15 to 19, the tooth design is generated automatically and the plane simultaneously processes several teeth at once.

Auf beiliegenden Zeichnungen ist eine Maschine der neuen Art dargestellt; in denselben ist Fig. ι eine Vorderansicht.A machine of the new type is shown in the accompanying drawings; is in the same Fig. Ι a front view.

Fig. 2 und 3 sind Seitenansichten.Figures 2 and 3 are side views.

Fig. 4 ist eine Draufsicht.Fig. 4 is a plan view.

Fig. 5 und 5a zeigen Ansichten von Werkzeug und Arbeitsstück.Fig. 5 and 5a show views of the tool and work piece.

Fig. 6 ist ein Schnitt im Wesentlichen in Richtung der Linie 5-5 der Fig. 1, von rechts gesehen.6 is a section taken generally in the direction of line 5-5 of FIG. 1, from the right seen.

Fig. 7 ist ein Schnitt in Richtung der Linie 6-6 nach Fig. 5.FIG. 7 is a section taken in the direction of line 6-6 of FIG. 5.

Fig. 8 ist ein Schnitt in Richtung der Linie 8-8 nach Fig. 4.FIG. 8 is a section taken in the direction of line 8-8 of FIG. 4.

Fig. 9 ist ein Schnitt in Richtung der Linie 9-9 der Fig. 8.FIG. 9 is a section taken in the direction of line 9-9 of FIG. 8.

Fig. 10 ist eine Vorderansicht der Werkzeugspindel und Lagerung.Figure 10 is a front view of the tool spindle and bearing.

Fig. 11 ist ein Längsschnitt durch das Werkzeug, im Weiteren Hobel genannt.11 is a longitudinal section through the tool, hereinafter referred to as a plane.

Fig. 12 bis 19 sind Draufsichten auf Hobel und Arbeitsstück und stellen die verschiedenen Schritte bei der Zahngestaltung dar.Figures 12 through 19 are plan views of planes and work piece and represent the different steps in tooth design.

Das Gestell α der Maschine trägt eine Vorrichtung, welche das Arbeitsstück b, in welches die Zähne geschnitten werden sollen, schrittweise weiterbewegt. Der zahnradähnlich gestaltete Hobel ist auf diesem Traggestell derartig beweglich gelagert, dafs er sich quer zu der Ebene des Arbeitsstückes auf- und abwärts bewegt, und dafs er nach jeder Rückwärtsbewegung um einen geringen Betrag gedrehtThe frame α of the machine carries a device which gradually moves the workpiece b into which the teeth are to be cut. The gear-like planer is mounted so movably on this support frame that it moves up and down transversely to the plane of the work piece, and that it rotates a small amount after each backward movement

wird. Auch das Arbeitsstück erhält eine fortschreitende Bewegung nach jedem Hub des Hobels. Die aus diesen Bewegungen resultirende Bewegung bedingt, wie weiter unten beschrieben werden wird, die Bildung der Zähne des Arbeitsstückes. Wenn letzteres eine kreisförmige Gestalt besitzt, wenn also Zahnräder zu schneiden sind, so erhält .das Arbeitsstück schrittweise eine Drehbewegung; wenn jedoch eine Zahnstange geschnitten werden soll, so wird das diesbezügliche Arbeitsstück schrittweise in gerader Linie weiterbewegt. In dem ersteren Falle ist das Arbeitsstück b auf dem oberen Ende einer vertical drehbaren Spindel b¹ befestigt, welche in einem entsprechenden Lager £² des Maschinengestelles gelagert ist (Fig. i). Diese Befestigung geschieht unter Vermittelung eines Bolzens b^z (Fig 8), dessen konischer Kopf b* sich in eine konische Ausdrehung der hohlen Spindel einlegt. Eine Klemmmutter Z?⁵ dieses Bolzens prefst das Arbeitsstück gegen einen ringförmigen Anschlag b® der Spindel, während ein mit diesem Ringanschlag verbundener Arm b¹ in einen der Arme b^s des Arbeitsstückes eingreift. Das Lager b² wird von einem schwingenden Arm b⁹ getragen, der unter Vermittelung des Gelenkes b¹⁰ mit dem Maschinengestell derart verbunden ist, dafs die Spindel b¹ aus ihrer Arbeitsstellung nach auswärts geschwungen werden kann, wie in Fig. 4 punktirt gezeichnet ist. Diese Verbindung des Lagers mit dem Gestell ermöglicht ein bequemes Aufsetzen und Abnehmen des Werkstückes. Der Arm b⁹ hält die Spindel b^l unter Vermittelung einer Schraubenmutter &¹² (Fig. 8 und 9) in ihrer Arbeitsstellung, welche Schraubenmutter auf einen in dem Maschinengestell befestigten Bolzen aufgeschraubt wird, nachdem ein geschlitzter Ansatz b^d über diesen Bolzen greift.will. The work piece also receives a progressive movement after each stroke of the planer. The movement resulting from these movements causes, as will be described below, the formation of the teeth of the workpiece. If the latter has a circular shape, so if gears are to be cut, then the work piece is gradually rotated; However, if a rack is to be cut, the relevant work piece is moved step by step in a straight line. In the former case, the work piece is b on the upper end of a vertical rotatable spindle mounted b ^1, which is mounted in a corresponding bearing £ ² of the machine frame (Fig. I). This fastening is done by means of a bolt b ^z (Fig. 8), the conical head b * of which is inserted into a conical recess of the hollow spindle. A clamping nut Z? ^{5 of} this bolt prefst the work piece against an annular stop b® of the spindle, while an arm b ¹ connected to this ring stop engages in one of the arms b ^{s of} the work piece. The bearing b ² is carried by a swinging arm b ⁹ , which is connected to the machine frame by means of the joint b ^{10 in} such a way that the spindle b ¹ can be swung outward from its working position, as shown in dotted lines in FIG. This connection of the bearing with the frame enables the workpiece to be put on and taken off easily. The arm b ⁹ holds the spindle b ^l by means of a screw nut & ¹² (FIGS. 8 and 9) in its working position, which screw nut is screwed onto a bolt fastened in the machine frame after a slotted shoulder b ^d engages over this bolt.

Das in Fig. 1 1 dargestellte Werkzeug (Hobel) besteht aus hartem Stahl und besitzt die Gestalt eines kleinen Zahnrades, das mit einer Anzahl abwechselnder Vorsprünge 2 und Ausschnitte 3 versehen ist. Die untere Fläche 4 des Hobels ist vorteilhaft hohl konisch gestaltet, so dafs der Winkel zwischen der Umgrenzungsfläche und der Grundfläche etwas kleiner als ein rechter ist und somit jeder Zahn eine geeignete Schneide erhält. Die einzelnen Zähne sind leicht nach oben verjüngt.The tool shown in Fig. 1 1 (plane) consists of hard steel and has the shape of a small gear with a number of alternating protrusions 2 and cutouts 3 is provided. The lower surface 4 of the plane is advantageously designed to be hollow and conical, so that the angle between the boundary surface and the base is somewhat smaller than a right one, and thus every one Tooth is given a suitable cutting edge. The individual teeth are tapered slightly upwards.

Der Hobel kann, wie in Fig. 11 angegeben ist, aus einem Stück bestehen, während er auch als besonderes Rädchen ausgebildet werden kann.The planer can, as indicated in FIG. 11 is made of one piece, while it can also be designed as a special cog can.

Der Hobel ist mit einer Spindel c¹ verbunden, welche in einem passenden Primärschlitten c² gelagert ist (Fig. 1 bis 10). Dieser Schlitten c'² ist in Bezug auf die Achse des Werkstückes b auf festen Führungen c³ hin- und herbeweglich. Die Spindel c¹ ist in Lagern c⁴ drehbar, die in dem oberen Theil des Schlittens c² angeordnet sind. Ferner geht diese Spindel noch durch ein gleitendes ,Lager c^e hindurch, welches auf einem zweiten Schlitten c⁷ angeordnet ist; letzterer läuft in Führungen c⁸, die sich auf dem Schlitten c² befinden, wobei noch zu bemerken ist, dafs die Spindel in dem Lager c⁴ in der Längsrichtung verschoben werden kann.The plane is connected to a spindle c ¹ which is mounted in a suitable primary slide c ² (FIGS. 1 to 10). This carriage c ' ² is movable to and fro on fixed guides c ³ with respect to the axis of the workpiece b. The spindle c ¹ is rotatable in bearings c ⁴ arranged in the upper part of the slide c ^2. Furthermore, this spindle goes through a sliding bearing c ^e , which is arranged on a second slide c ⁷ ; the latter runs in guides c ⁸ , which are located on the carriage c ² , it should also be noted that the spindle in the bearing c ⁴ can be moved in the longitudinal direction.

Mit dem zweiten Schlitten c⁷ ist eine Zahnstange d (Fig. 6 und 7) verbunden und in diese Zahnstange greift ein Zahnradsegment d^l ein, welches auf. einer schwingenden Welle d'² befestigt ist. Diese Welle d'² ist in einem passenden Lager des Gestelles gelagert, während das Segment d¹ mit der Welle d- durch einen Längskeil d⁵⁰ derartig verbunden ist, dafs es verschoben werden kann. Mit der Segmentwelle d'² ist ein Kurbelarm <f³ befestigt (Fig. 2 und 4), der unter Vermittelung einer Stange d* an einen Kurbelzapfen d⁵ angelenkt ist, der auf einem Kurbelarm d^a verstellbar befestigt ist. Dieser Kurbelarm d^ aber ist mit der Hauptwelle d⁷ verbunden.A toothed rack d (FIGS. 6 and 7) is connected to the second slide c ⁷ , and a toothed wheel segment d ^l engages in this toothed rack and engages. a vibrating shaft d ' ^{2 is} attached. This shaft d ' ² is mounted in a suitable bearing of the frame, while the segment d ^{1 is} connected to the shaft d- by a longitudinal wedge d ^{50 in} such a way that it can be moved. A crank arm <f ^{3 is} attached to the segment shaft d ' ² (FIGS. 2 and 4), which is articulated by means of a rod d * to a crank pin ^{d 5 which} is adjustably attached to a crank arm d ^a. This crank arm d ^ but is connected to the main shaft d ⁷ .

Bei der Rotation der Welle d⁷ mufs somit das Segment d^l unter Vermittelung der eben beschriebenen Mechanismen hin - und herschwingen, so dafs das Segment der Spindel dem Hobel eine auf- und abgehende Bewegung mittheilen mufs. Die Hauptwelle d" ist in dem Maschinengestell so gelagert, dafs sie mit variabler Geschwindigkeit rotirt, so dafs sie eine raschere Bewegung während des Hobelaufwärtsganges annimmt, als während derjenigen Zeit, in welcher der Hobel seine Schneidarbeit vollführt. Dies wird unter Vermittelung einer Welle d⁸ erreicht (Fig. 3), welche unter Vermittelung eines auf den Stufenrädern d⁹ laufenden Riemens bewegt wird und ihre Bewegung durch ein Ellipsenzahnradgetriebe d¹⁰ und dⁿ auf die Welle d¹ überträgt. Beide Ellipsenzahnräder sind mit einander durch eine Stange d¹'² gekuppelt. Die Welle d^s dreht sich mit einer gleichmäfsigen Geschwindigkeit, die nur von der gerade von dem Riemen überlaufenen Stufe der Stufenscheibe abhängt, 'während die Welle d⁷ unter Vermittelung des genannten Ellipsengetriebes eine ungleichmäfsige Geschwindigkeit annimmt. Die Spindel c¹ ist mit verstellbaren Schraubenmuttern oder Widerlagern d^li und d¹⁵ ausgestattet (Fig. 6 und 10), von welchen das eine sich gegen das Lager c^e und das andere sich gegen eine Querstange c⁹ legt, die mit dem zweiten Schlitten c⁷ oberhalb des Lagers c⁶ verbunden ist. Der Schlitten ist zwischen den Lagern c^a und der Querstange c⁹ mit einer gekrümmten Querstange c¹⁰ ausgestattet, welche quer durch die Spindel c¹ hindurchgreift.During the rotation of the shaft d ^7, the segment d ¹ must swing back and forth by means of the mechanisms just described, so that the segment of the spindle must impart an up and down movement to the plane. The main shaft d "is mounted in the machine frame so, that they variable speed rotirt, they DAF a more rapid movement during the planing upward passage assumes as during the time in which the plow performs its cutting operation. This is d under mediation of a shaft ⁸ reached (Fig. 3), which is moved by means of a belt running on the step wheels d ⁹ and transmits its movement through an elliptical ^{gear transmission d 10} and d ⁿ to the shaft d ^1. Both elliptical gears are connected to each other by a rod d ¹ ' ² The shaft d ^s rotates at a constant speed, which depends only on the step of the step pulley just overrun by the belt, while the shaft d ⁷ assumes an uneven speed by means of the aforementioned elliptical gear. The spindle c ¹ is adjustable Screw nuts or abutments d ^li and d ¹⁵ equipped (Fig. 6 and 10), one of which is against the bearing c ^e and the other against a cross rod c ⁹ which is connected to the second slide c ⁷ above the bearing c ⁶ . The carriage is equipped between the bearings c ^a and the cross rod c ⁹ with a curved cross rod c ¹⁰ which extends transversely through the spindle c ¹ .

Die das Arbeitsstück tragende Spindel M ist mit einem Schneckenrad e ausgestattet (Fig. 1The spindle M carrying the work piece is equipped with a worm wheel e (Fig. 1

bis 3), welches mit der Spindel fest verbunden ist. Die Hobelspindel c¹ dagegen trägt ein Schneckenrad e¹, welches auf einer Muffe e² befestigt ist. Diese letztere aber dreht sich in dem Lager e⁴. Die Hobelspindel ist aber mit einem Längskeil derartig ausgestattet, dafs das Schneckenrad e¹ sich mit der Hobelspindel drehen mufs, wobei es jedoch möglich ist, dafs sich die Spindel in ihrer Längsrichtung unabhängig von dem Rad e¹ bewegen kann.to 3), which is firmly connected to the spindle. The planing spindle c ^1, on the other hand, carries a worm wheel e ¹ which is attached to a sleeve e ^2. The latter, however, rotates in the bearing e ⁴ . The planing spindle but is equipped with a longitudinal wedge such, that the worm e ¹ with the planing spindle rotate PUFA, although it is possible, the spindle DAF in its longitudinal direction move independently of the wheel ¹ can e.

Mit der Hauptwelle d¹ ist eine Curvenscheibe e⁵ befestigt (Fig. 2), welche die schrittweise Bewegung den Schneckenrädern der Werkzeugspindel und der Hobelspindel auf folgende Weise mittheilt:A cam disk e ^{5 is} attached to the main shaft d ¹ (Fig. 2), which communicates the step-by-step movement of the worm wheels of the tool spindle and the planing spindle in the following way:

In einem geeigneten Lager des Gestelles ist eine Welle e⁶ gelagert (Fig. 2), deren Arm e⁷ unter Vermittelung eines Laufrädchens e⁸ auf genannter Curvenscheibe e⁵ schleift. Mit der Welle e⁶ ist ein längerer Hebelarm e⁹ verbunden, der unter Vermittelung einer Stange e¹⁰ an einen Arm e¹¹ angelenkt ist, welcher mit einer in dem Gestell gelagerten Welle e¹² verbunden ist. Diese Welle e¹² ist mit einem Arm e¹³ ausgestattet, der unter Vermittelung einer Gelenkstange e¹⁴ mit einer Stange e¹⁵ verbunden ist, die in einem mit dem Gestell befestigten Lager e^1R gleitet. Genannte Stange schlägt gegen eine andere Stange e¹⁷, die in einem Lager e¹⁸ gleitet; letzteres wird durch den Arm b⁹ getragen. Die Theile e¹⁵ und e¹⁷ bilden somit eine durchschnittene Stange, so dafs der von dem Arm b⁹ getragene Theil von dem in der festen Führung e¹⁶ gleitenden mitsammt dem Arme abgeschwungen werden kann. Die Stange oder der Theil e¹⁷ ist durch eine Gelenkstange mit dem einen Arm eines Hebels e¹⁹ verbunden, der auf einer Welle e²⁰ schwingt. Letztere ist in den Lagern e²¹ drehbar gelagert. Der andere Arm des Hebels e¹⁹ trägt eine federnde Klinke e'²'² (Fig. 8 und 9), welche gewöhnlich in ein mit der Welle e²⁰ verbundenes Schaltrad e²³ eingreift. Eine mit dem Hebel e¹⁹ verbundene Feder e²⁴ preist gewöhnlich den Arm genannten Hebels, mit welchem die Klinke verbunden ist, nach aufwärts, und dieser Druck wird dem Arm e⁷ durch die zwischenliegenden Theile derartig mitgetheilt, dafs genannter Arm gegen die Curvenscheibe e⁵ geprefst wird, und dafs keine freie Bewegung in dem zwischenliegenden Theil möglich ist. Aufserdem wird noch auf den Arm e⁷ durch eine Feder e²⁵ Druck ausgeübt (Fig. 2), welche auf einen kurzen' Arm der W^Telle e^a einwirkt. Mit der Welle e²⁰ ist ein Zahnrad e²⁷ verbunden (Fig. ι und 8), welches unter Vermittelung eines zwischengeschalteten Rades e²⁹ auf ein auf der Welle e³¹ befestigtes Rad einwirkt, welche Welle mit einer in das Schneckenrad e der Supportspindel b¹ eingreifenden Schnecke e³² ausgestattet ist. ^{A shaft e 6 is} mounted in a suitable bearing of the frame (FIG. 2), the arm e ⁷ of which grinds with the mediation of a running wheel e ⁸ on said cam e ⁵ . A longer lever arm e ^{9 is} connected to the shaft e ^{6 and} is articulated to an arm e ¹¹ through the intermediary of a rod e ¹⁰ , which arm is connected to a shaft e ¹² mounted in the frame. This shaft e ¹² is equipped with an arm e ¹³ which, through the intermediary of a toggle ^{rod e 14, is} connected to a rod e ¹⁵ which slides in a bearing e ^{1R fastened to the frame.} Said rod strikes another rod e ¹⁷ , which slides in a bearing e ^18; the latter is carried by the arm b ⁹ . The parts e ¹⁵ and e ¹⁷ thus form a cut rod, so that the part carried by the arm b ^{9 can} be swung off together with the arm by the part sliding in the fixed guide e ^16. The rod or part e ¹⁷ is connected by an articulated rod to one arm of a lever e ¹⁹ which swings on a shaft e ^20. The latter is rotatably mounted in the bearings e ^21. The other arm of the lever e ¹⁹ carries a resilient pawl e ' ² ' ² (FIGS. 8 and 9) which usually engages in a ratchet wheel e ²³ connected to the shaft e ^20. A spring e ²⁴ connected to the lever e ¹⁹ usually lifts the arm called lever, to which the pawl is connected, upwards, and this pressure is ^{communicated to the arm e 7} through the intermediate parts in such a way that the said arm against the cam disk e ⁵ is pressed, and that no free movement is possible in the intermediate part. On Erdem is still applied to the arm by a spring e ⁷ e ²⁵ pressure (Fig. 2) which elle to a short 'arm of the W ^T E ^A is applied. A gear wheel e ^{27 is} connected to the shaft e ²⁰ (FIGS. 1 and 8) which, through the intermediary of an interposed wheel e ^29, acts on a wheel attached to the shaft e ³¹ , which shaft is connected to a worm wheel e of the support spindle b ¹ engaging screw e ^{32 is} equipped.

Die hin- und herschwingende Welle e¹² besitzt noch einen anderen Arm e³³ (Fig. 2), der unter Vermittelung einer Gelenkstange <?³⁴ mit dem einen Arm eines Hebels e³° verbunden ist; letzterer kann frei auf einer Welle e^3li schwingen, die in einem Lager des Schlittens c'² gelagert ist. Der andere Arm des Hebels e³⁵ ist mit einer federnden Klinke e³⁸ ausgestattet (Fig. 3), welche" gewöhnlich in ein auf der Welle e³⁶ befestigtes Schaltrad e³⁷ eingreift; aufserdem ist auf der Welle e³⁶ noch eine Schnecke e³⁹ angeordnet, welche in das Schneckenrad e¹ der Hobelspindel eingreift (Fig. 6).The back and forth swinging shaft e ¹² has another arm e ³³ (FIG. 2) which, through the intermediary of a toggle rod, <? ^{34 is} connected to one arm of a lever e ³ °; the latter can swing freely on a shaft e ^3li, the 'c in a bearing of the carriage ² is supported. The other arm of the lever e ³⁵ is equipped with a resilient pawl e ³⁸ (Fig. 3) which "usually engages in a ratchet wheel e ³⁷ ^{attached to the shaft e 36} ; a worm e ^{39 is also} arranged ^{on the shaft e 36} , which engages in the worm ^{wheel e 1 of} the planing spindle (Fig. 6).

Es geht aus dem Gesagten hervor, dafs unter Vermittelung der Curvenscheibe e^b die Klinken e²² (Fig. 8) und e³⁸ (Fig. 6) geschwungen werden und somit sowohl der das Werkstück tragenden Spindel, als^ auch gleichzeitig der Hobelspindel eine intermittirende Bewegung mitgetheilt wird; diese Bewegungen sind vortheilhaft so bemessen, dafs sie dann stattfinden, wenn der Hobel nicht mehr mit dem Werkstück in Berührung ist.It follows from what has been said that the pawls e ²² (Fig. 8) and e ³⁸ ^{(Fig. 6) are swung by means of the cam disc e b} , and thus both the spindle carrying the workpiece and the planing spindle are intermittent Movement is communicated; these movements are advantageously dimensioned so that they take place when the plane is no longer in contact with the workpiece.

Der Schlitten c² hat in Bezug auf die Werkstückspindel in den Führungen c³ eine begrenzte Bewegung und wird von der Werkstückspindel durch Federn f gehalten (Fig. 1 und 10), welche sich gegen mit dem Schlitten c² verbundene Bolzen f^l und den Tragschlitten g legen. Zwischen dem Schlitten c¹ und dem Tragschlitten g ist eine Kuppelmuffe/³ vorgesehen, welche gegen den Schlitten c⁷ schlägt und die Bewegung des Schlittens c² und der Hobelspindel begrenzt bezw. letztere von der Werkstückspindel abprefst.The carriage c ² has a limited movement in relation to the workpiece spindle in the guides c ³ and is held by the workpiece spindle by springs f (FIGS. 1 and 10), which rest against bolts f ^l ^{connected to the carriage c 2 and the support carriage} g lay. Between the slide c ¹ and the support slide g a coupling sleeve / ^{3 is} provided which strikes against the slide c ⁷ and limits the movement of the slide c ² and the planing spindle respectively. press the latter from the workpiece spindle.

Die die absatzweise Bewegung bewirkende Curvenscheibe e⁵ ist in solcher Stellung auf der Welle befestigt, dafs die Klinken e²² bezw. e³⁸ dann ihre Rückwärtsbewegung annehmen müssen, wenn der Hobel das Ende seiner Vorwärtsbewegung erreicht. ^{The cam plate e 5} causing the intermittent movement is fastened in such a position on the shaft that the pawls e ²² respectively. e ^{38 must} then assume their backward movement when the plane has reached the end of its forward movement.

Die beschriebenen Vor - nnd Rückwärtsbewegungen des Hobels und dessen Trägers (des Schlittens c²) erfordern eine Gleitbewegung zwischen der Welle e¹², die in festen Lagern gelagert ist, und dem Arm e³³, welcher auf dem Schlitten c"² gelagert ist und mit diesem bewegt wird; zu diesem Zweck wird genannte Welle e ¹² mit einem Längskeil 12. versehen (Fig. 6), welcher in eine in dem Arm e³³ an-· geordnete Keilnuth eingreift und ein Gleiten auf der Welle ermöglicht.The described forward and backward movements of the planer and its carrier (the carriage c ² ) require a sliding movement between the shaft e ¹² , which is mounted in fixed bearings, and the arm e ³³ , which is mounted on the carriage c " ² and with For this purpose, said shaft e ^{12 is provided} with a longitudinal wedge 12 (FIG. 6) which ^{engages in a keyway arranged in arm e 33} and enables sliding on the shaft.

Bei dem Beginn des Hobeins mufs der Hobel ganz aufser der Peripherie des Werkstückes herausliegen; zu diesem Zweck sind in der gezeichneten Maschine die die absatzweise Drehung des Werkstückes und des Hobels bewirkenden Mechanismen so vorgesehen, dafs sie dann aufser Thätigkeit gesetzt werden können, wenn der Hobel Schritt für Schritt sich in dieAt the beginning of the planing, the plane must be completely on the periphery of the workpiece lying out; for this purpose are in the drawn machine the paragraph by paragraph Rotation of the workpiece and the plane effecting mechanisms provided so that they can then be set on activity when the plane moves step by step into the

Peripherie einhobelt, bis sein mittlerer Zahn bis zu der nothwendigen Tiefe eingedrungen ist. Hierauf erst beginnen die die absatzweise Drehung vermittelnden Mechanismen ihre Thätigkeit.Plane in the periphery until its central tooth has penetrated to the necessary depth. Only then do the mechanisms imparting the intermittent rotation begin their activity.

Die Klinke e'²'² ist mit einem Handgriff ,13 und die Klinke e^3e mit einem Handgriff 14 versehen, so dafs man genannte Klinken aus den Schalträdern herausziehen kann. In dieser Stellung können die Klinken durch Bolzen 15 gehallen werden, die sich auf genanntem Handgriff befinden, und wenn die Handgriffe gedreht werden, auf den äufseren Rändern der die Klinken tragenden Hebel auflegen müssen (Fig. 8 und 9).The pawl e ' ² ' ² is provided with a handle 13 and the pawl e ^3e with a handle 14 so that said pawls can be pulled out of the ratchet wheels. In this position, the pawls can be resounded by bolts 15, which are located on said handle, and when the handles are rotated, must rest on the outer edges of the levers carrying the pawls (Fig. 8 and 9).

Der Tragschlitten g ist mit einer Mutter g¹ versehen, in welche eine Schraube g'² eingreift; letztere ist in Lagern des Gestelles gelagert. Die Schraube g'² ist mit einem Handgriff g ³ versehen (Fig. 4), so dafs sie leicht gedreht werden kann und dabei den Schlitten g bewegt. Wenn der Schlitten auf diese Weise' gegen die Werkstückspindel bewegt wird, mufs die Kupplung/³ den Schlitten c'² und den Hobel c gleichzeitig nach innen pressen. Wenn der Schlitten g nach auswärts bewegt wird, müssen die Federn f. und Bolzen f^l den Schlitten c² bewegen und der Hobel diesen folgen. Der Arbeiter kann nach jeder Fertigstellung eines Werkstückes den Hobel von der Werkstückspindel abziehen, so dafs er aus. der Peripherie des nunmehr auf die Spindel b gesetzten Werkstückes gelangt, wie Fig. 12 zeigt; lä'fst man das Arbeitsstück nun seine Vorwärts- und Rückwärtsbewegungen machen, wobei, wie oben beschrieben, der Schlitten c² nach jedem Rückwärtsgange um einen geringen Betrag verschoben wird, so kann der Hobel allmälig nach vorwärts gehen, bis seine Zähne sich in das Arbeitsstück um den gewünschten Betrag eingehobelt haben, d. h. bis der mittlere Zahn des Werkstückes bis zu der gewünschten Zahntiefe eingehobelt hat, wie Fig. 14 zeigt. Hierauf setzt man die Mechanismen, welche den Hobel und das Werkstück bewegen, durch Einrücken der Schaltklinken in Thätigkeit, so dafs nunmehr die weitere Bearbeitung vollständig automatisch vor sich geht. Es ist selbstverständlich, dafs auch zum Vorwärts- und Rückwärtsgehen des Hobels zu dem eben beschriebenen Zweck automatisch wirkende Vorrichtungen verwendet werden könnten.The support slide g is provided with a nut g ¹ , in which a screw g ' ² engages; the latter is stored in bearings in the frame. The screw g ' ² is provided with a handle g ³ (FIG. 4) so that it can be turned easily and thereby moves the slide g. When the carriage is moved in this way against the workpiece spindle, the coupling / ^{3 must} press the carriage c ' ² and the planer c inwards at the same time. When the carriage g is moved outward, the springs f . and bolts f ^l move the carriage c ² and the planer follow them. After each completion of a workpiece, the worker can pull the plane off the workpiece spindle so that it can be removed. the periphery of the workpiece now placed on the spindle b arrives, as shown in FIG. 12; If you let the work piece make its forward and backward movements, whereby, as described above, the slide c ² is shifted by a small amount after each reverse turn, the plane can gradually go forward until its teeth are in the work piece have planed by the desired amount, ie until the middle tooth of the workpiece has planed to the desired tooth depth, as FIG. 14 shows. The mechanisms which move the plane and the workpiece are then set into action by engaging the ratchets, so that further processing is now completely automatic. It goes without saying that automatic devices could also be used to move the planer forwards and backwards for the purpose just described.

Das nun folgende Zusammenspiel des Hobels mit dem Werkstück, sofern Zahnräder hergestellt werden sollen, geht aus Fig. 14 bis ig hervor. Fig. 14 zeigt, wie bereits erwähnt, die Gestalt des Werkstückes, sofern die Drehung des letzteren beginnen soll. In den folgenden Figuren ist nunmehr das Werkstück in vollen Linien gezeichnet, während die punktirten Linien die Stellung angeben, welche es in Bezug auf den Hobel einnimmt, nachdem sowohl das Werkstück, als auch der Hobel einen Schritt weiter bewegt sind. Die punktirten Linien geben das Metall an. welches vor dem letzten Aufwärtsgang des Hobels hinweggenommen ist. Dabei ist noch zu bemerken, dafs in diesen Zeichnungen die Menge des hinweggenommene.n Materials übertrieben gezeichnet ist, da die thatsächlich mit jedem Hobelgang hinweggenornmene Menge so gering sein würde, um noch sichtbar in den Zeichnungen dargestellt zu werden.The following interaction of the plane with the workpiece, provided that gears are produced are to be, can be seen from Fig. 14 to ig. Fig. 14 shows, as already mentioned, the shape of the workpiece, if the rotation of the latter is to begin. In the following Figures the workpiece is now drawn in full lines, while the dotted ones Lines indicate the position it occupies in relation to the plane, after both the workpiece and the plane have moved one step further. The punctured Lines indicate the metal. which was removed before the last upward movement of the plane is. It should also be noted that in these drawings the amount of material removed is exaggerated is because the amount actually removed with each planing pass is so small would be to be still visibly depicted in the drawings.

Bei der Darstellung, die in Fig. 19 angegeben ist, ist der erste Zahn t fertig geworden, und die Fig. 14 bis 18 zeigen die auf einander folgenden Schritte, welche nöthig werden, um diese Zahngestaltung zu erzeugen. Diese Figuren erläutern das Hervorbringen der Zahngestaltung, ohne dafs eine weitere Beschreibung nothwendig wäre. Es ist klar, dafs auf diese Weise Zahnräder von beliebiger Gestaltung erzeugt werden können, da die Gestalt der geschnittenen Zähne nur von der Gestaltung der Zähne des Hobels abhängig ist.In the illustration given in FIG. 19, the first tooth t has been completed, and FIGS. 14 to 18 show the successive steps which are necessary in order to produce this tooth configuration. These figures explain the creation of the tooth design without the need for a further description. It is clear that gears of any design can be produced in this way, since the shape of the cut teeth depends only on the shape of the teeth of the plane.

Die vorliegende Erfindung ist keineswegs auf die Herstellung von Zahnrädern beschränkt, und man kann mit dieser Maschine auch z. B. Zahnstangen herstellen. Zu diesem Zweck ist, wie die Fig. 1 bis 4 und 8 erkennen lassen, ein Schlitten s vorgesehen, der in festen Führungen s^l eine geradlinige Bewegung erhält und das Werkstück in Gestalt einer Stange > dem Hobel darbietet, welche durch die Wirkung des letzteren zur Zahnstange gestaltet wird. Dieser Schlitten wird durch geeignete Vorrichtungen, wie z. B. ein Zahnrad oder dergl., schrittweise weiterbewegt, ähnlich wie dies bei der Bewegung des Werkstückes b beschrieben wurde, und welches in eine Zahnstange s² eingreift. Die Benutzung der Maschine zur Herstellung einer gröfseren Anzahl von Zahnstangen ist praktisch dieselbe, als wenn Zahnräder hergestellt werden; der einzige Unterschied besteht eben nur darin, dafs das Werkstück in dem einen Fall geradlinig und im anderen Fall um seine eigene Ache rotirend bewegt wird. ^; The present invention is by no means restricted to the manufacture of gears, and this machine can also be used, for. B. Manufacture racks. For this purpose, as can be seen in FIGS. 1 to 4 and 8, a slide s is provided, which receives a straight movement in fixed guides s ^l and presents the workpiece in the form of a rod> to the plane, which by the action of the latter is designed to the rack. This carriage is by suitable devices, such as. B. a gear or the like., Moved step by step, similar to how it was described for the movement of the workpiece b , and which engages in a rack s ^2. The use of the machine to make a greater number of racks is practically the same as when making gears; the only difference is that the workpiece is moved in a straight line in the one case and rotating about its own axis in the other. ^;

Es sollen nun die hauptsächlichsten Vortheile der Maschine erläutert werden:The main advantages of the machine will now be explained:

ι. der Hobel erzeugt die Zahncurve des Werkstückes selbsttätig, so dafs jeder geschnittene Zahn theoretisch genau gestaltet ist;ι. the plane generates the tooth curve of the workpiece automatically, so that every cut Tooth is theoretically designed precisely;

2. man kann mittelst eines Hobels von geeigneter Zahndicke jede beliebige Gröfse von. Zahnrädern schneiden;2. You can use a plane of suitable tooth thickness to produce any size of. Cutting gears;

3. der Arbeitsvorgang des Hobels ist continuirlich. Bei gewöhnlichen selbsttätigen Zahnschneidmaschinen werden zwei getrennte und verschiedene Mechanismen nothwendig, einer zum Weiterführen des Hobels und der andere zum Einstellen des Werkstückes. Jeder Mechanismus mufste aufser Thätigkeit sein, während3. The work process of the plane is continuous. With ordinary automatic tooth cutting machines two separate and distinct mechanisms become necessary, one for advancing the plane and the other for setting the workpiece. Every mechanism must be at work while

der andere in Thätigkeit ist, wozu verhältnifsmäfsig sehr complicirte Mechanismen verwendet werden müssen, was bei vorliegender Erfindung nicht der Fall ist;the other is in action, for which purpose relatively complex mechanisms are used must be, which is not the case with the present invention;

4. verschiedene Schneidzähne oder Punkte des Hobels wirken gleichzeitig auf das Werkstück ein, so dafs ein rasches Schneiden vor sich gehen mufs;4. Different cutting teeth or points on the plane act on the workpiece at the same time one, so that rapid cutting must be done;

5. derselbe Hobel kann sowohl zur Erzeugung von Aufsenverzahnungen, als auch von Innenverzahnungen mit gleicher Leichtigkeit und Genauigkeit verwendet werden; dies ist insofern ein grofser Vortheil, als es mit den bisherigen Maschinen überhaupt nicht möglich war5. The same planer can be used to create external gears as well as Internal gears are used with equal ease and accuracy; This is A great advantage insofar as it was not at all possible with the previous machines was

Genauigkeit herzustellen.Establish accuracy.

Zum Schlufs sei noch erwähnt, dafs auch die Gestaltung des Hobels beliebig sein kann.Finally, it should be mentioned that the design of the plane can also be of any kind.

Es genügt nur, dafs der Hobel eine Anzahl im Kreise stehender Vorsprünge besitzt, die mit Einschnitten abwechseln und wobei die höchsten und äufseren Theile der Zähne vonIt is only sufficient that the plane has a number of projections standing in a circle which alternate with incisions, and with the highest and outer parts of the teeth from

, Innenverzahnungen mit nennenswerther dem Punkte, um welchen der Hobel rotirf, gleich weit entfernt sind.Internal gears with the point around which the plane rotates, are equidistant.

Claims

Patent claim:

A machine for cutting teeth and the like., Characterized in that two ratchet wheels (e ²³ and e ³⁷ ) are moved by a shaft (e ⁿ ) , the first of which is the step-by-step rotation (in the manufacture of wheels and the like). ) resp. the step-by-step straight movement (when producing racks) of the support, while the other ratchet wheel (e ³¹ ) causes a spindle (c) that is moved up and down by the machine. rotates intermittently so that a cutting tool carried by the latter, with projections (teeth) arranged in a circle, automatically cuts the tooth profiles at several points simultaneously planing into the workpiece moving under the tool.

For this purpose 2 sheets of drawings.