DE1204615C2 - Maschine zum Kaltwalzen gerader oder zu der Werkstueckachse schraeg verlaufender paralleler Zahnradzaehne oder anderer Profile am Umfang eines zylindrischen Werkstuecks - Google Patents

Description

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teilweisen Querschnitt durch den Werkzeugträger Die Werkzeugträgerachse Y kann rechtwinklig

längs der Linie I-I der Fig. 2; oder geneigt zur Mittelachse B des Werkstückes A

F i g. 2 zeigt drei sternförmig angeordnete Werk- angeordnet sein, wobei sich die Achsen Y der Werkzeugträger teilweise im Längsschnitt bei der Bearbei- zeugträger 3 mit der Mittelachse B stets in einem tung eines im Querschnitt gezeigten zylindrischen 5 Punkte schneiden.
Werkstückes; Infolge der Bewegung C und der daraus resultie-

F i g. 3 zeigt einen Teilausschnitt der erzeugten renden, intermittierenden Berührung des Werkstük-Verzahnung zur Erläuterung der Vorgänge beim kes durch die Profilierschnecken rollen sich diese auf Profilieren; dem drehenden Werkstück ab, und diese Drehungen

Fig.4 zeigt eine Anordnung zur Erzeugung von io um ihre Längsachse werden über Wellen5, welche Zahnrädern mit Geradverzahnung mittels zweier ein- untereinander im Getriebekasten 4 über ein nicht geander gegenüberliegender Werkzeuge, wobei das zeigtes Getriebe drehverbunden sind, synchronisiert. Werkstück im Querschnitt dargestellt ist, im Schnitt Der Drehsinn der Profilierschnecken ist entgegengelängs der Linie IV-IV der Fig. 5; setzt der Bewegungsrichtung der Bewegung C, wie

Fig.5 zeigt die gleiche Anordnung wie Fig.4 im 15 mit Pfeilen in Fig. 1 und8 angedeutet ist. Während Schnitt längs der Linie V-V in F i g. 4; des Profilierens ist die Drehgeschwindigkeit der Pro-

F i g. 6 zeigt in der Anordnung gemäß F i g. 4 filierschnecken 1 ein ganzzahliges Vielfaches der und 5, in Richtung des Pfeiles VI der F i g. 4 gesehen, Drehgeschwindigkeit des Werkstückes A, d. h., wähdie Lage der Werkzeuge zur Erzeugung der Gerad- rend jeder vollständigen Umdrehung des letzteren Verzahnung; 20 vollführt jede Profilierschnecke 1 eine Mehrzahl voll-

F i g. 7 zeigt in einer Ansicht entsprechend F i g. 6 ständiger Umdrehungen, und zwar mindestens eine in der Anordnung gemäß Fig. 4 bis 6 die Lage der für jede am Werkstücke herzustellende Lücke.
Werkzeuge zur Erzeugung von Zahnrädern mit Das Werkstück A wird während des Profiliervor-

Schrägyerzahnung aus einem zylindrischen Werk- ganges längs der Achse B durch axiales Vorschieben in stück; , 25 Richtung G geschoben. Hierbei kann diese Bewegung

F i g. 8 zeigt, teilweise im Schnitt, eine Ausfüh- in axialer Richtung mechanisch, elektrisch oder hyrungsform einer ganzen Einrichtung nach der Erfin- draulisch betätigt, erfolgen. Das Werkstück A wird dung; also zusätzlich zu seiner Drehung in seiner ursprüng-

Fig. 9 zeigt einen Schnitt längs der Y-Achse eines liehen zylindrischen Form langsam zwischen den beder Werkzeugträger der Einrichtung gemäß Fig. 8; 30 wegten Profilierschnecken 1 durchgeschoben, so daß

F i g. 10 zeigt den gleichen Werkzeugträger wie durch die Einwirkung der letzteren vorerst kleine Fig. 9 im Schnitt längs der LinieX-X; Lücken entstehen, welche sich bei fortschreitendem

Fig. 11 zeigt einen Schnitt nach der Linie XI-XI Arbeitsprozeß ständig vergrößern, bis das gederFig. 10; wünschte Profil entstanden ist. Die kontinuierliche

Fig. 12 zeigt im gleichen Schnitt wie Fig. 11 eine 35 Drehbewegung und das axiale Vorschieben, verbun-Variante zur F i g. 11, und den mit den entsprechenden Bewegungen der Profi-

Fig. 13 zeigt schematisch die hydraulisch-mecha- lierschnecken 1, lassen in der Randzone des Werknische Steuerung für zusätzliche Bewegungen der Stückes A durch Abwälzen beispielsweise Zahnrad-Profilierwerkzeuge und des Werkstückes. . profile entstehen, die einen sehr genauen Rundlauf

Ganz allgemein ausgedrückt wird beim Profilieren 40 und eine hervorragende Oberflächengüte der Zahneines zylindrischen Werkstückes mit einer Maschine flanken aufweisen.

nach der Erfindung, die äußere Partie des aus kalt Die das Werkstück A tragende Einspannvorrich-

verformbarem Metall bestehenden, zylindrischen tung, Spannfutter oder Spannzange sitzt wie beiWerkstückes A mehrfach hintereinander der Einwir- spielsweise bei Drehbänken auf einer Spindel, die in kung mehrerer Profilierschnecken 1 ausgesetzt, 45 einem Schlitten, welcher sich auf einem Maschinenweiche, gegen die Mittelachse B des Werkstückes A bett längs des zu erzeugenden Profils verschieben gerichtet, eine rasche Bewegung ausführen, um am läßt, gelagert ist, und gestattet die Herstellung von Werkstück^ das gewünschte Profil zu prägen, das Profillängen, die angenähert der Weglänge des durch die Abwälzbewegung zwischen dem sich dre- Schlittens entsprechen. Auf diese Weise ist es möghenden Werkstück A und dem Werkzeug 1 entsteht. 50 lieh, lange Profilkörper zu erzeugen, die nachher in

Diese Bewegung jedes Werkzeuges setzt sich zu- einzelne Abschnitte getrennt werden. Selbstverständsammen aus einer Schwingung in Richtung der Ach- lieh ist es auch möglich, einzelne oder mehrere seX, d.h. in Längsrichtung der zu erzeugenden Ver- Werkstücke zugleich auf ejnem Werkstückträger aufzahnung und einer Schwingung in Richtung der Ach- zuspannen, wie dies bei der Fabrikation von Zahnrad se Y, welche in radialer Richtung zum Werkstück A 55 dem üblich ist.

verläuft. Die Werkzeuge führen somit relativ zum F i g. 2 zeigt eine beispielsweise Ausführungsform

Werkstück eine BewegungC (Fig. 1) aus, deren zur Herstellung von Zahnrädern oder abwälzbaren Bahn die Form einer flachen, gegen die Auslaufseite Profilen von einem Werkstücke aus, mittels drei hin etwas ansteigenden Ellipse aufweist. sternförmig angeordneten Werkzeugträgern 3. Die

Gemäß Fig. 1 sind hierfür auf schwenkbaren und 60 Achsen Y dieser Träger 3 schneiden sich in einem axial schwingenden Werkzeugträgern 3 die Profilier- Punkt der Mittelachse B des Werkstückes, so daß schnecken 1 mit ihren Drehachsen rechtwinklig zur von der Lagerung desselben keine Radialkräfte auf-Schwingungsachse Y, welche zugleich die Werkzeug- genommen werden müssen. Die drei Achsen Y weiträgerachse ist, gelagert. Die Werkzeugträger 3 sind sen zudem unter sich in ihren Teilwinkeln α, β, γ Unin einem hier nicht gezeichneten Maschinengehäuse 65 regelmäßigkeiten von einer Winkelsekunde bis zu umd die Achse Y schwenkbar und verschiebbar an- 15 Winkelgraden auf. Durch diese unregelmäßige geordnet und werden mechanisch in nicht dargestell- Winkelteilung wird erreicht, daß eine selbsttätige ter Weise in Schwingung versetzt. Korrektur des sich auf dem Werkstück A bildenden

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Profils stattfindet, wenn das Werkstücke ein nicht sie müssen um den Winkel φ, der dem Steigungswin-

homogenes Gefüge und daraus resultierende Här- kel des Schneckenprofils entspricht, geschwenkt wer-

teunterschiede aufweisen sollte. Wie schematisch in den.

F i g. 2 gezeigt ist, sind die Drehbewegungen der Pro- Selbstverständlich ist auch die Herstellung schräg-

filierschnecken über deren Wellen 5 und Getrieben in 5 verzahnter Stirnräder möglich, wie dies F i g. 7 zeigt.

Getriebekasten 4 zwangssynchronisiert. Zu diesem Zweck werden die Werkzeugachsen der

Zur Herstellung eines Zahnrades mit der Anord- Profilierschnecken 1 zur Drehachse B des Werkstük-

nung gemäß F i<g. 2 wird so vorgegangen: kes A so geschwenkt, daß die Flankenlinien im Tan-

AIs Werkstück^ wird eine zylindrische Stange, gentialschnitt auf der Arbeitsseite der Profilier-

z. B. Stahl gewählt, deren Außendurchmesser d xo schnecken 1 mit dem gewünschten Zahnschrägwinkel

(F i g. 1) ungefähr dem Teilkreisdurchmesser des her- genau fluchten. Das ganzzahlige Drehverhältnis zwi-

z'ustellenden Zahnrades entspricht. Dieses Werkstück sehen Profilierschnecke 1 und dem Werkstücke

wird in die Einspannvorrichtung gespannt, worauf bleibt der gewünschten Zähnezahl entsprechend so-

die Werkzeuge, d. h. die Profilierschnecken 1, radial weit bestehen, jedoch muß die Drehzahl des Werk-

dazu so eingestellt werden, daß der Abstand des 15 Stückes entsprechend dem Zahnschrägwinkel und

Zahnkopfes der Werkzeuge am inneren Ende der dem Vorschub wie bei normalen Verzahnungsma-

Hubbewegung in Richtung der Achse Y entspre- schinen angepaßt werden.

chend der Stellung in F i g. 1 dieser Schnecken zur Zur Herstellung eines Zahnrades mit Gerad- oder

Werkstückachse B dem Fußkreisradius s des herzu- Schrägverzahnung gemäß Fi g. 4 bis 7 wird wie berm

stellenden Zahnrades entspricht. Hierauf werden die 20 Beispiel gemäß F i g. 2 als Werkstück eine zylin-

Werkzeuge in Bewegung gesetzt, derart, daß sie ihre drische Stange in eine Spannvorrichtung eingespannt,

BewegungenC in der Ebene ausführen, welche die zu wobei wiederum der Aüßendurchmesser d (Fig. 1)

bearbeitende Profilbahn enthält. Gleichzeitig wird ungefähr dem Teilkreisdurchmesser dp (F i g. 1) des

dem Werkstück über die Einspannvorrichtung eine herzustellenden Zahnrades entspricht. Hierauf wer-

Vorschubbewegung gegen die zwischen den Werk- 25 den die Profilierschnecken radial zum Werkstück so

zeugen liegende Arbeitszone erteilt sowie eine Dreh- eingestellt, wie dies beim ersten Beispiel, erläutert

bewegung um seine Achse B, die auf die Bewegung wurde, wobei noch die Verschwenkung der Werkzeug-

der Werkzeuge und auf die gewünschte Zähnezahl achse, je nachdem, ob Schräg- oder Geradverzah-

abgestimmt ist. Diese Drehung wird über ein nicht nung gewünscht ist, eingestellt wird. Hierauf werden

dargestelltes Teil- und Wechselgetriebe auf die 30 die Werkzeuge in Bewegung versetzt. Die Bewegün-

WelleS und damit auf die Werkzeuge übertragen. gen der Werkzeuge und des Werkstückes können die-

Sobald die Stirnfläche des Werkzeuges in den Be- selben sein, wie im ersten Beispiel erläutert, d.h., das

reich der arbeitenden Werkzeuge gelangt, werden Werkstück wird um seine Achse gedreht und vorge-

durch diese bei jeder Schwingung Kerben in das schoben, während die Werkzeuge die in bezug auf

Werkstück eingewalzt, die sich infolge der Drehbe- 35 F i g. 1 erläuterte ellipsenförmige Bewegung C aus-

wegung desselben auf den ganzen Umfang verteilen führen.

und durch den Vorschub des Werkstückes die ge- Bei der Herstellung von bestimmten Verzahnungs-

wünschten Profile erzeugen, wie aus der Fig. 1 arten hat sich aber bei diesem Bewegungsablauf ge-

und 3 ohne weiteres verständlich ist. Hierbei bildet zeigt, daß sich infolge der Wälzbewegungen der Pro-

das durch die Erzeugung der Lücken verdrängte Ma- 40 filierschnecken 1 im Werkstück A Abweichungen von

terial m (Fig. 3) den über den Teilkreis vorstehen- der gewünschten Zahnrichtung einstellen können,

den Zahnkopf k. Durch diese Dreh-, Schwing- und Dies wird durch eine zusätzliche axiale Hin- und

Vorschubbewegungen sind alle Werkzeuge an der Herbewegung der Profilierschnecken, verbunden mit

Erzeugung sämtlicher Zahnflanken beteiligt, wo- einer zusätzlichen, auf die erste abgestimmten oszil-

durch eine absolute Gleichmäßigkeit der Werkstücke 45 lierenden Drehbewegung des Werkstückes um seine

gewährleistet ist. Achse B vermieden.

In den F i g. 4 bis 7 ist eine Anordnung gezeigt, Diese zusätzliche Hin- und Herbewegung der mittels welcher wahlweise Zahnräder mit Geradver- Werkzeuge erfolgt senkrecht zur gewünschten Zahnzahnung (Fig. 4 bis 6) oder Schrägverzahnung richtung, d.h. senkrecht zur Ebene der BewegungC (Fig.7) erzeugt werden können. Auf das wiederum 5° (Fig. 1). Sie wird so eingestellt, daß bei jeder zweimit A bezeichnete Werkstück wirken zwei als Werk- ten Bewegung C des Werkzeuges dieses eine Hinbezeug dienende Profilierschnecken 1, die in Werkzeug- wegungν (Fig. 4) senkrecht zur EbeneC ausführt, trägem 3 gehalten sind. Die von einem der Werk- während bei den dazwischenliegenden Bewegungen C zeuge auf das Werkstück übermittelten Verformungs- die Herbewegung u erfolgt.

kräfte werden durch das gegenüber angeordnete 55 Wenn somit die Zahnrichtung nach einer Seite ab-

zweite Werkzeug kompensiert. Die Achsen Y der bei- weicht, so werden die Hübe u oder ν des Werkzeuges

den Werkzeugträger 3 schneiden sich mit der Ach- so eingestellt, daß sie vor oder nach dem Auftreffen

seB des Werkstückes A, so daß bei gleichzeitiger des Werkzeuges auf dem Werkstück, d.h. vor oder

Einwirkung der beiden Werkzeugträger 3 von der nach dem Walzbeginn, eingeleitet werden, so daß das

Lagerung des Werkstückes A keine Kräfte aufgenom- 60 Werkzeug an einer Flanke des erzeugten Zahnrades

men werden müssen. länger zur Einwirkung kommt als an der gegenüber-

Bei der Herstellung von geradverzahnten Stirnrä- liegenden und damit die Abweichung kompensiert,

dem (Fig. 4 bis 6), bei denen also die Nuten genau Die Größe der zusätzlichen Hubbewegungen μ

parallel zur Achse B des Werkstückes A verlaufen, oder ν entspricht höchstens der Wälzstrecke, herrüh-

werden — wie dies Fig.6 zeigt — die Achsen der 65 rend von einem Arbeitshub in RichtungX (Fig. 1),

Profilierschnecken 1 so verschwenkt, daß derenFlan- d.h. u oder ν = xtgg?, wobei χ = Hub in Rich-

kenlinien im Tangentialschnitt auf der Arbeitsseite tung X und φ den Steigungswinkel der Profilier-

parallel zur Werkstücklängsachse B verlaufen, d.h., schnecke bedeutet.

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Die zusätzliche oszillierende · Drehbewegung des Der im Schlittensupport 28 schwenkbar gelagerte

Werkstückes entspricht genau der Hubbewegung η Support 26 dient zur Einstellung des Steigungswin-

bzw. ν im Wälzkreis der zu erzeugenden Verzah- kels der Profilierschnecken 1. Durch Verschwenkung

nung. der Werkzeugträger 3 um ihre Achse Y wird die

Mit der beschriebenen Maschine können auch 5 Laufrichtung des Schlittensupports 28 so eingestellt,

ebene Flächen oder einzelne Nuten auf der Außen- daß sie mit der zu erzeugenden Profilbahn genau

seite eines Werkstückes A erzeugt werden, indem die übereinstimmt. ,

Werkzeuge die entsprechenden Profilformen aufwei- Die Drehbewegung der Profilierschnecken 1 wird

sen und das Werkstück A längs seiner AchseB durch ^Λmittels Kegelräder 29, 30 bzw. 31, 32 (Fig. 10) und

die Arbeitszone mit oder ohne zusätzliche Verdre- io Gelenkwellen 33 auf Antriebswellen 34 übertragen,

hung geschoben Wird. Um die Drehbewegung der Antriebswellen 34 trotz

Die Maschine läßt sich selbstverständlich auch so der axialen Schwingbewegung der Werkzeugträger

ausführen, daß das Werkstück in axialer Richtung übertragen zu können, sind gleitende Keilwellenver-

fest eingespannt bleibt und die Vorschubbewegung in bindungen 35 eingebaut. Die Antriebswellen 34 der

Richtung der zu erzeugenden Profilbahn von den 15 Profilierschnecken sind über Getriebe 36 und eine

Profilierwerkzeugen ausgeführt wird. Verbindungswelle 37 starr drehverbunden. Eine Ver-

In den Fig. 8 bis 13 ist etwas mehr im Detail eine Stellkupplung 38 erlaubt die Einstellung der Profi-Einrichtung mit Varianten gezeigt, mittels welcher in lierschnecken für den richtigen Eingriff der Zähne im der beschriebenen Weise zylindrische Werkstücke Werkstück (Phaseneinstellung),
spanlos profiliert werden können. 20 Die Profilierschnecken 1 der beiden Werkzeugträ-

Die in F i g. 8 dargestellte Einrichtung umfaßt ger sind weiter über einen Winkeltrieb 39, eine Welle einen auf einer horizontalen Führung 10 verschieb- 40, einen Winkeltrieb 41, ein Differentialgetriebe 42, bar angeordneten Spindelstock 11, der mit einer eine Welle 43, einen Winkeltrieb 44 mit einem Re-Spannvorrichtung 12 zum Einspannen eines Werk- geigetriebe 45 verbunden, von dem aus über einen Stückes A versehen ist. In der Drehachse und gegen- 25 Hilfsmotor 46 eine gleichmäßige Drehzahl der Werküberliegend zum Spindelstock 11 ist auf einer Füh- zeuge aufrechterhalten wird.

rung 13, die mit der Führung 10 fluchtet, ein Gegen- Zur Wälzbewegung zwischen den Profilierschnek-

halter 14 mit einem hydraulischen Vorschubantrieb ken 1 und dem WerkstückA, d.h. zur Aufrechterhal-

15 angeordnet. tung eines starren Drehverhältnisses zwischen diesen

In der vertikalen Ebene durch die Werkstückach- 30 beiden entsprechend der gewünschten Zähnezahl am

seß befinden sich beidseitig von dieser zwei um ihre Werkstück, dient ein weiterer Getriebezug über eine

Achsen Y schwenkbar gelagerte Werkzeugträger 3, Welle 47, eine Wechselradgruppe 48, eine Keilwelle

deren Achsen Y genau fluchten und in der erwähnten 49 und ein Teilgetriebe 50 im Spindelstock 11.

Ebene senkrecht zur Werkstückachse B liegen. Zur Erzeugung eines konstanten Vorschubes des

Ein Motor 16 treibt über ein in einem Gehäuse 17 35 Werkstückes A in seiner Achsrichtung gegenüber den

angeordnetes, nicht dargestelltes Nockengetriebe für Werkzeugen dient ein von der Keilwelle 49 abzwei-

jeden Werkzeugträger 3 zwei Treibkolben, die über gendes Vorschub-Stufengetriebe 51, das über eine

Leitungen 20 bzw. 21 den Arbeitskolben 18 bzw. 19 Hohlwelle 52, eine Kupplung 53 und ein Getriebe 54

(F i g. 9) die für das Werkzeug nötige Bewegung hy- mit einer Vorschubmutter 55 drehverbunden ist.

draulisch erteilen. Bei dieser Bewegung handelt es 40 Durch Drehen der letzteren wird eine Gewindehohl-

sich um kleine Schwingungen in Richtung der Ach- spindel 56, die sich auf dem Spindelstock 11 ab-

seY des Kolbens 18 und somit des Werkzeugträ- stützt, in Richtung der Achse B des Werkstückes Λ

gers 3 sowie um Schwingungen in Längsrichtung der verschoben.

zu erzeugenden Verzahnung in Richtung der Ach- Für die Herstellung schrägyerzahnter Stirnräder ist se X. Die Werkzeuge 1 führen somit relativ zum 45 eine zusätzliche Verdrehung des Werkstückes .4 ge-Werkstück^l eine Bewegung C aus, deren Bahn die genüber den Profilierschnecken 1 im entsprechenden Form einer flachen, gegen die Auslaufseite hin etwas Verhältnis zum Vorschub notwendig. Diese zusätzansteigenden, d.h. sich vom Werkstück abhebenden liehe Verdrehung wird über eine Welle 57, eine Ellipse aufweist. Wechselgruppe 58 und eine Welle 59 zu einem Dif-

Die Einstellung der Werkzeugträger in Richtung 50 ferentialgetriebe 42 erhalten.

der Achse Y für den gewünschten Werkstückdurch- Für die Schnellverstellung in Vorschubrichtung ist messer erfolgt mittels einer im Maschinengehäuse, ein Hilfsmotor 60 angeordnet, der über eine Kettendas hier als Preßrahmen 22 mit Zugankern 23 ausge- Übertragung 61 direkt die Welle 57 treibt,
bildet ist, gelagerten Ringmutter 24. Die gleichzeitige Der Werkzeugträger gemäß Fig. 9 bis 11 ist so geEinstellung der einander gegenüberliegenden Werk- 55 baut, daß mit den Profilierschnecken eine zusätzliche zeugträgers 3 geschieht mittels eines Handantriebes 25. axiale Hin- und Herbewegung ausgeführt werden

Für die Rücklaufbewegung der Werkzeugträger 3 kann. Diese Zusatzbewegung, verbunden mit einer

in Richtung der Achse Y und zur Aufhebung von entsprechenden oszillierenden Drehbewegung des

Spiel dient ein dauernd unter Öldruck stehender KoI- Werkstückes dient dazu, eventuelle Abweichungen

ben^l62. 60 von der gewünschten Zahnrichtung zu kompensieren.

Als Werkzeuge dienen bei der dargestellten Ein- Die axiale Hin- und Herbewegung der Profilierrichtung Profilierschnecken !entsprechend den Fig. 1 schnecke wird dadurch erzeugt, daß ein Kolben 63 bis 7, die um die Achse Y schwenkbar in Supporten über ein Zahnritzel 64 zwei gleiche, in ihrer Längs-26 (Fig.9, 10) drehbar gelagert sind. Die Supports richtung konische Keile 65 in der Schlittenführung 26 sind ihrerseits mit Drehzapfen 27 in einem Schiit- 65 des Supportes 28 bewegt.

tensupport 28 geführt, welcher am Werkzeugträger 3 Eine andere Ausführung für die zusätzliche axiale

unter der Wirkung des Kolbens 19 rechtwinklig zur Hin- und Herbewegung der Profilierschnecken zeigt

Achse Y in einer Geradführung läuft. Fig. 12, gemäß welcher ein Kolben 70 über einen

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Hebel 71 zwei in Längsrichtung konische Keile 65, Werkstück eingewalzt, die sich infolge der Drehbedie in der Schlittenführung des Supports 28 sich be- wegung desselben auf den ganzen Umfang verteilen wegen, die gewünschte Hin- und Herbewegung der und durch den Vorschub des Werkstückes die, ge-Profilierschnecke erzeugt. wünschten Profile erzeugen. Hierbei bildet das durch Dieser Hin- und Herbewegung entsprechend muß S die Erzeugung der Nuten verdrängte Material den der konstanten Drehbewegung des Werkstückes eine über den Teilkreis vorstehenden Zahnkopf. Durch oszillierende Drehbewegung überlagert werden. Der diese Dreh-, Schwing- und Vorschubbewegungen Antrieb dieser beiden Bewegungen erfolgt vom Mo- sind alle Werkzeuge an der Erzeugung sämtlicher tor 16 über ein im Gehäuse 17 untergebrachtes, ge- Zahnflanken beteiligt, wodurch eine absolute Gleichgen das die Werkzeugträger 3 antreibende Nockenge- io mäßigkeit der Werkstücke gewährleistet ist.
triebe drehverstellbares Nockengetriebe 75 Für die Herstellung schrägverzahnter Stirnräder (Fig. 13), das einen Kolben 76 treibt, der über eine werden die Längsachsen der Profilierschnecken 1 zur Leitung 77 den Kolben 63 betätigt, sowie einen Kol· Drehachse B des Werkstückes A so geschwenkt, daß ben 78, der über eine verstellbare Hebelübersetzung die Flankenlinien im Tangentiajschnitt auf der Ar-

79 eine Teilschnecke 72 im Getriebe 50 axial hin- 15 beitsseite der Prof ilierschnecken 1 mit dem ge- und herbewegt, so daß über ein Teilschneckenrad 73 wünschten Zahnschrägungswinkel genau fluchten, eine oszillierende Drehbewegung des Werkstückes Das ganzzahlige Drehverhältnis zwischen Profilierentsteht. Je nach Werkstückdurchmesser kann der os- schnecke 1 und dem Werkstückyl bleibt der gezillierende Drehwinkel an der erwähnten Hebelüber- wünschten Zähnezahl entsprechend soweit bestehen, Setzung eingestellt werden. Die Speisung der erwähn- 20 jedoch muß die Drehzahl des^Werkstückes entspreten hydraulischen Organe erfolgt über Zuleitungen chend dem Zahnschrägwinkel,,und dem Vorschub

80 und Nachfüllventile 81. Zur Sicherung sind Maxi- wie bei normalem Verzahnungsmaschinen korrigiert malwerte 82 vorgesehen. Die Öldruckanschlüsse 83, werden. ,

84 bewirken die Rücklaufbewegungen der Teil- Bei der Herstellung von bestimmten Verzahnungsschnecke 72 und der Kolben 63 und 70. 25 arten hat sich aber bei diesem; Bewegungsablauf ge-

Der Antrieb der Schwingbewegung C ist gegen den zeigt, daß sich infolge der Wälzbewegungen der Pro-Antrieb der Hin- und Herbewegung der Profilier- filierschnecken 1 im Werkstücke Abweichungen von werkzeuge so abgestimmt, daß bei jeder zweiten Be- der gewünschten Zahnrichtung einstellen können,
wegung C der Werkzeuge diese eine Hinbewegung Dies wird durch die im Zusammenhang mit F i g. 9 und während den dazwischenliegenden Bewegun- 30 bis 12 erläuterte zusätzliche axiale Hin- und Herbegen C diese die Herbewegung ausführen. , wegung der Profilierschneeken, verbunden mit der

Zur Herstellung eines Zahnrades mit der Einrich- zusätzlichen, auf die erste abgestimmte oszillierenden

tung gemäß F i g. 8 wird so vorgegangen: Drehbewegung des Werkstückes urn seine Achse 2?

Als Werkstück^ wird eine zylindrische Stange, vermieden.

z.B. aus Stahl, gewählt, deren Außendurchmesser 35 Diese zusätzliche Hin- und Herbewegung der ungefähr dem Teilkreisdurchmesser des herzustellen- Werkzeuge erfolgt senkrecht zur gewünschten Zahnden Zahnrades entspricht. Dieses Werkstück wird in richtung, d. h. senkrecht zur Ebene der Bewegung C die Einspannvorrichtung 12 gespannt, worauf die (F i g. 1). Sie wird so eingestellt, daß bei jeder zwei-Profilierschnecken 1 mittels der Handverstellung 25 ten Bewegung C des Werkzeuges dieses eine Hinberadial dazu so eingestellt werden, daß der Abstand 4o wegung senkrecht zur Ebene der Bewegung C. ausdes Zahnkopfes der Werkzeuge am inneren Ende der führt, während bei den dazwischenliegenden Bewe-Hubbewegung in Richtung der Achse Y entspre- gungen C die Herbewegung erfolgt.
chend der Stellung in Fig. 1 dieser Schnecken zur Die beschriebene Maschine gestattet die Herstel-Wekrstückachse B gleich dem Fußkreisradius des lung von abwälzenden Profilen in der äußeren Zone, herzustellenden Zahnrades entspricht. Ferner werden 45 eines Werkstückes,,und zwar ist es möglich, die Proüber den Support 26 die Steigungswinkel der Profi- filierschnecken mit Zahnstangenprofil alle vorkomlierschnecken und am Schlittensupport 28 der Win- menden Zähnezahlen auch mit den sogenannten Prokel für die gewünschte Zahnrichtung eingestellt. Für filkorrekturen (Profilverschiebung) herzustellen. Es die gewünschte Zähnezahl des Werkstückes werden ist also nicht wahr, wie bei den herkömmlichen Eindann in der Wechselgruppe 48 die entsprechenden 5° richtungen notwendig, für jede .Zähnezahl oder Zäh-Zahnradsätze eingesetzt, und für den gewünschten nezahlgruppen ein spezielles Formwerkzeug vorzuse-Steigungswinkel der Verzahnung werden in der hen. , ■
Wechselgruppe 58 ebenfalls die entsprechenden Ein weiterer Vorteil der beschriebenen Einrich-Zahnradsätze eingesetzt. Hierauf werden die Moto- tung ist darin zu sehen, daß infolge der gegenüberlieren 16 und 46 eingeschaltet und damit die Werk- 55 genden Anordnung der Werkzeuge von der Lagerung zeuge in Bewegung gesetzt, die ihre Bewegungen C in , des Werkstückes keine Radialkräfte aufgenommen der Ebene ausführen, welche die zu bearbeitende werden müssen. . ·.'..
Profilbahn enthält. Gleichzeitig wird durch Kuppeln Selbstverständlich könnte die ganze Einrichtung des Vorschubgetriebes 51 mittels der Kupplung 53 auch so konstruiert werden, daß das Werkstück in dem Werkstück über die Einspannvorrichtung die 60 axialer Richtung fest eingespannt bleibt und die Vor-Vorsehubbewegung gegen die zwischen den Werk- Schubbewegung in Richtung der zu erzeugenden Prozeugen liegende Arbeitszone erteilt sowie die Dreh- filbahn von den Profilierwerkzeugen ausgeführt wird, bewegung um seine Achse B₁ die über die beschriebe- - Ferner könnten auch mehr als zwei Werkzeuge nen Getriebe auf die Profilierschnecken übertragen zentrisch um die .Werkstückmittelachse angeordnet wird. Sobald die Stirnfläche des Werkstückes in den 65 werden, und zwar so, daß sich ihre Schwenkachsen Bereich der schwingenden Werkzeuge gelangt, wer- in einem Punkte der Werkstückmittelachse schneiden durch diese bei jeder Schwingung Kerben in das- den.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen _t

Claims (8)

1 2 . ■ der Schnecken untereinander um geringe Beträge unterschiedlich sind. Patentansprüche:

1. Maschine zum Kaltwalzen gerader oder zu 5 Die Erfindung betrifft ehe Maschine zum KaItder Werkstückachse schräg verlaufender, paralle- walzen gerader oder zu der Werkstückachse schräg ler Zahnradzähne oder anderer Profile am Um- verlaufender paralleler Zahnradzähne oder anderer fang eines zylindrischen und um seine Achse dreh- Profile am Umfang ernes zylindrischen und um seine antreibbaren sowie relativ zum Werkzeug axial Achse drehantreibbaren sowie relativ zum Werkzeug verschiebbaren Werkstückes durch in Profillängs- ίο axial verschiebbaren Werkstückes durch in Profilrichtung mittels eines auf einer geschlossenen längsrichtung mittels eines auf einer geschlossenen, ebenen Bahnkurve bewegbaren drehbaren Profi- ebenen Bahnkurve bewegbaren drehbaren Profilierlierwerkzeuges ausgeübte aufeinanderfolgende Werkzeugs ausgeübte aufeinanderfolgende Teilwalz-Teilwalzvorgänge, dadurch gekenn- vorgänge.

zeichnet, daß als Profilierwerkzeug eineis Bei einer bekannten Maschine dieser Gattung sind Schnecke (1) dient, deren Profil im Normal- am Umfang eines Schlagkopfes, der in zeitlich vorbeschnitt mindestens angenähert das Bezugsprofil stimmter Abhängigkeit von der Drehung des Werk-(Zahnstangenprofil) für das zu erzeugende Profil Stückes rotiert, mehrere frei drehbare Formprofilierist, daß ein Drehantrieb (29 bis 50) für diese walzen angeordnet, die nacheinander auf das Werk-Schnecke und das Werkstück (A) vorhanden ist, ao stück einwirken. Jedes Profil bzw. jeder Zahn wird der in bekannter Weise beiden die dem zu erzeu^ dabei durch so viele Teilwalzvorgänge geformt, wie genden Profil entsprechende relative Abwälzbe- Profilierwalzen am Umfang des Schlagkopfes anweguhg vermittelt, und daß die Schnecke zur geordnet sind.

Einhaltung der von der Abwälzbewegung unab- Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine

hängigen Bahnbewegung sowohl in Profillängs- 25 Maschine der eingangs genannten Gattung zu schaf-

richtung (X) als auch in radialer Richtung (Y) fen, mit der die Zähne oder anderen Profile in einem

des Werkstückes hin- und herbewegbar ist, wobei Arbeitsgang durch Kaltwalzen mit sehr hoher Ge-

die Radialamplitude wesentlich kleiner als dieje- nauigkeit hergestellt werden können,

rüge in Profillängsrichtung, ist. . Die Maschine gemäß der Erfindung ist dadurch

2. Maschine nach Anspruch 1, dadurch ge- 30 gekennzeichnet, daß als Profilierwerkzeug eine kennzeichnet, daß die Schnecke (1) während des Schnecke dient, deren Profil im Normalschnitt min-Teilwalzvorganges in Profillängsrichtung im we- destens angenähert das Bezugsprofil (Zahnstangensentlichen mit der Abrollgeschwindigkeit ihrer profil) für das zu erzeugende Profil ist, daß ein Dreh-Profilmitte bewegbar ist. antrieb für diese Schnecke und das Werkstück vor-

3. Maschine nach Anspruch 1 und 2, dadurch 35 handen ist, der in bekannter Weise beiden die ,dem gekennzeichnet, daß die Größe der Bewegungs- zu erzeugenden Profil entsprechende relative Abkomponente der Schnecke (1) in radialer Rieh- wälzbewegung vermittelt, und daß die Schnecke zur tung (Y) kleiner ist als die Höhe des zu erzeugen- Einhaltung der von der Abwälzbewegung unabhängiden Profils. / gen Bahnbewegung sowohl in Profillängsrichtung als

4. Maschine nach Anspruch 1 bis 3, dadurch 40 auch in radialer Richtung des Werkstückes hin- und gekennzeichnet, daß die Schnecke (1) zusätzlich herbewegbar ist, wobei die Radialamplitude wesentin ihrer Achsrichtung hin- und herbewegbar ist lieh kleiner als diejenige in Profillängsrichtung ist.
und das Werkstück (4) zur Aufrechterhaltung Abgesehen davon, daß mit der Maschine gemäß der Abwälzbewegung zusätzlich zu der konstan- der Erfindung in einem Arbeitsgang abwälzbare Proten Abwälzbewegung im gleichen Takt mit der 45 file mit hoher Genauigkeit fertiggeformt werden könaxialen Hin- und Herbewegung der Schnecke nen, hat diese Maschine auch noch weitere Vorteile, gleichzeitig hin- und herdrehantreibbar ist. Im Gegensatz zu der Arbeitsweise der bekannten

5. Maschine nach Anspruch 4, dadurch ge- Maschine, bei welcher die Profilbildung durch kennzeichnet, daß die zusätzliche Hin- und Her- schlagartige bzw. hämmernde Verformung erfolgt, bewegung (u, v) der Schnecke (1) in ihrer Achs- 50 erfolgt bei der Maschine gemäß der Erfindung das richtung auf die Bewegung der Schnecke auf der Verformen bei normalen Arbeitsgeschwindigkeiten geschlossenen Bahnkurve (c) so abgestimmt ist, relativ langsam, knetend, jedoch mit nur kleinen zeitdaß auf jeder Bewegung in Achsrichtung (u liehen Zwischenräumen von einem Eingriff zum anoder ν) eine vollständige Umlaufbewegung auf deren. Als Folge davon treten bei der Maschine geder Bahnkurve (C) kommt. 55 maß der Erfindung bei gleicher Verzahnungsleistung

6. Maschine nach Anspruch 1 bis 5, dadurch Verformungsgeschwindigkeiten auf, die um ein Vielgekennzeichnet, daß der die Schnecke (1) tra- faches kleiner sind. Außerdem wird mittels der Magende Werkzeugträger (3) um eine die Werkstück- schine gemäß der Erfindung eine Materialverdichachse schneidende Achse (Y) im Winkel einstell- tung insbesondere auch an den Zahnflanken erzielt, bar ist. , 60 da das Profilierwerkzeug in der Hauptsache in Pro-

7. Maschine nach Anspruch 1 bis 6, gekenn- fillängsrichtung auf das Werkstück einwirkt,
zeichnet durch mindestens zwei gleichmäßig über Weitere vorteilhafte Einzelheiten einer Maschine den Umfang des Werkstückes (A) verteilt an- gemäß der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgeordnete und gleichzeitig Teilwalzvorgänge aus- genden, zur Erläuterung der Erfindung dienenden führende Schnecken (1). 65 Beschreibung eines zum Kaltwalzen von Zahnrädern

8. Maschine nach Anspruch 7, dadurch ge- dienenden Ausführungsbeispiels, i '
kennzeichnet, daß bei Anordnung von drei oder F i g. 1 zeigt einen Längsschnitt durch die Mittelmehr Schnecken (1) die Abstandwinkel (α, β, γ) achse des zu bearbeitenden Werkstückes bzw. einen