DE102267C

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Publication number: DE102267C
Application number: DENDAT102267D
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Description

PATENTAMT

PATENTSCHRIFT

KLASSE 49: Metallbearbeitung, mechanische.

Verfahren zum Bearbeiten der Zähne von Zahnrädern.

Patentirt im Deutschen Reiche vom 8. April 1898 ab.

Auf dem Grundsatze, dafs, wenn zwei Zahnräder ohne Spiel mit einander arbeiten, ein Zahn -des einen Rades den entsprechenden Zahn des anderen Rades abwickelt oder erzeugt, beruht die vorliegende Erfindung, die darin besteht, dafs der erzeugende Zahn eine Reihe von Schneidkanten oder Vorsprüngen besitzt, die auf der Zahnfläche so angeordnet sind, dafs sie das überstehende Material auf dem zu bearbeitenden Zahn wegnehmen und diesem Zahn die genaue Form dadurch ertheilen, dafs beide Theile, der erzeugende und der zu bearbeitende Zahn" auf einander abrollen. Hierbei wird jede Kante und jede Spitze des erzeugenden Zahnes ein Stück von dem überschüssigen Material des zu bearbeitenden Zahnes hinwegnehrnen und eine entsprechende Linie oder Spur auf der Fläche des letzteren zurücklassen. Es wird also Linie um Linie und Spur um Spur auf der Zahnfläche des bearbeiteten Zahnes nach und nach von den einzelnen Kanten und Spitzen des erzeugten Zahnes gebildet. Damit die von den angreifenden Theilen zu erzeugenden Eindrücke oder abgehenden Materialtheile sich ändern, wird die Lage der angreifenden Theile mit Bezug auf die Zahntheilung gewechselt.

Der Erzeuger oder Zahnbilder hat zweckmäfsig die Form eines Rades; die schneidenden oder angreifenden Kanten und Spitzen können in der Weise hergestellt werden, dafs man auf den Zahnflächen dieses Rades Einschnitte oder Nuthen macht. Die Anordnung und Art der Schneidkanten und Spitzen kann beliebig gewählt werden, beispielsweise können eine Reihe von Kanten oder Vorsprüngen auf ein und derselben Zahnfläche so angeordnet werden, dafs die ganze Zahnfläche zu einer schneidenden oder schabenden Fläche wird. Jeder Zahn des Erzeugers arbeitet dann einen entsprechenden Zahn auf dem zu bearbeitenden Rade heraus. Auch kann eine einfache Schneidkante oder eine Reihe von schneidenden Punkten auf jeder Zahnfläche des Erzeugers angeordnet werden. In diesem Falle wird bei dem Abrollen der Räder jede Kante oder Punktreihe der Zahnfläche des Erzeugers eine Linie auf der zu bildenden Zahnfläche herstellen. Die Zahl der Zähne in dem erzeugenden und in dem zu bildenden Rade sollte so gewählt sein, dafs jeder Zahn der ersteren Art bei jeder Radumdrehung auf einen anderen Zahn des zu bildenden Rades trifft, und zwar so lange, bis jeder Zahn des einen Rades von jedem Zahn des anderen Rades getroffen ist und jede Schneidkante auch jede zu bearbeitende Fläche bearbeitet hat.

In diesem Falle, ebenso wenn eine Reihe von Schneidkanten und Spitzen auf nur einem Zahn des Erzeugers sich befinden, kann man ferner die Anordnung derart treffen, dafs das erzeugende Rad das zu erzeugende während der Bearbeitung treibt oder von diesem getrieben wird; zweckmäfsiger erscheint das erstere. Man kann auch die Zahnflächen des Erzeugers so wegschneiden, dafs er nicht als treibendes

Rad wirken kann; in diesem Falle mufs natürlich für ein Getriebe gesorgt werden, das die genaue abrollende Bewegung zwischen den Zahnflächen des Erzeugers und des zu erzeugenden Rades herstellt.

Dieses Verfahren kann zur Herstellung aller Arten von Zahnrädern verwendet werden, besonders vortheilhaft ist es zur Herstellung von Kegelrädern, bei denen die Krümmung der Zahnflächen von dem einen bis zu dem anderen Ende des Zahnes wechselt, und die daher nicht in der üblichen Weise genau geschnitten werden können, sondern einer Nacharbeit durch Feilen bedürfen. Bei der Herstellung von Kegelrädern kann der Zahnkonus des Erzeugerrades geändert und die Kanten oder Spitzen können so angebracht werden, dafs sie den Zähnen des zu bearbeitenden Rades irgend eine bestimmte Form geben; doch ist es zweckmäfsiger, dem Erzeugerrade die Form eines Kronenrades zu geben und die Schneidkanten und Schneidpunkte so anzuordnen wie bei einem ebenen Rade, weil die Zahnflachen eines solchen Rades leicht genau geschnitten werden können und weil die Räder, die mit solchem Erzeuger hergestellt werden, genau in einander passen und gute Satzräder bilden.

Fig. ι der Zeichnung ist eine schematische Ansicht von zwei Formen des Erzeugerrades und der Art ihrer Wirkung auf das zu bearbeitende Rad.

Fig. 2 ist ein Schaubild eines Erzeugerrades für Kegelradzähne,

Fig. 3 eine Ansicht einer abgeänderten Form des Erzeugerrades.

Fig. 4 zeigt, einen Zahn eines Erzeugerrades,

Fig. 5 eine Fräsmaschine mit dem Erzeugerrade in Thätigkeit.

In Fig. ι ist mit A ein Stück des Erzeugerrades in Form eines Stirnrades mit den Schneidkanten α dargestellt, die in verschiedenen Lagen auf der Zahnfläche angeordnet sind. Diese Kanten α sind in der Weise dargestellt, dafs von der Zahnoberfläche Theile weggenommen sind; auf jedem Zahn sind eine Reihe von solchen Kanten ausgearbeitet, so dafs die Zahnfläche aus lauter feilenden, schabenden oder schneidenden Kanten besteht. Mit B ist das zu bearbeitende Rad bezeichnet, dessen Zähne b roh bis zur ungefähr richtigen Form vorgearbeitet sind. Da die Zahnflächen des erzeugenden und des zu erzeugenden Rades auf einander abrollen, so bearbeiten die Kanten α des Erzeugerrades die Zähne des zu erzeugenden Rades, nehmen das vorstehende Material weg und bringen den Zahn in die bei c dargestellte genaue Form. In derselben Figur ist mit D eine andere Form des Erzeugers dargestellt, nämlich eine Zahnstangenform; es ist klar, dafs auch Zahnstangen auf die beschriebene Weise hergestellt werden können.

In Fig. 2 ist eine für Kegelräder besonders geeignete Form eines Erzeugerrades in Gestalt eines Kronenrades E dargestellt. Diese Form liegt in der Mitte zwischen einem Voll- und einem Hohlkegelrad, ist also ein Plankegelrad. Die Zähne ee können beliebigen Schnitt haben, werden jedoch zweckmäfsig als abgestumpfte Kegel im Querschnitt geformt, so dafs die Zahnflächen eben werden, da diese Flächen leicht und genau hergestellt werden können. Die Schneidkanten können in beliebiger Weise geformt werden, zweckmäfsig ist es aber, eine Reihe von Kanten auf jeder Zahnfläche anzubringen und diese feilenartig zu gestalten, so dafs diese Kanten wie eine Feile auf die zu bearbeitenden Zähne des anderen Rades wirken. Die Kanten werden gebildet, indem man entsprechende Theile von der Zahnoberfläche wegnimmt; die Richtung dieser Kanten in Bezug auf die Zahnfläche kann bei verschiedenen Zähnen wechseln. Die Kanten können durch Quernuthen unterbrochen werden, so dafs schneidende Punkte oder Erhöhungen entstehen und die Oberfläche eines Zahnes aus einer Reihe von Punkten gebildet wird, die bei verschiedenen Zähnen in verschiedener Weise angeordnet sind. Bei dem in der Figur dargestellten Erzeuger sind die Kanten gebildet durch Einschneiden von Nuthen in die Zahnflächen in verschiedenen Abständen. Wenn die Zahnflächen dieses Rades auf den roh λόι"-gearbeiteten Zähnen des zu bearbeitenden Rades abrollen, so wirkt jede Kante und jede Spitze nach und nach auf die Zahnfläche des zu bearbeitenden Rades ein und die Flächen des letzteren werden schliefslich die genaue Form erlangen.

Anstatt mittelst Kanten und Spitzen auf jeder Zahnfläche des Erzeugerrades die Flächen des anderen Rades zu bearbeiten, kann man auch die arbeitenden Kanten und Spitzen auf verschiedene Zahnflächen vertheilen, kann sogar für jeden Zahn nur eine Schneidkante anordnen. Fig. 3 zeigt eine solche Ausführung. Hier ist das Erzeugerrad in Form eines Kegelrades G dargestellt, bei dem einzelne Theile der Zähne g weggeschnitten sind, um Schneidkanten g^l zu bilden, die in der ursprünglichen Zahnfläche liegen. Die gestrichelten Linien zeigen die Aufsenlinien der Theile an, welche von den Zähnen weggenommen sind. Die übrig bleibenden Theile der Zähne sind zweckmäfsig so zu einander angeordnet, dafs die Schneidkanten auf jedem Zahne in verschiedener Lage zu den Schneidkanten jedes der anderen Zähne sich befinden. Es ist auch zweckmäfsig, die Zähne so anzuordnen, dafs die tiefer weggeschnittenen Zähne zwischen zwei Zähnen liegen, die nur wenig beschnitten sind, so dafs

mindestens ein Zahn von genügender Höhe stets im richtigen Eingriff bleibt mit den Zähnen des zu bearbeitenden Rades. Bei dieser Form des Erzeugerrades mufs die Zahl der Zähne des zu bearbeitenden Rades so gewählt sein, dafs jeder Zahn des ersteren Rades auch auf jeden Zahn des letzteren Rades einwirken. kann. Alsdann wird bei jeder Umdrehung des zu bearbeitenden Rades jeder Zahn des Erzeugerrades auf die Zahnfläche des ersteren Rades einwirken können, und die Kanten g¹ werden einen Theil des überflüssigen Materials auf dem zu bearbeitenden Rade wegnehmen und eine Linie auf jeder Zahnflä'che dieses Rades zurücklassen. Wenn dieses'Rad so viel Umdrehungen gemacht hat, wie das Erzeugerrad Zähne besitzt, so wird jede Zahnfläche des zu bearbeitenden Rades von jeder Kante der Zähne des Erzeugerrades getroffen sein, und der erzeugte Zahn wird dann gebildet sein aus einer Reihe von Linien.

Wenn das zu bearbeitende Rad nicht von dem Erzeugerrade angetrieben werden soll, so können die Flächen des letzteren Rades bis auf eine Kante ganz weggeschnitten werden. Ein Beispiel eines solchen Zahnes zeigt Fig. 4, bei der die gestrichelten Linien die ursprüngliche Form des Zahnes darstellen, welche dem zu erzeugenden Zahne entspricht. Hier sind die Schneidkanten i dadurch gebildet, dafs nicht blofs zum Theil die obere Fläche des Zahnes, sondern auch die Flächen unterhalb der Schneidkanten weggenommen sind. Die Schneidkanten werden in verschiedenen Lagen auf den Zahnoberflächen angeordnet, wie bei den anderen Erzeugerrädern. Die Wirkung in Bezug auf die Bearbeitung des anderen Rades ist dieselbe wie bei dem in Fig. 3 beschriebenen Erzeugerrade, mit dem Unterschiede, dafs dieses Erzeugerrad das zu bearbeitende Rad nicht antreiben kann.

In Fig. 5 ist eine Art der Anwendung eines Erzeugerrades, welches das zu bearbeitende Rad antreibt, dargestellt. Mit 1 ist die Spindel der Fräsmaschine bezeichnet. Das Erzeuger-' rad 8 sitzt auf einem Zapfen 2, der in der Spindel 1 befestigt ist, und das zu bearbeitende Rad 3 läuft frei auf einem Zapfen 4, der in dem von dem Schlitten 6 getragenen Support 5 sich befindet. Der Schlitten 6 ist so eingestellt, dafs er die Achse des Rades 3 in die genaue Lage zu der Achse des Rades 8 bringt, und dafs die Zähne des Rades 3 mit den Zähnen des Erzeugerrades in Eingriff kommen. Man läfst die Spindel sich drehen und schiebt den Schlitten 7 nach und nach vor, bis die Radzähne des Erzeugers und des zu bearbeitenden Rades in Berührung kommen. Hat man einen Erzeuger mit feilenden oder schabenden Zähnen, so genügt oft eine einzige Umdrehung des zu bearbeitenden Rades, um die Zähne völlig zu bearbeiten. Wenn man dagegen ein Erzeugerrad anwendet, bei welchem die Schneidkanten oder Spitzen auf verschiedene Zähne vertheilt sind, so mufs das zu bearbeitende Rad, nachdem beide Räder in vollem Eingriff sind, so ' viele Umdrehungen vollführen, als Zähne in dem Erzeugerrad vorhanden sind. Anstatt das Erzeugerrad auf die Spindel 1 zu setzen, kann man auch umgekehrt das zu bearbeitende Rad auf diese Spindel bringen. In diesem Falle \virkt dieses Rad als Anrieb für das Erzeugerrad.

Claims

Patent-Anspruch:

Verfahren zum Bearbeiten von Radzähnen, gekennzeichnet durch das Abrollen zweier Räder, von denen das eine das zu bearbeitende ist, während das andere, das erzeugende Rad, auf seinen Zahnflächen mit Schneid- oder Schabekanten ausgerüstet ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.