DE1046444B

DE1046444B - Hobelmaschine zum Verzahnen von Zahnraedern oder Klauenkupplungen mit schrittweiser Teilbewegung

Info

Publication number: DE1046444B
Application number: DEG17378A
Authority: DE
Inventors: Meriwether Lewis Baxter Jun; Leonard Ove Carlsen
Original assignee: Gleason Works
Current assignee: Gleason Works
Priority date: 1954-06-15
Filing date: 1955-06-13
Publication date: 1958-12-11

Description

Hobelmaschine zum Verzahnen von Zahnrädern oder Klauenkupplungen mit schrittweiser Teilbewegung Die Erfindung betrifft eine Hobelmaschine zum Verzahnen von Zahnrädern oder Klauenkupplungen mit schrittweiser Teilbewegung. Bei bekannten Hobelmaschinen dieser Art sitzt das Werkzeug an einem Stößel, der in einer Gleitführung eines Halters hin und her läuft. Das Werkzeug beschreibt infolgedessen beim Schneidhub dieselbe Bahn wie beim Rückhub. Dabei ist es bekannt, das Werkzeug während seiner Hubbewegung quer zu dieser derart zu verstellen, daß es eine schwach gewölbte Bahn beschreibt und daher der Zahnflanke eine leicht gallige Gestalt gibt. Das ist erwünscht, damit die Zähne der Zahnräder beim Kämmen nur auf einer beschränkten Fläche zum Tragen kommen, welche nicht bis an die Ränder der Zahnflanken heranreicht.
Die bekannten Hobelmaschinen dieser Art sind jedoch ziemlich verwickelt, und der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Maschine zu vereinfachen.
Erfindungsgemäß trägt der Werkzeughalter ein mittels eines umlaufenden Antriebsgliedes antreibbares Ellipsenführungsgestänge, dessen die Ellipse beschreibendes Glied den Hobelstahl trägt und ihn in einer Ebene führt, die im Falle des Profilhobelns ohne Abwälzbewegung annähernd parallel zu der zu bearbeitenden Zahnflanke oder Klauenflanke verläuft und im Falle der Abwälzerzeugung der Verzahnung annähernd parallel der Zahnflanke des gedachten erzeugenden Zahnrades verläuft, wobei das Ellipsenführungsgestänge infolge entsprechender Anordnung auf dem Werkzeughalter das Werkzeug in Richtung der längeren Ellipsenachse führt, wenn das Werkzeug ungefähr die Mitte seines Schneidhubes und seines Rückhubes durchläuft.
Vorzugsweise ist die Ebene der elliptischen Bahn zu der die Zahnflanke bearbeitenden Schneidkante leicht geneigt, und die Schneidkante beschreibt daher beim Schnitthub eine leicht gekrümmte Fläche. Dabei hat zweckmäßig die Schneidkante gegenüber der Ebene ihrer elliptischen Bahn eine Neigung, derzufolge die Schneidkante beim Schnitt eine hohle Fläche beschreibt und daher eine in der Längsrichtung nach außen gewölbte Zahnflanke herausarbeitet. Diese Wölbung kann gerade so groß bemessen werden, daß sie die gewünschte Beschränkung des Zahntragens ergibt.
Die eingangs erläuterten bekannten Hobelmaschinen sind mit zwei auf dem Werkzeughalter hin und her beweglichen Werkzeugträgern und zugeordneten Antriebsmitteln versehen. Auch der Gegenstand der Erfindung wird zweckmäßig in dieser Weise ausgestaltet. In diesem Falle liegen vorzugsweise die Ebenen der beiden elliptischen Bahnen,der Schneidwerkzeuge geneigt zueinander.
Da die Bahn des Hobelstahles eine stetige geschlossene Kurve ist, kann man den Stahl mit hoher Geschwindigkeit antreiben. Infolge der elliptischen Gestalt der Bahn hebt sich der Stahl am Ende seines Schneidhubes sehr schnell vom Werkstück ab. Das bietet den Vorteil, daß man mit dem Hobelstahl auch solche Werkstücke verzahnen kann, die der Hublänge des Hobelstahls eine Grenze setzen, wie es beispielsweise bei Kegelrädern der Fall ist, die an ihrer Vorderseite mit einer Nabe versehen sind.
In den Zeichnungen ist ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung wiedergegeben. Es zeigt Fig. 1 einen Aufriß der ganzen Maschine, Fig. 2 eine in größerem Maßstab dargestellte Seitenansicht, welche die Wiege mit den Werkzeughaltern erkennen läßt, wobei jedoch einer der beiden Werkzeughalter nebst Antrieb abgenommen ist, Fig.3 den senkrechten Schnitt nach der Ebene 3-3 der Fig. 2, Fig. 4 eine Teilansicht des einen Hobelstahls und seiner Führungs- und Antriebsmittel, quer zur Ebene der elliptischen Bahn betrachtet, Fig. 5 den Schnitt nach der Linie 5-5 der Fig. 3 in größerem Maßstab und Fig. 6 das Getriebeschema der Maschine.
Bei dem in den Zeichnungen gezeigten Ausführungsbeispiel der Erfindung handelt es sich um eine Maschine zum Erzeugen geradverzahnter oder schrägverzahnter Kegelräder im Abwälzverfahren. Im Gestell 10 der Maschine ist um eine waagerechte Achse 12 pendelnd eine Wiege 11 gelagert, ,die mit den auf ihr befestigten Lagerböcken 13. den Werkzeughalter bildet. An diesem Werkzeughalter sind die Schneidstähle 14 durch entsprechende Antriebs- und Führungsmittel derart geführt, daß sie längs ungefähr elliptischen Bahnen 54 (Fig. 4) kreisen. Diese elliptischen Bahnen sind so gelegen, daß jeder der beiden Schneidstähle beim Durchlaufen der Mitte seines Schneidhubes oder Rückhubes in Richtung der Ellipsenlängsachsewandert. Diese beim Schnitt erfolgende Bewegung der Schneidstähle liegt dabei im großen und ganzen radial zur Achse 12. Daher beschreiben die Schneidkanten 15 (Fig. 2, 3 und 4) der Stähle während des Schneidvorganges Flächen, welche die Zahnflanken eines gedachten Zahnrades darstellen, an welchem sich das Werkstück G abwälzt. Die Achse dieses gedachten Zahnrades ist die Wiegenachse 12. Das Werkstück G läuft dabei um eine waagerechte Achse 16 um, welche die Wiegenachse 12 in einem vom Kegelwinkel des Werkstücks abhängigen Winkel schneidet.
Der Werkstückhalter besteht aus einem Schlitten 17, der auf dem Gestell 10 in Richtung der Wiegenachse 12 verschiebbar und einstellbar geführt ist und eine Drehscheibe 18 trägt. Diese kann um eine lotrechte Achse 19 des Schlittens 17 geschwenkt und eingestellt werden. Die Achse 19 schneidet die Achse 12 in einem Punkt, der dicht am Schnittpunkt der Achsen 12 und 16 liegt oder mit ihm zusammenfällt, wenn sich der Schlitten 17 in der Arbeitsstellung befindet. Die Grundplatte 18 ist mit einer zur Spindelachse 16 parallelen Gleitbahn versehen, auf welcher der Spindelstock 21 verschiebbar und einstellbar ist. In diesem Spindelstock 21 ist die Spindel 22 gelagert, die um die Achse 16 umläuft und das Werkstück G trägt. Dieses kann man mit Hilfe der beschriebenen Einstellungsmöglichkeiten in die richtige Lage gegenüber den Schneidstählen 14 bringen.
Wie die Fig. 2,3 und 4 zeigen, sind auf der Wiege 11, die im Gestell auf zwei Rollenlagern 23 läuft, zwei Drehscheiben 24 angebracht, die um die Achse 12 schwenkbar sind und zu diesem Zweck mit entsprechenden bogenförmigen Nuten auf einem Ringflansch eines Kopfes 25 gleiten, der gleichachsig in die Stirnseite der Wiege 11 eingelassen ist. Die Winkeleinstellung der beiden Drehscheiben 24 kann mit Hilfe eines Spannschlosses 26 vorgenommen werden, nachdem man zuvor die Drehscheiben durch Lockern der Klemmschrauben 27 und 28 gelöst hat, deren Köpfe in bogenförmigen T-Schlitzen der Wiege 11 geführt sind. Die Winkeleinstellung kann man an Skalenscheiben 29 mit Hilfe von Nullmarken ablesen.
Jede der beiden Drehscheiben 24 ist mit einer geraden Führungsnut versehen, auf der eine Platte 30 verstellbar geführt ist. Diese Verstellung dient der Bestimmung des Kegelabstandes. Die Platte 30 hat zu diesem Zweck eine Führungszunge 31, die in die Nut hineinragt. Die Verstellung erfolgt mit Hilfe einer Schraubspinde132 nach vorherigem Lösen von Klemmschrauben 28 und 33. Die Spindel 32 ist in der Drehscheibe 24 gelagert und verschraubt sich in einer Mutter, die in der Platte 30 verankert ist. Die Klemmschraube 28 geht durch einen geraden Schlitz der Platte 30 hindurch, während die Köpfe der Schrauben 33 in T-Schlitzen der Platte 24 geführt sind. An Skalenscheiben 34 (Fig. 2) kann man die jeweilige Einstellung der Scheiben der Platten 30 ablesen.
Auf jeder der beiden Platten 30 ist nun ein Lagerbock 1?, verschiebbar geführt und einstellbar. Zu diesein Zweck hat die Platte 30 eine Führungszunge 35, die in eine entsprechende Aussparung des Lagerbocks eingreift. Zum Zwecke der Verstellung muß man zunächst die Klemmschrauben 36 lösen. Dann kann man die -Verstellung mit Hilfe einer Schraubspindel 37 vornehmen, die in dem Lagerbock drehbar gelagert ist und sich in einer Mutter verschraubt, die in der Platte 30 verankert ist. Die Einstellung läßt sich an Teilungen 38 ablesen und ist dadurch erleichtert, daß an der Einstellspindel 37 eine Teilung 39 angeordnet ist. Mit Hilfe dieser Verstellung läßt sich der Abstand der Werkzeuge je nach der Breite der herauszuarbeitenden Zahnlücke bestimmen. Auch kann man mit Hilfe dieser Einstellung die beiden Stähle entweder symmetrisch zur Wiegenachse 12 einstellen, was für das Hobeln geradverzahnter Kegelräder in Frage kommt, oder unsymmetrisch einstellen, was zum Hobeln von schrägverzahnten Kegelrädern nötig ist.
Jeder Hobelstahl 14 ist an einem Werkzeugträger 40 befestigt. Dieser wird von einem Arm gebildet, der mit Hilfe eines schwenkbaren Lenkers 41 an seinem Lagerbock 13 beweglich geführt ist. Der Lenker 41 ist zu diesem Zweck mit dem Arm 40 durch einen Gelenkzapfen 42 verbunden, der in einem Wälzlager 43 läuft (Fig. 3). Zur Lagerung des Lenkers 41 am Lagerbock 13 dient ein Halter 44, der mit dem Lenker 41 durch einen Gelenkzapfen 45 und durch ein nicht näher dargestelltes Wälzlager verbunden und auf dem Lagerbock 13 um eine Achse 46 schwenkbar und einstellbar ist. Zu diesem Zweck ist der Lagerbock 13 mit einem bogenförmigen T-Schlitz 48 versehen, in den eine Führungszunge des Halters 44 hineinragt. In seiner jeweiligen Einstellage ist der Halter 44 am Lagerbock 13 festgeklemmt. Diesem Zweck dient eine Klemmschraube 49, deren Kopf in den Schlitz 48 eingreift und die eine Mutter trägt. Gleichachsig zur Schwenkachse 46, um welche der Halter 44 auf dem Lagerbock 13 schwenkbar und einstellbar ist, ist im Lagerbock eine Antriebsspindel 47 mit Hilfe von Wälzlagern 50 gelagert. Diese Spindel ist mit einem Exzenterzapfen 51 versehen, der mit Hilfe von Wälzlagern 52 in einer Bohrung des Armes 40 gelagert ist. Dementsprechend sind die inneren Laufringe der Wälzlager am Zapfen 51 befestigt, und zwar durch eine Schraube und eine Unterlegscheibe. Die Lager sind durch einen am Arm 40 befestigten Deckel 53 verschlossen.
Beim Umlauf der Spindel 47 läuft der Exzenterzapfen 51 um die Spindelachse 46, was zur Folge hat, daß der Hobelstahl 14 auf einer ungefähr elliptischen Bahn 54 kreist. Dabei wirkt der Lenker 41 als ein bewegliches Lager, das sich ungefähr in Richtung der Querachse der Ellipse 54 bewegen kann. Da der Hobelstahl einen größeren Abstand als der Exzenterzapfen 51 von dem Lagerteil 41 hat, ist der Hub des Hobelstahls in Richtung der Längsachse der elliptischen Bahn größer, und zwar ungefähr doppelt so groß wie der Durchmesser der Kreisbahn, welche die Exzentermitte beschreibt.
Die Bahn, auf der das Werkzeug infolge der erläuterten Führungsmittel kreist; ist nur ungefähr elliptisch; sie ist nämlich etwas unsymmetrisch gegenüber ihrer Längsachse und ihrer Querachse. Auf die genaue Gestalt der Bahn kommt es aber nicht an. Jede mehr oder weniger genau elliptische Bahn eignet sich für den Antrieb des Hobelstahls, sofern sie eine geschlossene stetige Kurve darstellt, deren Längsachse wesentlich größer als die Querachse ist. Wie Fig. 4 zeigt, durchläuft der Stahl während des Schnittes einen nur schwach gekrümmten Abschnitt der Bahn, während der Stahl nach dem Schnitt einen viel stärker gekrümmten Abschnitt der Bahn durchläuft. Dadurch wird erreicht, daß der Stahl nach Beendigung des Schneidhubes schnell vom Werkstück abgehoben wird. Das bietet die Möglichkeit, mit Hilfe der beschriebenen Maschine Werkstücke G zu verzahnen, die auf ihrer Vorderseite eine Nabe oder einen Ansatz haben, welcher die Hublänge des Hobelstahls beschränkt.
Die Verstellbarkeit des Halters 44 längs des Bogenschlitzes 48 um die Achse 46 bietet die Möglichkeit, die Richtung der Ellipsenlängsachse gegenüber dem Werkstück G zu verstellen. Verschiebt man den Halter 44 im Schlitz 48, so wird dadurch das ganze Führungsgestänge 44, 41, 40 verschwenkt. Man kann dadurch erreichen, daß sich der Hobelstahl 14 beim Durchlaufen der Mitte seines Schneidhubes entweder rechtwinklig zur waagerechten Wiegenachse12 oder in jedem gewünschten Winkel zur Senkrechten geneigt bewegt. Mit Hilfe dieser Einstellung läßt sich erreichen, daß die Hobelstähle die Zahnflanken eines gedachten Zahnrades beschreiben, das je nach Wunsch ein Planrad oder ein innenverzahntes Rad oder ein außenverzahntes Rad darstellt. Man kann daher schräg verzahnte Kegelräder und Kegelritzel hobeln, die ordnungsgemäß mit profilgeschnittenen, also nicht nach dem Abwälzverfahren hergestellten Rädern kämmen. Man kann aber auch bei Verwendung eines Übersetzungsverhältnisses von 1:1 zwischen der Wiege und der Werkstüekspindel profilgeschnittene Zahnräder ohne Abwälzung erzeugen. Schließlich bietet die Verstellung die Möglichkeit, die Zahngestalt etwas zu beeinflussen, um das gewünschte Zahntragen zu erzielen.
Die Größe der elliptischen Bahn läßt sich durch Verstellung der Exzentrizität des Exzenterzapfens 51 gegenüber der Achse 46 verstellen. Zu diesem Zweck hat die Spindel 47 eine zu ihrer Achse 46 exzentrische Bohrung, in der ein mit dem Exzenterzapfen 51 aus einem Stück bestehender Zapfen 55 gelagert ist. Dieser Zapfen ist aber seinerseits exzentrisch zum Zapfen 51 angeordnet. Auf dem äußeren Ende des Zapfens 55 ist eine Klauenkupplungshälfte 56 aufgekeilt, die mit Kupplungsklauen auf der Stirnfläche der Spindel im Eingriff steht. Nach Lösen einer Befestigungsmutter 57 kann man dieKupplungshälfte von der Spindel abnehmen und den Zapfen mit dem Exzenter drehen. Dadurch erhält der Exzenterzapfen 51 gegenüber der Spindelachse die gewünschte Exzentrizität.
Wie Fig.3 zeigt, erfolgt die Bewegung, mit welcher die Hobelstähle vom Werkstück abgehoben werden, damit sie leer zurücklaufen können, in einer Richtung quer zu den Spindelachsen 46. Die Abhebebewegungen der beiden Werkzeuge sind also zur Symmetrieebene der Werkzeuge in entgegengesetzten Richtungen geneigt. Diese Symmetrieebene steht lotrecht auf der Zeichenebene der Fig.3 und verläuft durch die -Niegenachse 12. Jeder .der beiden Hobelstähle entfernt sich also beim Abheben vom Werkstück von der Schneidbahn des anderen Stahls.
Jeder Hobelstahl 14 ist ein sogenannter Formscheibenstahl, d.h., er besteht aus einer sich am Umfang verjüngenden Scheibe, die in ihrem Umfang eine Einkerbung hat und dadurch mit Schneidkanten versehen ist, die den erforderlichen Brustwinkel und den nötigen Eingriffswinkel aufweisen. Die den Zahnlückengrund bearbeitende Schneidkante liegt dort, wo sich die Brustfläche mit der Umfangsfläche der Scheibe schneidet. Die seitliche Schneidkante wird von der Schnittlinie der Brustfläche mit derjenigen Flanke 58 der Scheibe gebildet, welche dem Arm 40 am nächsten liegt. Bei der in Fig.4 gezeigten Ausführungsform befindet sich die Spitze des Stahls, d. h. der Schnittpunkt der Flankenschneidkante mit der den Zahnlückengrund bearbeitenden Kante, in der Ebene, die durch die Achsen des Gelenkzapfens 42 und des Exzenterzapfens 51 verläuft. Die Schneidkante 15 verläuft gegenüber der Achse der Scheibe versetzt, damit sich der Hobelstahl hinter der Schneidkante freischneidet. Damit die Kante geradlinig ausfällt, muß die Flanke 58 der Scheibe im Axialschnitt ein etwas hohles Profil aufweisen. Wie dieses Profil beschaffen sein muß, läßt sich leicht errechnen.
Die scheibenförmigen Werkzeuge 14 haben je eine zylindrische Nabe, die in einer Bohrung des zugehörigen Armes 40 gleitend geführt ist und eine axiale Gewindebohrung hat, in die eine Klemmschraube 59 eingeschraubt ist. Zum Nachschärfen nimmt man den Stahl von seinem Arm ab und schleift den Rücken der Schneidkante. Baut man dann den Stahl wieder ein, so muß man ihn durch Drehen um die Achse der Schraube 59 in die richtige Winkellage bringen. Das geschieht am besten mit Hilfe einer Lehre, die an den Arm angelegt wird. Mit ihrer Hilfe bringt man die Spitze der Schneidkante in die richtige Stellung. Diese Einstellung nimmt man durch Drehen der Scheibe mit Hilfeeiner Schnecke 61 vor (Fig. 5), die in einer Bohrung 62 des Armes drehbar gelagert ist und mit einer Schneckenverzahnung auf der Innenfläche der Scheibe kämmt. Nach erfolgter Einstellung zieht man die Klemmschraube 59 und Gewindestopfen 63 wieder fest, die in die Enden der Bohrung 62 eingeschraubt sind und zwischen sich die Schnecke 61 festklemmen und dadurch den Stahl dagegen sichern, daß er sich unter der Schnittkraft etwa um seine Achse verdreht.
Wie Fig. 5 zeigt, haben die Gewindestopfen profilierte Löcher zum Einsetzen eines Schlüssels. Auch die Schnecke 61 hat eine zum Einsetzen eines Schlüssels bestimmte profilierte Bohrung, die jedoch enger ist als die Löcher der Stopfen. Um die Schnecke mit Hilfe des Schlüssels zu drehen, braucht man die Stopfen nur wenig zu lockern.
Ist der Winkel A (Fig. 3), zwischen der Spindelachse 46 und der Schneidkante 15 genau ein rechter Winkel, dann kommt die Schneidkante natürlich in einer Ebene zum Schnitt, die rechtwinklig zur Achse 46 verläuft. Das bedeutet aber, daß die von der Flanken-Schneidkante beschriebene Schnittfläche völlig eben ist. Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung wird aber der Winkel A etwas kleiner bemessen als 90°, z. B. auf 88°. Das führt dann dazu, daß die Schneidkante beim Schnitthub eine Fläche beschreibt, die in Bezug auf die zur Achse 46 lotrechte Ebene der Ellipse 54 etwas gewölbt ist. Infolgedessen wird eine Zahnflanke herausgearbeitet, die vom einen zum anderen Ende ebenfalls leicht gewölbt ist und daher zu einem begrenzten Balligen Zahntragen führt, wenn das Zahnrad mit seinem Gegenrad kämmt. Das gilt nicht nur dann, wenn das Werkstück mit Abwälzbewegung verzahnt wird, bei welcher also Wiege und Werkstück eine gegenseitige Abwälzbewegung um ihre Achsen 12 und 16 ausführen, sondern es gilt auch dann, wenn die Zahnflanke ohne Abwälzbewegung geschnitten wird.
Der Antrieb der Werkzeuge wird, wie das Antriebsschema der Fig. 6 zeigt, von einem Motor 64 abgeleitet. Der Antrieb verläuft über eine Welle 65, Kegelräder 66, eine Haupttriebwelle 67, Wechselräder 68 zur Bestimmung der Schnittgeschwindigkeit und eine Welle 69, die gleichachsig in der Wiege auf Wälzlagern 71 läuft; die durch eine Buchse 72 getragen werden. Die Welle 69 besteht aus einem Stück mit einem Ritzel 73, welches je auf einer Welle 75 befestigte Zahnräder 74 treibt (Fig. 3). Die Wellen 75 laufen auf Lagern 76 in Haltern 77, die einerseits auf dem Schaft des Kopfes 25 um die Achse 12 schwenkbar angeordnet und andererseits auf der Buchse 72 gelagert sind. Die Wellen 75 sind ferner je durch Feder und Nut mit einer Buchse 78 verbunden, auf der ein Kegelrad 79 festgekeilt ist. Dieses treibt ein Ritzel 81 einer Welle 82.
Die Buchsen 78 sind je auf Wälzlagern 83 in einem Halter 84 gelagert, der einen hohlen Schaft hat, welcher in einem rohrförmigen Ansatz des betreffenden Lagerbocks 13 drehbar ist. Wie Fig. 3 zeigt, haben die Platten 24 und 30 Löcher, durch welche diese ineinandergesteckten rohrförmigen Teile hindurchgehen. In flachen Aussparungen auf den Vorderflächen der Platten 30 sind Bleche 85 verschiebbar geführt, die je einen kreisförmigen Ausschnitt haben, durch den der eine rohrförmige Ansatz des Lagerbocks 13 hindurchgeht. Diese Bleche dienen dem Zweck, die Ausschnitte bei jeder Stellung der Lagerböcke 13 zu verschließen. Die Wellen 82 laufen je auf Kugellagern 86 in dem hohlen Schaft des Halters 84. An ihrem vorderen Ende hat die Welle 82 ein Kegelritzel 87, das mit einem Tellerrad 88 der Antriebsspindel 47 kämmt. Das eine Tellerrad 88 der Antriebsspindel 47, das in Fig.3 unten gezeigt ist, ist unmittelbar auf seiner Spindel 47 festgekeilt, während das andere Tellerrad auf einer Buchse 89 befestigt ist, die ihrerseits mit der Spindel durch eine Klauenkupplung verbunden ist. Diese besteht aus einer Kupplungshälfte 91 mit verzahnter Stirnseite, deren Klauen in Klauen auf der anderen Stirnseite der Buchse eingreifen. -Die Kupplungshälfte 91 ist auf der Spindel aufgekeilt und läßt sich in Achsenrichtung bewegen und dadurch ausrücken. Auf diese Weise kann man die gegenseitige Winkelstellung zwischen -dem oberen Zahnrad 88 und dem zugehörigen Exzenter 5,1 nach Lösen einer Haltemutter 92 verändern. Der Zweck dieser Verstellung ist es, das Einstellen der beiden Exzenterzapfen 51 auf eine Phasenverschiebung von 180' zu ermöglichen. Das hat dann zur Folge, daß der eine Stahl -14 die Mitte seines Schneidhübes durchläuft, wenn sich der andere Stahl in der Mitte seines Rücklaufes befindet. Die Einstellung nach Ausrücken der Kupplung 91 ist deshalb nötig, weil eine Winkelverstellung der Drehscheiben 24 um die Achse 12 infolge der Zahnräder 73; 74 dazu führt, da$ die Phasenverschiebung zwischen den beiden Zahnrädern 88 sich ändert.
Der Antrieb des Werkstücks, also der Werkstückspindel 22, wird von der Haupttriebwelle 67 wie folgt abgeleitet: Diese Welle steht durch Wechselräder 93, welche die Abwälzgeschwindigkeit der Maschine bestimmen, mit einer Welle 94 in Verbindung, die durch Kegelräder 95, eine Welle 96; ein Regelrad 97, eine obere Welle 98 und Kegelräder 99 eine Teleskopwelle 10(1 antreiben. Eines der Kegelräder 99 ist auf der Welle 98 mit Feder und Keil verschiebbar geführt. Von der Teleskopwelle 100 aus verläuft der Antrieb über Kegelräder 101, Wechselräder 102, -die Welle 103 und Kegelräder 104 zur Werkstückspindel 22. Die Wechselräder 102 bestimmen den Winkel, um den sich das Werkstück bei jeder Pendelbewegung der Wiege dreht.
Der Antrieb der Wiege wird von der Welle 96 wie folgt abgeleitet: Diese treibt über Kegelräder 105 eine Welle 106, die eine Nockenscheibe 107 hat. Diese Nockenscheibe wirkt auf einen Nockenhebe1108 von verstellbarer Länge, welcher seinerseits über eine Kuppelstange 109 die Wiege in Pendelbewegung versetzt. Die Wiege schwingt daher für jeden Umlauf der Welle 106 einmal hin und her. Die Nockenscheibe 107, der Nockenhebel 108 und die Kuppelstange 109 sind gegenüber der Wiege so angeordnet, daß in mindestens einer Richtung während des Schneidvorganges die Winkelgeschwindigkeit der Wiege in einem genau oder annähernd gleichbleibenden Verhältnis zur Winkelgeschwindigkeit der Werkstück-Spindel 22 steht. Im Bedarfsfall können mehrere auswechselbare Nocken 107 vorgesehen sein, von denen jeder einen bestimmten Winkelbereich der Pendelbewegung der Wiege beherrscht. Von der Welle 106 wird -auch der Vorschub abgeleitet. Zu diesem Zweck hat die Welle eine Schubkurventrommel 111, die über ein nicht näher dargestelltes Getriebe den Schlitten 17 nach innen antreibt und dadurch das Werkstück vor Beginn der Abwälzbewegung der Wiege in die Schnittstellung bringt, aber nach der Abwälzbewegung den Schlitten 17 nach -außen zieht, so daß das Werkstück während der Rückwälzung der Wiege von den- Stählen 14 freikommt. Auf der Welle 106 sitzt ferner ein Hilfsnocken 112, der dem Zweck dienen kann,- gewünschtenfalls den Schlitten 17 während der Abwälzbewegung etwas vorzuschieben oder zurückzuziehen, um dadurch,das Zahnprofil zu beeinflussen. Diese Beeinflussung kann dem Zweck dienen, bei den beiderseitigen Zahnflanken den Eingriffswinkel zu ändern, was erwünscht ist, um ein fehlerhaftes Zahntragen, das sogenannte »lahme« Zahntragen, zu berichtigen. Das Triebwerk, auf das der Hilfsnocken wirkt, kann in beliebiger bekannter Weise ausgestaltet sein.
Schließlich trägt die Welle 106 noch einen Nocken 113., der eine selbsttätige Stillsetzvorrichtung für den Motor 64 antreibt. Diese Vorrichtung setzt den Motor still, nachdem sämtliche Zähne des Werkstücks bearbeitet sind.
Die Schubkurventrommel 111 kann in bekannter Weise mit dem Schlitten 17 durch einen hydraulischen Zylinder und einen Kolben verbunden sein, so daß man durch Bedienen eines Ventilhebels 114 (Fig.1), den Schlitten zwecks Ausspannens des fertigen Werkstücks und Einspannens eines neuen weiter zurückziehen kann.-Der in Fig.6 gezeigte Antrieb führt dazu, da$ die Werkstückspindel stetig in ein und derselben Richtung umläuft, während die Wiege sich hin und her dreht. Die 'Peilbewegung des Werkstücks von Zahn zu Zahn wird dabei schrittweise bewirkt, und zwar jeweils am Ende einer jeden Abwälzbewegung der Wiege, indem sich das Werkstück weiterdreht, während die Wiege sich zurückdreht. Die Erfindung ist jedoch ebensogut auf Maschinen mit schrittweiser Teilbewegung anwendbar, bei denen die Drehung der Werkstückspindel zusammen mit der Pendelbewegung der Wiege umgekehrt wird und die Werkstückspindel bei jedem Arbeitsspiel eine Teildrehung gegenüber ihrem Antrieb erfährt.
Der beschriebene Antrieb der Stähle ist auch auf Maschinen anwendbar, bei denen keine Abwälzbewegung stattfindet und bei denen daher eine Relativbewe-7unw zwischen dem Lagerbock 13 und dem Werkstück während des Herausarbeitens einer oder beider Zahnflanken unterbleibt, oder bei denen höchstens ein Vorschub in Tiefenrichtung erfolgt.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Hobelmaschine zum Verzahnen von Zahnrädern oder Klauenkupplungen mit schrittweiser Teilbewegung, dadurch gekennzeichnet, daß der Werkzeughalter (11, 13) ein mittels eines umlaufenden Antriebsgliedes (46) antreibbares Ellipsenführungsgestänge (40, 41, 51) trägt, dessen die Ellipse beschreibendes Glied (40) den Hobelstahl (14) trägt und ihn in einer Ebene führt, die im Falle des Profilhobelns ohne Abwälzbewegung annähernd parallel zu der zu bearbeitenden Zahnflanke oder Klauenflanke verläuft und im Falle der Abwälzerzeugung der Verzahnung annähernd parallel der Zahnflanke des gedachten erzeugenden Zahnrades verläuft, wobei das Ellipsenführungsgestänge (40, 41, 51) infolge entsprechender Anordnung auf dem Werkzeughalter (11) das Werkzeug in Richtung der längeren Ellipsenachse führt, wenn das Werkzeug ungefähr die Mitte seines Schneidhubes und seines Rückhubes durchläuft.
2. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ebene der elliptischen Bahn zu der die Zahnflanke bearbeitenden Schneidkante (15) leicht geneigt ist und die Schneidkante daher beim Schnitthub eine leicht gekrümmte Fläche beschreibt.
3. Maschine nach Anspruch 2; dadurch gekennzeichnet, daß die Schneidkante (15) gegenüber der Ebene ihrer elliptischen Bahn eine Neigung hat, derzufolge die Schneidkante beim Schnitt eine hohle Fläche beschreibt und daher eine in der Längsrichtung nach außen gewölbte Zahnflanke herausarbeitet.
4. Maschine nach Anspruch 1, 2 oder 3 mit zwei auf dem Werkzeughalter hin und her beweglichen Werkzeugträgern und zugeordneten Antriebsmitteln, dadurch gekennzeichnet, daß die Ebenen der beiden elliptischen Bahnen (54) der Schneidwerkzeuge geneigt zueinander liegen.
5. Maschine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Ellipsenführungsgestänge (40, 51,41) zu gegenläufiger Bewegung miteinander in Getriebeverbindung stehen (durch Getriebe 73, 74, 79, 87, 81, 88), so daß jeweils das eine Werkzeug während des Rückhubes des anderen zum Schnitt kommt.
6. Maschine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Gerade, längs welcher sich die Ebenen der beiden elliptischen Bahnen schneiden, etwa parallel zur Längsachse der Ellipsen verläuft.
7. Maschine nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch eine solche Neigung der beiden elliptischen Bahnen (54), daß die beiden Werkzeuge (14) in derselben Zahnlücke des Werkstückes arbeiten und dabei die einander gegenüberliegenden Seiten benachbarter Zähne bearbeiten. B.
Maschine nach Anspruch 1 oder einem der folgenden Ansprüche, bei welcher der Werkzeug-oder Werkstückhalter von einer hin und her schwingenden Wiege gebildet wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Achse (16) der Werkstückspindel (22) die Achse (12) der Wiege (11) schneidet und der die Werkstückspindel tragende Spindelstock (21) um eine Achse (19) schwenkbar ist zwecks Veränderung des Wickels zwischen der Wiegenachse (12) und der Werkstückspindelachse (22).
9. Maschine nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Ellipsenführungsgestänge (40, 41, 51) auf dem Werkzeughalter (11) durch Verstellen eines Lagerbockes (13) auf einer Platte (30) in gerader Richtung zwecks Veränderung des Abstandes verstellbar ist, um welchen die Längsachse der Ellipse gegenüber der Wiegenachse (12) versetzt ist.
10. Maschine nach Anspruch 1 oder irgendeinem der diesem folgenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Ellipsenführungsgestänge einen Hebel (40) enthält, dessen Drehpunkt (42) auf dem Werkzeughalter (il, 13) hin und her beweglich geführt ist und der drehbar mit einem Exzenterzapfen (51) eines umlaufenden Antriebsgliedes (47) verbunden ist, dessen: Achse (46) lotrecht auf der Ebene der elliptischen Bahn steht.
11. Maschine nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Führung des Drehpunktes (42) des Hebels (40) durch einen im Drehpunkt (42) am Hebel angreifenden Lenker (41) erfolgt, der am Werkzeughalter (11, 13) schwenkbar gelagert ist und den Hebeldrehpunkt (42) ungefähr in der Richtung der Querachse der Ellipse führt.
12. Maschine nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Drehpunkt (42) des Hebels (40) auf dem Werkzeughalter (11, 13) längs eines Kreisbogens (48) verstellbar ist, der gleichachsig zur Achse (46) des umlaufenden Antriebsgliedes (47) verläuft.
13. Maschine nach Anspruch 11 und 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Hebeldrehpunkt (42) durch Verschieben des Lenkerlagers (45, 46) auf einer mit dem Kreisbogen zusammenfallenden Gleitbahn (48) des Werkzeughalters (il, 13) verstellbar ist.
14. Maschine nach Anspruch 1, die als Werkzeug einen an sich, z. B. als Drehstahl, bekannten scheibenförmigen Profilstahl mit einer mittleren Bohrung trägt, dadurch gekennzeichnet, daß die Bohrung ein Gewinde hat, in das hinein eine Klemmschraube (59) durch eine Bohrung des Werkzeugträgers (40) hindurch geschraubt ist, und daß eine auf dem Werkzeugträger (40) drehbar gelagerte und an ihm festklemmbare Schnecke (61) mit einer Schneckenverzahnung der Werkzeugscheibe (14) kämmt.