DE1228891B

DE1228891B - Einrichtung zur Erzeugung laengsballliger Zahnflanken und zum Abheben des Stoessels waehrend des Rueckhubes auf Waelzstossmaschinen fuer zylindrische Innen- und Aussenverzahnungen

Info

Publication number: DE1228891B
Application number: DEV16572A
Authority: DE
Inventors: Rudolf Beckert; Max Poeschmann
Original assignee: VEB ZAHNSCHNEIDEMASCHINENFABRIK MODUL
Current assignee: VEB ZAHNSCHNEIDEMASCHINENFABRIK MODUL
Priority date: 1959-05-20
Filing date: 1959-05-20
Publication date: 1966-11-17

Description

Einrichtung zur Erzeugung längsballliger Zahnflanken und zum Abheben des Stößels während des Rückhubes auf Wälzstoßmaschinen für zylindrische Innen- und Außenverzahnungen Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Erzeugung längsballiger Zahnflanken und zum Abheben des Stößels während des Rückhubes auf Wälzstoßmaschinen für zylindrische Innen- und Außenverzahnungen, bei denen die Stößelklappe in Abhängigkeit von der Hubbewegung des Stößels geschwenkt wird.
Es ist eine immer häufiger auftretende Forderung der Praxis, die Zähne von Zahnrädern leicht ballig zu gestalten, um ein besseres Tragbild zu erreichen und ein Kantentragen der Zähne zu vermeiden, welches durch Einbaufehler leicht entstehen kann.
Zur Erzeugung dieser Balligkeit sind verschiedene Verfahren und Einrichtungen bekannt, die dem jeweiligen Herstellungsverfahren der Verzahnungen angepaßt sind.
Für die Verhältnisse an Wälzstoßmaschinen zur Herstellung zylindrischer Verzahnungen hat es sich als zweckmäßig erwiesen, dem Werkzeug selbst eine kurvenförmige Bewegung zu erteilen, weil sich dabei die Schnittkraft nicht in Komponenten zerlegt.
Es sind mehrere Einrichtungen zum Balligstoßen bekannt, die auf diese Erkenntnis aufbauen und bei denen die kurvenförmige Bewegung des Werkzeuges, welches an einem Stößel angebracht ist, dadurch erreicht wird, daß die Stößelklappe in Abhängigkeit der Stößelbewegung durch geeignete Mittel um ihren Drehpunkt geschwenkt wird.
Die Mittel zum Schwenken der Stößelklappe bestehen aus besonders geformten, vom Stößelantrieb angetriebenen Kurvenscheiben, deren Durchmesserdifferenzen über ein Hebelsystem auf die Stößelklappe übertragen werden und damit das Schwenken derselben bewirken, oder aus längs der Bewegungsbahn des Stößels angeordneten Kopierkurven, die von einem starr mit der Stößelklappe verbundenen Rollenhebel abgetastet werden.
Die Nachteile dieser Einrichtung zeigen sich darin, daß mit den genannten Kurven nur eine ganz bestimmte Balligkeit erzeugt werden kann.
Eine Einstellmöglichkeit zur Erzeugung verschiedenartiger Größen der Balligkeit ist also nicht gegeben.
Ein laufendes Auswechseln der Kurvenscheibe zu diesem Zweck ist jedoch sehr zeitraubend. Außerdem sind für derartige Einrichtungen eine größere Anzahl dieser schwierig herstellbaren Kurven erforderlich.
Ein weiterer Nachteil der genannten Einrichtung besteht darin, daß die Verbindung der Stößelklappe zur Kurve während des Balligstoßens nur kraftschlüssig ist und z. B. durch Federkraft hergestellt wird. Dieser Umstand führt vor allem bei höheren Stößelhubzahlen zu einem unruhigen Schnittverlauf und zu Schwingungen des Werkzeuges und somit zu einer Beeinträchtigung der Genauigkeit und der Oberflächengüte der erzeugten Balligen Verzahnung sowie zu einer Beschränkung in der Wahl wirtschaftlicher Schnittgeschwindigkeiten.
Sämtliche bekannten, vorgenannten Einrichtungen sind nur zur Bearbeitung längsballiger Zahnflanken von Außenverzahnungen geeignet und dienen einzig der Erzeugung der Balligkeit. Zur Herbeiführung der Abhubbewegung des Werkzeuges im Rückhub sind besondere Abhubeinrichtungen erforderlich.
Nach dem Zweck der Erfindung soll die Einrichtung zum Bearbeiten von Innen- und Außenverzahnungen geeignet sein, auch bei höheren Stößelhubzahlen einen ruhigen Schnittverlauf ohne Schwingungen gewährleisten und eine stufenlos regelbare Einstellbarkeit der Balligkeitsgröße ohne das Auswechseln loser Teile gestatten und neben der Führung des Werkzeuges auf einer Kurvenbahn gleichzeitig dessen Abhub im Rückhub ermöglichen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung zur Erzeugung längsballiger Zahnflanken und zum Abheben des Stößels während des Rückhubes auf Wälzstoßmaschinen für zylindrische Innen-und Außenverzahnungen mit im Maschinengestell gelenkig aufgehangener und in Abhängigkeit von der Stellung des Stößels mit einem Schwenkantrieb schwenkbarer Stößelklappe zu schaffen, bei welcher der Schwenkantrieb mit der Stößelklappe formschlüssig verbunden ist und dabei eine in ihrer Größe veränderliche Schwenkbewegung auf diese überträgt, durch welche sich das Werkzeug im Arbeitshub auf einer die Balligkeit erzeugenden Kurvenbahn bewegt und im Rückhub um einen gewissen Betrag vom Werkstück entfernt wird.
Erfindungsgemäß wird das dadurch erreicht, daß in einem in der Stößelklappe hin- und herbeweglichen Gleitstein zur Herbeiführung des Formschlusses eine durch den Schwenkantrieb drehbare Exzenterbuchse gelagert ist, deren Bohrung von einem im Maschinengestell befestigten Bolzen durchdrungen wird. Die Größeneinstellung der Schwenkbewegung wird durch die Ausgestaltung des Schwenkantriebes als in seiner Hublänge verstellbarer Kurbeltrieb erreicht, dessen Kurbelstange an einem Dreharm der Exzenterbuchse aasgelenkt ist und auf dessen Drehachse sich zur Herbeiführung der Abhubbewegung eine Kurvenscheibe befindet, die über Stirnräder im Verhältnis 1 : 1 mit einer zweiten Kurvenscheibe gleicher Form für die Abhubbewegung bei der Bearbeitung von Innenverzahnungen in Verbindung steht. Die zweite Kurvenscheibe ist gegenüber der ersten um 18° im Verdrehwinkel versetzt angeordnet, und ein im Maschinengestell gelagerter dreiarmiger Hebel ist wahlweise durch eine Andrückkraft mit einem Arm der Kurvenscheibe für die Innenverzahnung oder mit dem zweiten Arm der Kurvenscheibe für die Außenverzahnung angeordnet, während der dritte Arm über eine Schubstange an der Exzenterbuchse angreift. Der die Exzenterbuchse durchdringende Bolzen weist eine Abflachung zur Herbeiführung des notwendigen Freiheitsgrades für die Abhubbewegung auf.
Durch entsprechende Ausbildung kann der Kurbeltrieb auch unmittelbar durch eine der Kurvenscheiben dargestellt werden.
Die Erfindung wird nachstehend in einem Ausführungsbeispiel näher erläutert, in den zugehörigen Zeichnungen zeigt F i g. 1 eine Ansicht der Stößelklappe mit der erfindungsgemäßen Einrichtung, F i g. 2 einen Schnitt nach Linie A -B der F i g. 1. Die Stößelklappe 1 wird im Ständer 2 schwenkbar aufgenommen. In ihr befindet sich ein Gleitstein 3, in dem eine Exzenterbüchse 4 gelagert ist, die durch einen im Ständer 2 befestigten, nach einer Seite abgeflachten Bolzen 5 gehalten wird. Um die Exzenterbuchse 4 greift in der Mitte an dem zylindrischen Teil eine Schubstange 6 an, die mit einem um einen Drehpunkt 7 schwenkbaren, dreiarmigen Hebel 8 verbunden ist. Der dreiarmige Hebel 8 besitzt an den beiden oberen Hebelarmenden je eine Laufrolle 9;10, wovon wahlweise immer eine durch den Zug der umsetzbaren Feder 11 an den Kurvenscheiben 12 oder 13 anliegt. Die Kurvenscheiben 12, 13 sind mit Stirnrädern 14, 15 verbunden, von denen sich das eine Stirnrad 14 mit einem nicht dargestellten Zahnrad des vom Stößelantrieb abgeleiteten Getriebezuges im Eingriff befindet. An der Exzenterbüchse 4 ist ein Dreharie 16 befestigt, der mit einer Kurbelstange 17 in Verbindung steht, welche an einem Kurbelzapfen 18 angreift. Dieser Kurbelzapfen 18 wird in einer T-Nut der Kurvenscheibe 12 durch die Verstellspindel 19 verstellbar aufgenommen.
Die Montage des dreiarmigen Hebels 8 mit seinem Drehpunkt 7 erfolgt so, daß z. B. von der Kurvenscheibe 13 aus über die Laufrolle 10 und die Schubstange 6 die Exzenterbuchse 4 und damit die Stößelklappe 1, entgegen der Wirkung der Feder 11, gegen einen als festen Anschlag im Ständer 2 befestigten Bolzen 5 gedrückt wird. Das Andrücken der Stößelklappe 1 an den Bolzen 5 wird noch durch die Schnittwirkung des am Stößel 20 befestigten Werkzeuges 21 beim Eindringen in das Werkstück 22 unterstützt. Dadurch ist eine bestimmte gleichbleibende Lage des Werkzeuges 21 gegenüber dem Werkstück 22 gegeben.
Die Wirkungsweise der Einrichtung ist nun folgende: Bei der Erzeugung von normalen Verzahnungen ohne Balligkeit befindet sich der verstellbare Kurbelzapfen 18 in der Mitte der Kurvenscheibe 12, so daß nach Einschalten des Antriebes trotz Abwärtsbewegung des Stößels 20, die Kurbelstange 17, der Dreharm 16 und damit auch die Exzenterbüchse 4, keine Bewegung ausführen.
Nachdem der Stößel 20 mit seinem Werkzeug 21 den Arbeitshub beendet hat, ist die Kurvenscheibe 13, die ihre Bewegung von einem nicht dargestellten, vom Antrieb des Stößels 20 abgeleiteten Getriebezug über die Stirnräder 14, 15 erhält, so weit gedreht worden, daß sich die Laufrolle 10 des dreiarmigen Hebels 8 in der Übergangsstellung von größeren zum kleineren Durchmesser der Kurvenscheibe 13 befindet. Bei weiterer Bewegung des Stößels 20 und damit weiterer Drehung der Kurvenscheibe 13, wird die Laufrolle 10 durch die Feder 11 an die zweite, mit geringerem Durchmesser versehene Hälfte der Kurvenscheibe 13 gedrückt, so daß der dreiarmige Hebel 8 um seinen Drehpunkt 7 eine Bewegung ausführt, in deren Verlauf über die Schubstange 6 die Stößelklappe l und damit das Werkzeug 21 vom Werkstück 22 zurückgezogen wird, während bei weiterer Drehung sich der Stößel 20 nach oben in seine Ausgangsstellung zurückbewegt.
Sollen nun ballige Zähne erzeugt werden, dann wird der verstellbare Kurbelzapfen 18 über die Verstellspindel 19 so weit außer Mitte der Kurvenscheibe 12 verstellt, bis der Betrag der gewünschten Balligkeit erreicht ist. Nach Einschalten des Antriebsmotors führt dann der Stößel 20 seinen Arbeitshub nach unten aus, gleichzeitig dreht sich dabei die Kurvenscheibe 12, die den verstellbaren Kurbelzapfen 18 trägt, sowie auch die andere Kurvenscheibe 13, die; wie bereits vorher erwähnt, die Stößelabhebebewegung beim Stößelrückhub steuert. Durch die erwähnte Drehung der Kurvenscheibe 12 mit dem verstellbaren Kurbelzapfen 18, wird die Kurbelstange 17 nach rechts gezogen und damit der mit der Exzenterbüchse 4 unmittelbar verbundene Dreharm 16 ebenfalls in dieser Richtung bewegt, so daß durch laufende Verdrehung der Exzenterbuchse 4, während der Abwärtsbewegung des Stößels 20, das Werkzeug 21 eine bis zur Mitte der Werkstückbreite ansteigende Kurve beschreibt. Bei weiterer Abwärtsbewegung des Stößels 20 und Weiterdrehung der Kurvenscheibe 12 bewegt sich das Werkzeug 21 durch Rückwärtsdrehung der Exzenterbüchse 4, eine von Mitte der Werkstückbreite aus abfallende Kurve beschreibend, in seine ursprüngliche Ausgangsstellung zurück, d. h., es befindet sich in gleicher Entfernung vom Werkstück 22 wie bei Beginn des Verzahnungsvorganges. Dadurch, daß das Werkzeug 21 mit seinen Schneidkanten beim Arbeitshub eine Kurve beschreibt, wird ein balliger Zahn erzeugt. Bei Weiterbewegung des Stößels 20 erfolgt dann, wie bereits erläutert, die Abhebebewegung des Werkzeuges 21 durch die Kurvenscheibe 13 über die Laufrolle 10, den dreiarmigen Hebel 8 und die mit der Exzenterbuchse 4 in Verbindung stehende Schubstange 6. Bei der Rückführung des Stößels 20 in seine Ausgangsstellung nach oben, wird diese Bewegung jedoch durch die von der Kurvenscheibe 12 über den Kurbeltrieb 16, 17, 18, 19 auf die Exzenterbuchse 4 hervorgerufene Bewegung überlagert. Für jeden Arbeitshub sowie für den anschließenden Rückhub, laufen die Bewegungsverhältnisse in gleicher Weise ab, bis das Werkstück 22 fertig verzahnt ist.
Mit der beschriebenen Einrichtung ist auch eine Erzeugung balliger Innenverzahnungen möglich. Für diesen Zweck muß jedoch der Bolzen 5 für die Exzenterbuchse 4, mit seiner entsprechenden Abflachung, sowie die Kurvenscheibe 12, 13, um 180° verdreht und die Feder 11 umgehängt werden.

Claims

Patentansprüche: 1. Einrichtung zur Erzeugung längsballiger Zahnflanken und zum Abheben des Stößels während des Rückhubes auf Wälzstoßmaschinen für zylindrische Außen- und Innenverzahnungen mit im Maschinengestell gelenkig aufgehängter Stößelklappe, die während der Bewegung des Stößels in Richtung der Zahnlängslinien mit einem Schwenkantrieb in Abhängigkeit von der Stößelstellung schwenkbar ist, dadurch gekennzeichn e t, daß in einem in der Stößelklappe (1) hin-und herbeweglichen Gleitstein (3) eine durch den Schwenkantrieb drehbare Exzenterbuchse (4) gelagert ist, deren Bohrung von einem im Maschinengestell (2) befestigten Bolzen (5) durchdrungen wird.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwenkantrieb durch einen in seiner Hublänge verstellbaren Kurbeltrieb (17, 18, 19) gebildet wird, dessen Kurbelstange (17) an einem Dreharm (16) der Exzenterbuchse (4) angelenkt ist und auf dessen Drehachse sich eine Kurvenscheibe (12) befindet, die über Stirnräder (14, 15) im Verhältnis 1 : 1 mit einer zweiten Kurvenscheibe (13) gleicher Form in Verbindung steht, die gegenüber der ersten Kurvenscheibe (12) um 180° im Verdrehwinkel versetzt liegt, und daß den Kurvenscheiben (12,13) wahlweise je ein Arm eines im Maschinengestell (2) gelagerten dreiarmigen Hebels (8) zugeordnet ist, dessen dritter Hebelarm über eine Schubstange (6) an der Exzenterbuchse (4) angreift, wobei der Bolzen (5) in der Bohrung der Exzenterbuchse (4) eine Abflachung aufweist und einem Hebelarm des dreiarmigen Hebels (8) eine im Maschinengestell (2) abgestützte oder aufgehängte Druck-oder Zugfeder (11) mit wählbarer Angriffsrichtung zugeordnet ist.
3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine der beiden Kurvenscheiben (12, 13) eine Nut besitzt, in die ein verstellbarer Kurbelzapfen (18) eingreift, der durch eine Verstellspindel (19) gehalten wird und mit diesem Kurbelzapfen (18) und der Kurbelstange (17) der Kurbeltrieb gebildet wird, der auf die Exzenterbuchse (15) einwirkt. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 506 901, 525 898, 698149, 832 372; Patentschrift Nr. 15103 des Amtes für Erfindungs-und Patentwesen in der sowjetischen Besatzungszone Deutschlands; USA.-Patentschrift Nr. 2 839 875.