DE1946870A1 - Verfahren und Maschine zum Kaltwalzen gerader oder zu der Werkstueckachse schraeg verlaufender Zahnradzaehne oder anderer Profile am Umfang eines zylindrischen Werkstuecks - Google Patents

Description

Verfahren und Maschine zum Kaltwalzen gerader oder zu der Werkstückachse schräg verlaufender Zahnradzähne oder anderer Profile am Umfang eines zylindrischen Werkstücks

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Kaltwalzen gerader oder zu der Werkstückachse schräg verlaufender Zahnradzähne oder anderer Profile am Umfang eines zylindrischen Werkstücks sowie eine Maschine zum Ausführen dieses Verfahrens,

Bei einer bekannten Maschine zum Kaltwalzen von Zahnradzähnen oder anderen Profilen werden schneckenförmige Profilier werkzeuge mit dem Bezugsprofil verwendet, die gegenüber dem drehangetriebenen Werkstück eine dem zu erzeugenden Profil entsprechende Abwälzbewegung ausführen und auf das Werkstück aufeinander folgende Teilwalzvorgänge ausführen, in-dem sie gegenüber dem Werkstück auf einer geschlossenen Bahnkurve mit einer gegenüber der Abmessung in Profillängsrichtung wesentlich kleinererwind weniger als der Profilhöhe entsprechenden— Abmessung in Profilhöhenrichtung bewegt v/erden. Die Werkzeuge bewegen sich auf einer ellipsenähnlichen Bahnkurve, wobei der gegenüber der Werkstückachse innere Totpunkt durch den zu erzeugenden Zahngrund gegeben ist. Während'jedes Teilwalzvorgangs wird das Werkzeug zunächst in der radial zum Werkstück

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tiefsten Stellung gegenüber dem Werkstück bewegt und;, Ende seines.gegenüber dem Werkstück axialen Hubs aus der gewalzten Lücke herausgehoben,, wobei das Werkstück während: der ständigen Teilwalzvörgänge der Werkzeuge allmählich -. axial vorgeschoben wird. Bei jedem Teilwalzvorgang wird.--..■·-,:-.-also von den Profilierwerkzeugen anfänglich das "bereits herausgewalzte Profil fertiggeformt und am Ende ihrer Bewegung, während sie radial zurückgezogen werden, ein axial anschließender Teil des Profils vorgeformt. - , ;.

Um die gewünschte Güte der Verzahnung zu erhalten, muß das Fertigformen des Zahnprofils mit denuBezxigsprofii mit · einer Vielzahl von Hüllschnitteh ausgeführt werden; für das Vorformen des Z^hnprof-üs -wären jedoch weniger HüTlschnitte ausreichend. Da aoer das Vorformen eines Abschnitts des Profils und das Fertigformen eines anderen Abschnitts des Profils in ein- und demselben Arbeitsgang ausgeführt werden, ist die Herstellungsgeschwindigkeit des Profils durch die für das Fertigformen erforderlichen Teilwalzvörgänge bestimmt. .

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Verfahren und Vorrichtungen zu schaffen, mit denen die Herstellungsgeschwindigkeit beim Kaltwalzen von Zahnrad- oder anderen Profilen am Umfang eines zylindrischen Werkstücks merklich erhöht werden kann.

Zur Erreichung dieses Ziels v/ird bei dem Verfahren nach der Erfindung jeder Teilwalzvorgang über die ganze Werkstückbreite ausgeführt, wobei die Profilierwerkzeuge jeweils über mindestens die Werkstückbreite anitn^erin bezug auf das Werkstück inneren Totpunktlage ^^^pehSi^i) werden, und das Profil zunächst durch fortschreitende radiale Zustellung des Bewegungshubs der Werkzeuge mit wenigen Hüllschnitten vorgeformt und sodann bei unveränderter innerer Totpunktlage der Werkzeuge mit einer größeren Zahl von Hüllschnitten, fertig geformt. ' - — 3 -

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Da das Vorformen und Fertigformen zeitlich nacheinander geschiebe, kann die Zustellbewegung beim Vorformen ohne Rücksicht auf das Fertigformen der Profile vorgenommen v/erden. Beim Verformen braucht bei der Wahl des bei jedem Walzhub zu verformenden Werkstoffvolumens in erster Li nie nur auf den zu verformenden Werkstoff Rücksicht genommen; zu werden. Es genügen wenige Hüllschnitte zum groben Vorformen, während beim Fertigformen mit e.iner größeren Zahl von Hüllschnitten die erforderliche Genauigkeit der Verzahnung erzielt wird.

Besonders'VGtrtei^aft ist es, wenn jeder Teilwalzvorgang mit "jeweils derselben. Steliiüngf des Profils der Werkzeugschnecken gegenüber dem Werkstüskvducqhgef^hrt wird, so daß das Zahnprofil auf seine ganze Länge mit den gleichen, jeweils die gleiche Lage gegenüber der Symmetrielinie der Zahnlücke aufweisenden Hüllschnitten geformt wird.

Das Vorformen wird zweckmäßigerweise mit etwa 1,5 bis 2,5, vorzugsweise mit zwei Teilwalzvorgängen je Umdrehung der Werkstückschnecken ausgeführt, während für das Fertig— formen ein um einen geringen Wert kleineres oder größeres Verhältnis von Teilwalzvorgängen je Werkstückschneckenumdrehung gewählt wird, welches höchstens in einem Mehrfachen der Zähnezahl des zu erzeugenden Werkstücks aufgeht. Wenn das Werkstück mit zwei Teilwalzvorgängen je Umdrehung der Werkzeugschnecken ausgeführt wird, wird das Zahnprofil mit drei Hüllschnitten vorgeformt, die meist genügen, um das Zahnprofil der Evolvente schon sehr weitgehend zu nähern. Das Fertigformen geschieht dann mit einer großen Vielzahl von Hüllschnitten.

Eine gemäß der Erfindung ausgebildete Maschine zur Durchführung des neuen Verfahrens zum Kaltwalzen gerader oder zu der Werkstückachse schräg verlaufender Zalmradzähne oder anderer Profile am Umfang eines zylindrischen

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Werkstücks, welche, wie die vorbekannte Maschine, schneckenförmige Profilierwerkzeuge bzw. Werkzeugschnecken aufweist, .die im Winkel einstellbar jeweils in einem relativ zum Werkstück radial und axial hin- und herbewegten Werkzeugträger gelagert sind, und mit einem Drehantrieb für Werkzeugschnecke· und Werkstück, der beiden die dem zu erzeugenden Profil entsprechende relative Äbwälzbewegung vermittelt, versehen sind, ist dadurch gekennzeichnet, daß die Werkzeugträger ausschließlich in der zur Werkstückachse radialen Richtung hin- und herbeweglich sind und daß das Werkstück in einem parallel zur Werkstückachse über mehr als die Werkstückbreite hin- und herbeweglichen Werkstückschlitten gelagert ist und daß der Drehantrieb der Werkstückspindel über eine auswechselbare FUhrungspatrone zum Erzeugen der gewünschten Zahnrichtung am Werkstück erfolgt.

Um zu erreichen, daß Werkzeugschnecke und Werkstück während der.Ausführung jedes Teilwalzvorgangs ihre gleiche relative Lage zueinander beibehalten, ist bei der Maschine vorteilhafterweise vorgesehen, daß am Werkstückschlitten eine erste im Winkel einstellbare Kulisse angeordnet ist, die während jeder Hubbewegung des Werkstückschlittens eine Antriebsschnecke für den Drehantrieb der Werkstückspindel axial verschiebt, um die Abwälzbewegung des Werkstücks während jedes Teilwalzvorgangs zu kompensieren, und eine zweite im Winkel einstellbare Kulisse angeordnet ist, welche während jeder Hubbewegung des. Werkstückschlittens die Werkzeugschnecken axial verschiebt, um die Abwälzbewegung der Werkzeugschnecken während jedes Teilwalzvorgangs zu kompensieren.

Während des Teilwalzvorgangs sollte die axiale Hubbewegung des Werkstücks mit konstanter Geschwindigkeit ausgeführt werden, damit diese mit der Abrollgeschvindigkeit der Werkzeugschnecken übereinstimmt und ein möglichst geringer Verschleiß der Werkzeugschnecken erzielt wird. Diese Aufgabe wird beider Maschine nach der Erfindung dadurch gelöst, dai3 für das

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Hin- und Herbewegen des Werkstückschlittens eine Kurbel mit Kurbelschwinge, Pleuel und doppelarmigem Hebel dient, die so ausgelegt sind, daß die von der Kurbel erzeugte sinusähnliche Schwingungsbewegung des Werkstückschlittens in der dem Teilwalzvorgang entsprechenden Ast derart gestreckt ist, daß sich der Schlitten mit konstanter Geschwindigkeit bewegt.

Das erfindungsgemäße Verfahren und eine Maschine zur Ausführung dieses Verfahrens sowie vorteilhafte Weiterbildungen des Verfahrens und Ausgestaltungen der Maschine ergeben sich aus der nachfolgenden, anhand schematischer Zeichnungen vorgenommenen Beschreibung eines Ausführungsbeispiels einer Maschine zum Kaltwalzen von Zahnradprofilen.

Fig. 1 ist ein vertikaler Schnitt längs der Werkstückachse längs der Linie I-I in Fig. 2, wobei aber das Werkzeug gegenüber der Werkstückachse um 90° verdreht dargestellt ist.

Fig. 2 ist ein vertikaler Schnitt längs der Linie II-II in Fig. 1, der die Achse der Werkzeugträger enthält, wobei aber nur ein Werkzeugträger mit seinem Antrieb gezeigt ist.

Fig. 3 ist eine Teilansicht in Richtung III von Fig. 2.

Fig. 4 ist ein waagerechter Schnitt längs der Linie IV-IV von Fig. 5 durch Werkstück und Werkzeuge während des Fertigformens des Profils beim Kaltwalzen eines gerade verzahnten Stirnrades.

Fig. 5 ist ein vertikaler Schnitt längs der Linie V-V von Fig. 4 während des Fertigformens eines Werkstücks mit gerader Zähnezahl. ,

Fig. 6 isijeiia der Fig. 5 ähnlicher Vertikalschnitt während der; Fertigformens oines Werkstücks mit ungerader Zähnezahl. ■ - 6 -

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Fig. 7 zeigt die relative Bahn einer Werkzeugschnecke in bezug auf ein stillstehend gedachtes Werkstück, wenn die Werkzeugschnecke den Zahngrund formt,.

Fig. 8 und 9 zeigen die beiden Stellungen der Werkzeugschnecke gegenüber dem Werkstück bei einem Verhältnis K - 2 von Hubzahl des Werkstücks pe Werkzeugschneckendrehung.

Fig. 10 zeigt die stark vergrößerte Darstellung eines Querschnitts durch einen Zahn"des Werkstücks.

Fig. 11 ist eine Draufsicht auf Werkstück und Werkzeugschnecken beim Kaltwalzen eines schrägverzahnten Stirnrades;

Fig. 12 ist eine der Fig. 7 entsprechende Darstellung, jedoch beim Kaltwalzen von längsballigen Zähnen und

Fig. 13 ist eine der Fig. 12 entsprechende Darstellung beim gleichzeitigen Kaltwalzen von zwei Zahnrädern iait längsballigen Zähnen. ,

Bei der in den Fig. 1 bis 3 gezeigten Maschine zum Ausführen des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Kaltwalzen gerader oder schräger Zahnradzähne am Umfang eines■zylindrischen Werkstücks ist das zylindrische Werkstück 1 gemäß Fig. 1 an seinem einen Ende mittels einer Spannvorrichtung 2 von einer Werkstückspindel 3 festgehalten, die in einem Spindellagerbock 4 am in Fig. 1 linken Ende eines jochförmigen Werkstückschlittens 5 gelagert ist. Am anderen Ende ist das Werkstück mittels eines Gegenhalters 6 mit Dorn 7 in dem Werkstückschlitten5 unterstützt. Der Werkstückschlitten 5 ist mittels.auf beiden Seiten des Werkstücks liegender und sich parallel zur Achse X des Werkstücks erstreckender V-förmiger Führungsflächen 8 in entsprechenden Führungsflächen 9 in dem Maschinengestell 10 verschiebbar geführt.

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An das rückwärtige Ende der Werkstückspindel 3 ist eine Führungspatrone 11 angeflanscht, die Führungsnuten 12 mit einer der gewünschten Zahnschräge mindestens etwa entsprechenden Steigung "besitzt. Mit diesen Führungsnuten 12 wirken Gleitsteine 13 im Inneren eines Mitnehmerrings 14 zusammen, der an der Stirnfläche der hohlen Nabe 15 eines axial unverschieblich im Maschinengestell 10 drehbar gelagerten Schnekkenrades 16 befestigt ist. Durch diese Anordnung wird dem Werkstück 1 bei einer Hin- und Herbewegung des Werkstückschlittens 5 -eine dem gewünschten Schrägungswinkel des zu erzeugenden Profils entsprechende Drehbewegung erteilt. Die Führungspatrone 11 ist zusammen mit dem ihr zugehörigen Mitnehmerring 14 austauschbar.

Der Werkstückschlitten 5 erhält seine axialen. Hubbewegungen über einen mittels Bolzen 17 an ihm angelenkten doppelarmigen Hebel 18 und ein Pleuel 19 von einer Kurbelschwinge 20. Die Kurbelschwinge erhält ihre hin- und herschwingende Bewegung um ihren im Gestell 10 gelagerten Achsbolzen 21 von einer Kurbel 22, auf deren Kurbelzapfen 23 ein Gleitstein 24 gelagert ist, der in einer Längsführung 25 in der Kurbelschwinge geführt ist. Die Kurbel 22 sitzt am Ende einer Welle 26, die über ein Zahnradpaar 27» 28 von der Hauptwelle 29 der Maschine angetrieben wird_? die ihrerseits wieder ihren Antrieb über einen Riemen 30 von einem Antriebsmotor erhält. Durch die gegenseitige Anordnung und Wahl der "Abmessungen von doppelarmigem Hebel 18, Pleuel 19 und Kurbelschwinge 20 wird die von der Kurbel 22 erhaltene sinusförmige Schwingung der Kurbelschwinge 20 in eine axiale hin- und hergehende Bewegung des Werkstückschlittens 5 umgewandelt, bei welcher der nach rechts gerichtete Bewegungsverlauf des Werkzeugschlittens 5 (Fig. 1) derart gestreckt ist, daß er praktisch mit konstanter Geschwindigkeit abläuft. Dadurch wird das Werkstück 1 bei seiner Bewegung nach rechts, bei welcher, wie später beschrieben wird, die Te il\v^ral ζ vorgänge an ihm ausgeführt werden, praktisch mit konstanter Geschwindigkeit

axial bewegt. " " -

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Der doppelarmige Hebel 18 enthält einen Führungsschlitz 32, in dem eine den Schwenkzapfen 33 aufnehmende Kulisse 34 geführt ist. Der Schwenkzapfen 33 ist an einer Konsole 35 angebracht, die in einer sich radial zur Werkstückachse X erstreckenden Führung 36 in dem Gestell 10 verschieblich ist .und mittels einer Spindel 37 und eines Schneckentriebs 38 einstellbar ist, um durch Verlagerung des Schwenkzapfens 33 des doppelarmigen Hebels 18 die Lange und damit auch die Geschwindigkeit der axialen Hubbewegung des Werkstückschlittens einzustellen.

Als Profilierwerkzeuge 40 dienen Schnecken (nachfolgend Werkzeugschnecken genannt), deren Gänge im Normalschnitt das Bezugsprofil, haben. Bei der gezeigten Maschine sind gemäß Fig. 4 zwei schneckenförmige Profilierwerkzeuge vorgesehen, die einander diametral gegenüberliegen, wobei jedoch in Fig. 2 nur eine der Werkzeugschnecken 40 mit ihrem Antrieb gezeigt ist.

.Die Werkzeugschnecke 40 ist mit ihren Achsstummeln 41 in einem Werkzeugkopf 42 drehbar gelagert. Dieser ist mittels einer Kreisführung 43 an einem Werkzeugträger 44 um eine die Werkstückachse X und die Achse der Werkzeugschnecke 40 im , rechten Winkel schneidende Achse Y im Winkel einstellbar unterstützt. In Fig. 2 ist der Einfachheit halber der Werkzeugkopf 42 so eingestellt gezeichnet, daß die Achse der Werkzeugschnecke 40 in der Bildebene liegt. Beim Kaltwalzen einer Geradverzahnung ist die/Achse der Werkzeugschnecke 40 natürlich um den Steigungswinkel des Schneckengangs der Werkzeugschnecke gegenüber der Bildebene geneigt.

Der Werkzeugträger 44 ist längs dieser Achse Y mittels einer Führung 45 im Maschinengestell 10 geführt. Auf einer im Durehmesser abgesetzten rückwärtigen Verlängerung 46 des Werkzeugträgers 44, die in einer Bohrung 47 im Maschinengestell geführt ist,. 1st ein Ringkolben 48 vorgesehen, der über eine der Abzweigungen eines Öldruckverteilungsnetzes 49 von einer Druckquelle 50 ständig mit Öldruck in Richtung des Abhebens der WerkzeugGchnecke 40 vom Werkstück 1 belastet ist.

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Die rückwärtige Verlängerung 46 des Werkzeugträgers 44 ragt durch eine Öffnung 51 in einen Hubkeil 52, der mit seiner geneigten Keilfläche 53 an einer entsprechend geneigten Führungsfläche 54 im Maschinengestell 10 abgestützt ist und mit seiner im rechten Winkel zur Achse Y liegenden Vorderfläche 55 an der Stirnfläche einer für das Zustellen de.s Werkzeugs 40 dienenden Mutter 56 anliegt, die mit einem Gewinde 57 auf der Außenfläche eines Absatzes 58 an der rückwärtigen Verlängerung 46 des Werkzeugträgers 44 zusammenwirkt. Die Zustellmutter 56 hat am Außenumfang eine Schneckenradverzahnung 59 und kann mittels einer Schnecke 60 von einem Steuerantrieb 61 für die Zustellbewegung gedreht werden.

Der auf den Ringkolben 48 wirkende Öldruck sorgt dafür, daß der Werkzeugträger 44 über die Zustellmutter 56 ständig an den Hubkeil 52 angedrückt bleibt.,

Auf das breite Ende des Hubkeils 52 drückt ein Kolben 62, der in einer von dem Öldruck in dem Öldruckleitungsnetz 49 " beaufschlagten Zylinderbohrung 63 verschieblich ist. Der Kolben 62 hält den Hubkeil 52 mit seinem schmalen Ende ständig in Anlage an einem Stößel 64, der seinerseits an einer Stößelrolle 65 anliegt, die an dem einen Arm 66 eines Winkelhebels gelagert ist, dessen anderer Arm 6? über eine Nockenfolgerolle 68 mit einer Kurvenscheibe 69 zusammenwirkt, welche auf einer Welle 70 sitzt, die über ein Kegelräderpaar 71,72 ihren Antrieb von der Welle 26 erhält.

Beim"Drehen der Kurvenscheibe 69 wird der Hubkeil 52 auf und ab und dadurch der Werkzeugträger 44 mit Werkzeugkopf 42 sowie Werkzeugschnecke 40 hin- und herbewegt. Eine an das Ende des Arms 67 des Winkelhebels 66,67 angelenkte Verbindungsstange 73, die mit dem entsprechenden Winkelhebel des Hubantriebs der nicht gezeigten zweiten Werkzeugschnecke verbunden ist, sorgt dafür, daß diese die gleichen Hubbewegungen ausführt.

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Während der von der gleichen Welle 26 abgeleiteteiund daher zueinander synchronen Hubbewegungen des Werkstücks T in Richtung der Achse X und der Werkzeugschnecke 40 in Richtung der Achse Y wird beiden eine dem zu erzeugenden Profil ■ entsprechende relative Abwälzbewegung erteilt.

■ Für diese Abwälzbewegung erhält das Werkstück 1 seine Drehbewegung von der Hauptwelle 29. Wie aus Fig. 1 ersiehtlieh, treibt diese über "einen Winkeltrieb 74, eine Vorgelegewelle 75, ein Zahnradpaar 76, ein Differentialgetriebe 77, einen Wechselrädersatz 78, Zahnräder 79,80,81, einen Teil-.wechselrädersatz 83, einen Winkeltrieb 84 und ein Zahnradpaar 85,86 eine Schnecke 87, die in das Schneckenrad 16 eingreift, welche über den Mitnehmerring 14 und die Führungspatrone 11 die Werkstückspindel 3 und damit das Werkzeug dreht,

Ein Ritzel auf der Eingangswelle 88 des Differentialgetriebes 77 treibt über einen Zahnriemen 89 ein Zahnrad 90, das auf einer Welle 91 frei drehbar gelagert ist. Auf dieser Welle ist das Schaltstück einer Klauenkupplung 92 verschieblich, das wahlweise mit den Klauen an einem im Maschinengestell 10 über eine Einstellschnecke 93 festgehaltenen Schneckenrad in Eingriff gebracht werden kann, um die Welle 91 festzuhalten, oder mit Klauen an dem Zahnrad 90 in Eingriff gebracht werden kann, um die Welle 91 mit diesem zu verbinden. Im zweiten Fall wird über den Zahnriementrieb 89,90 die Welle 91, einen Wechselrädersatz 95 und ein Ritzel 96, dem Planetenradträger 97 des Differentialgetriebes 77 und damit der Ausgangswelle 98 des Differentialgetriebes eine Zusatzdrehbewegung erteilt, während im ersten Fall mittels der Klauenkupplung 92 der Panetenradträger 94 festgehalten wird.

Der Teilwechselrädersatz 83 ist durch die gewünschte Zähnezahl der am Umfang des Werkstücks 1 zu erzeugenden Verzahnung gegeben. Der Zweck der beiden Wechselrädersätze 78 und 95 wird später beschrieben.

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Für den Drehantrieb der Werkzeugschnecken 40. ist die in dem Antriebsstrang für das Werkstück 1 liegende Welle 99, auf der das letzte Rad des Wechselgetriebes 78 und das Zahnrad 79 befestigt sind, verlängert und .treibt über einen Winkeltrieb 100 eine Welle 101, von welcher der Drehantrieb beider Werkzeuge abgeleitet wird.

-Die Welle 101 trägt an jedem Ende jeweils ein Ritzel 102 eines axial verschieblichen Zahnriementriebs 103, der eine im Werkzeugträger 44 auf der geometrischen Achse Y gelagerte Welle 104 antreibt. Diese Welle 104 treibt ihrerseits über einen Winkeltrieb 105 ein Zahnrad 106, das über ein Zwischenrad 107 mit einem an dem in Fig. 2 unteren Achsstummel 41 der Werkzeugschnecke 40 vorgesehenen Zahnrad 108 kämmt.

Der Hubantrieb für den Werkstückschlitten 5 und der Hubanv trieb für den Werkzeugträger 44 sind so aufeinander abgestimmt, daß die Werkzeugschnecken 40 ihre gegenüber der Werkstückachse X innere-Totpunktlage haben, wenn der Werkstückschlitten 5 in Fig. 1 nach, rechts bewegt wird. Bei dieser Bewegung werden also die Teilwalzvorgänge der Werkzeugschnecken 40.auf das Werkstück ausgeführt. Es ist nun erwünscht, daß jeweils das Bezugsprofil des Schneckengangs jeder Werkzeugschnecke 40 während jedes Teilwalzvorgangs in bezug auf die aus dem Werkstück 1 herauszuwälzende Zahnlücke seine Lage unverändert beibehält. Zu diesem Zweck wird während der Bewegung^, des Werk-

Stückschlittens 5 nach rechts die Drehung jeder Werkzeugschnecke 40 durch ihre Axialverschiebung kompensiert und der Abwälzantrieb des Werkstücks 1 aufgehoben.

Zunächst v/erden die Mittel beschrieben, durch welche die Kompensierung der Werkzeugschneckendrehung während der Bewegung des Werkstückschlittens 5 nach rechts erhalten wird.

Der in Fig. 2 obere Achsiummel 41 der Yferkzeugschnecke ist in eineijam Ende geschlossenen zylindrischen Bohrung 109 gelagert, in die eine Abzweigung des Öldruckverteilungsnetzes 49 mündet, so daß die Stirnfläche dieses Achsstummels 41 ständig ■ mit. Öldruck beaufschlagt ist. Dadurch wird die Werkzeugschnecke

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über ein Drucklager 11O in Anlage an einem Stößel 111 gehalten, der sich mit seinem rückwärtigen Ende über ein Nadellager 112 auf einem im Werkzeugkopf 42 hin- und herverschietlichen Hubkeil 113 abstützt.

Die hin- und hergehende Bewegung des Hubkeils 113 jeder der beiden Werkzeugschnecken 40 wird unmittelbar von der Bewegung des Werkstückschlittens 5 abgeleitet. Zu diesem Zweck ist an die Unterseite des Werkstückschlittens eine im Winkel einstellbare Kulisse 114 mit der Kulissenführung 115 (Fig.1) vorgesehen. Die Kulisse kann mittels einer Einstellschnecke 116 eingestellt und.mittels einer Feststellmutter 117 in der eingestellten Lage festgehalten werden, in der Kulissenführung 115 gleitet ein Kulissenstein 118, der auf.einem von einem Schlitten 119 nach oben ragenden Zapfen 120 gelagert ist. Der Schlitten 119 ist in einer Führung 121 im Maschinengestell 10 gelagert, die sich im rechten Winkel zu der Werkstückachse X erstreckt. Mit jedem Ende des Schlittens 119 ist eine Yerbindungsstange 122 für den Hubantrieb der Hubkeile 113 beider Werkzeugschnecken 40 verbunden. Jede Ver- bindungsstange 122 ist an ihrem anderen Ende an dem einen Ende eines Doppelhebels 123 angelenkt, dessen anderes Ende · über eine sich längs der Achse Y des Werkzeugträgers 44 und durch eine Längsbohrung in der Welle 104 erstreckende Verbindungsstange 124 mit dem einen Ende eines im Werkzeugkopf 42 gelagerten Doppelhebels 125 verbunden ist, dessen anderes Ende den Hubkeil 113 bewegt. Damit die Hubbewegung des Werkzeugträgers 44 keinen Einfluß auf die Hubbewegung des Hubkeils 113 hat, ist der Doppelhebel 123 gemäß Fig. 3 auf einem Drehzapfen 126 gelagert, dessen Enden in Doppelhebeln 127 abgestützt ist, welche jeweils die gleiche Länge wie der Hebel 123 haben und mit ihrem einen Ende mit Augen am rückwärtigen Ende der Werkzeugträgerverlängerung 46 schwenkbar verbunden sind und an ihrem anderen über einen Schwenkzapfen mit als Gleitstein ausgebildetem Kopf 129 in einer Kulissenführung 130 im Maschinengestell 10 geführt sind.

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Die Einrichtung, durch welche der Ahwälzantrieb des Werkstücks 1 während der Bewegung des Werkstüekschlittens 5 nach rechts kompensiert wird, ist axis-Fig. 1 ersichtlich.

An einer Konsole auf dem Spindellagerbock 4 ist .eine Kulisse, 131 abgestützt, die mittels einer Eins-t eil schraube 132 um eine waagerechte Aßhse im Winkel gegenüber der Y/erkstückachse X einstellbar ist. In der Führung 133 der Kulisse gleitet ein Stein 134, in dem ein Zapfen an dem einen Ende eines Doppelhebels 135 gelagert "ist. Dieser Doppelhebel 135 schwingt um einen exzentrischen Lagerzapfen 136 an einer Welle 137, die in einer Konsole 138 im Maschinengestell gelagert ist. Das andere Ende des Doppelhebels 135 ist zu einer Gabel 139 geformt, von der zwei Zapfen nach innen in eine Hat 140 zwischen zwei Bunden auf der V/elle der Schnecke 8? ragen, die die Werkstückspindel 3 dreht. Wenn die Kulisse 131, wie in Fig. 1 gezeigt, eingestellt ist, wird also bei einer Bewegung des YiTerkstückschlittens 5 nach'rechts der Doppelhebel 135 gegen den Uhrzeigersinn geschwenkt und die ständig gegen den Uhrzeigersinn angetriebene Schnecke 87 nach unten bewegt,, so daß bei entsprechender Einstellung der PCulisse 131 das Schneckenrad 16 für den Antrieb der Werkstückspindel 3 während der· Bewegung des Werkstückschlittens 5 nach rechts stillsteht. Hierbei führt die Werkstückspindel 3 mit dem Werkstück T nur die durch die Führungsnuten 12 in der Führungspatrone 11 bestimmte-Drehung aus, die nach dem gewünschten Schrägungswinkei der zu erzeugenden Verzahnung ausgesucht ist.

Es ist jeaoch nicht notwendig, daß für jeden vorkommenden Schrägungswinkei je eine besondere Führungspatrone 11 vorhanden ist. Es genügen wenige Führungspatronen mit abgestuftem Steigungswinkel der Führungsnut 12; bei einem gewünschten bestimmten Schrägungswinkei wird danii die Führungspatrone 11 mit dem zugehörigen &iitnahmering 14 in die Maschine eingebaut, deren Führungsnut 12 den dem gewünschten Schrägungswinkei am nächsten kommenden Steigungswinkel hat·. Der gewünschte Schrä-

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gungswinkel kann dann durch eine entsprechende zusätzliche Einstellung an der eben vorher beschriebenen Kulisse 131 erhalten werden, indem diese so eingestellt wird, daß das ■ Schneckenrad 16 bei der Bewegung des Werkstückschlittens 5 nachrechts nicht stillsteht, sondern die erforderliche kleine Zusatzdrehung oder Rückdrehung erfährt, die erforderlich ist, um den gegenüber der Steigung der Führungsnuten der- Führungspatrone 11 etwas größeren oder kleineren Schrägungswinkel an der Verzahnung des Werkstücks 1 zu erhalten.

Natürlich muß auch der Kreuzungwinkel der Werkzeugschnek-• ken 40 gegenüber der Werkstückachse X entsprechend dem Schrägungswinkel der zu erzeugenden Verzahnung eingestellt werden. Diese Einstellung erfolgt dadurch,= - daß der Werkzeugkopf 42 mittels eines Steuerantriebs 141 über eine Schnecke 142, die mit einer am Umfang des Werkzeugkopfes ausgebildeten Schneckenverzahnung 143 kämmt, in seiner Kreisführung 43 in dem entsprechenden Winkel gegenüber der Werkstückachse X eingestellt wird. - '-]-'■

Angenommen, es soll mittels der beschriebenen Maschine ein geradverzahntes Stirnrad hergestellt werden. Zu diesem Zweck wird als Werkstück 1 ein zylindrischer Körper, dessen Außendurchmesser ungefähr dem ,Teilkreisdurchmesser des herzustellenden Zahnrades entspricht, mittels der Spannvorrichtung 2, in die das Werkstück von dem Gegenhalter 6 gepreßt wird, mit der Werkstückspindel 3 verbunden. * Da eine Geradverzahnung erhalten werden soll, wird der Werkzeugkopf 42 mittels des Steuerantriebs 141 gegenüber desa Werkzeugträger 44 so eingestellt, daß die Achse der Werkzeugschnecke 40 die Werkstückachse X unter dem Steigungswinkel der Werkzeugschnecke kreuzt. Während der Werkzeugträger 44 seine innere Totpunktlage einnimmt, erfolgt, die Zustellung der Werkzeugschnecken 40 gegenüber dem· Werkstück dadurch, daß die Zustellmutter 56 mit Hilfe des¹ Steurantriebs 61 über das Schneckengetriebe 60,59 gedreht wird, bis der Außendurchmesser der Werkzeugschnecken 40 das Werkstück 1 gerade noch nicht berührt.

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Ebenfalls bei Stellung des Werkzeugträgers 44 in der inneren Totpunktlage werden die Werkzeugschnecken 40 mit ihrem Schneckengang in eine SymmetriestellLing gegenüber der Werkstückachse X-eingestellt, indem bei Verbindung der Klauenkupplung 92 mit dem Schneckenrad 94 die Schnecke 93 gedreht wird. Da bei stillstehendem Antriebsmotor die Eingangswelle des Differentialgetriebes 77 stillsteht, werden bei der Drehung der Einstellschraube 93"der Planetenradträger 97 und damit die Ausgangswelle 98 des Differentialgetriebes und über den oben beschriebenen weiteren Drehantrieb die Werkzeugschnecken 40 gedreht, bis sie die gewünschte symmetrische Stellung gegenüber dem Werkstück haben.

Die Symmetriestellung der Werkzeugschnecken 40 in bezug auf die Werkstückachse X ist für ein Werkstückrad 1 mit gerader Zähnezahl in Fig. 5 gezeigt, in der zur Vereinfachung der Darstellung die Werkzeugschnecken mit ihren Achsen in die Bildebene gekippt gezeichnet sind. Tatsächlich würden ihre Achsen jedoch bei einem geradverzahnten Werkstückrad 1 die Bildebene unter einem dem Steigungswinkel des Schneckengangs gleichen Winkel durchdringen. In dieser Symmetriestellung fallen in einem Schnitt, der entlang der zur Werkstückachse X normalen Ebene geführt ist, welche die die Werkstückachse und die Achsen der W_prkzeugschnecken im rechten Winkel schneidende kürzeste Verbindungslinie zwischen diesen Achsen enthält, die Mittellinien der beiden diametral einander gegenüberstehenden Schnitte durch die Schneckengänge der beiden Werkzeugschnecken mit dieser Verbindungslinie zusammen.

In Fig. 6 ist die Symmetriestellung der Werkzeugschnecken bei einer ungeraden Zähnezahl des Werkstückrades 1 gezeigt. Bei ihr ist die eine Werkzeugschnecke gegenüber ihrer Stellung in Fig. 5 um 180° gedreht, so daß hier in dem beschriebenen Normal schnitt zur Werkstückachse X der Schneckengang der einen Werkzeugschnecke der Lücke zwischen zwei Schneckengängen der anderen Werkzeugschnecke diametral gegenübersteht-,

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Wenn die Werkzeugschnecken in Symmetriestellung auf das Werkstück einwirken, werden die von jeder Werkzeugschnecke auf das Werkstück- ausgeübten Drücke bezüglich der tangentialen Komponentaibereits an jeder Werkzeugschnecke selbst aus-.geglichen und die radialen Drücke heben sich dadurch auf, daß die Werkzeugschnecken diametral einander gegenüberliegen.

Nachdem mittels des Schneckentriebs 38 und der Spindel 37 der Schwenkzapfen 33 des doppelarmigen Hebels 18 so eingestellt ist, daß die Axialhubbewegung des Werkstückschlittens 5 größer als die Zahnbreite des Werkstücks 1 ist und nach

. -· Berechnung die Werkstückschlittengeschwindigkeit bei der Hub-.bewegung nach rechts der Abrollgeschwindigkeit der Werkzeug-, schnecken entspricht, wird der Antriebsmotor 31 in Gang gesetzt. Dadurch wird mittels der Kurbel 22 der Werkzeuge schlitten 5 in Richtung der 'Werkstückachse X axial hin- und herbewegt und mittels der Kurvenscheibe 69 über die Hubkeile 52 die Werkzeugträger 44 mit den Werkzeugschnecken 40 im Takt dazu in Richtung der Achse Y hin- und herbewegt. Die Kurvenscheibe 69 ist so ausgelegt, daß die Werkzeugschnecken 40 bei der Hubbewegung des Werkstückschlittens^in Fig. 1 nach rechts ihre innere Totpunktlage haben und beibehalten. Durch die synchronisierte Hubbewegung von Werkstück und Werkzeugschnecken entsteht daher die in Fig. 7 mit 144 bezeichnete relative Bahn

) der Werkzeugschnecken 40 gegenüber dem Werkstück _t1.

Während der Hubbewegungen von Werkstück und Werkzeugschnecken werden beide über ihren oben beschriebenen Drehantrieb in solcher Weise gedreht, daß zwischen Werkzeugschnecken und Werkstück eine dem zu erzeugenden Profil entsprechende Abwälzbewegung erhalten wird, die aber durch die oben beschriebenen im Takt der V/erkstückschlittenbewegungen tätigen Gegenwälz einrichtungen, nämlich die Einrichtung zur axialen Verschiebung der Werkzeugschnecken 40 und die Einrichtung zur axialen Verschiebung der, Äntriebsschnecke 87 während der Zeit

• - der- . .

kompensiert wird, während/die V/erkzeugschnecken 40 sich in ihrer inneren Totpunktlage befinden und bei Bewegung des

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Werkstückschlittens nach^: rechts auf das Werkstück 1 einwirken.

Zum Vorformen werden die Werkzeugschnecken 40 durch den ihnen jeweils zugeordneten Steuerantrieb 61 allmählich oder schrittweise der Werkstückachse X genähert, bis das Zahnprofil auf seine volle Höhe.aus dem Werkstück herausgewalzt ist. Die Geschwindigkeit, mit welcher der Vorschub ddr Werk zeugschnecken erfolgt, hängt allein von den Eigenschaften des Werkstoffes.des Werkstücks ab. Es ist auch nicht notwendig, daß der Vorschub gleichmäßig oder in gleichen Schrit-fejerfolgt; er kann so gewählt werden, daß bei jedem Teilwalzvorgang etwa das gleiche Werkstoff volumen verdrängt wird. -"-■-..

Beim Vorformen der Werkstückverzahnung ist die Klauenkupplung 92 mit den Klauen am Schneckenrad 94' in Eingriff gebracht, welches über die Einstellschnecke 93 festgehalten ist. Die Klauenkupplung hält hierbei die Welle 91 und damit über den Wechselrädersatz 95 und das Ritzel 96 den Planetenradträger 97 des Differentialgetriebes fest. Das Vorformen der Verzahnung wird mit wenigen Hüllschnitten ausgeführt. Im Beispiel sei angenommen, daß der Wechselrädersatz 78 so gewählt ist, daß je einer Umdrehung der;.. Werkzeugschnecken 40 und damit einer Zahnteilung an der zu erzeugenden Verzahnung der Werkstückschlitten 5 zwei Hübe ausführt, das Verhältnis der Werkstückhübe je Werkzeugumdrehung also K - 2 beträgt. Die beiden Stellungen, die jede Werkzeugschnecke bei den beiden Hüben gegenüber ■dem Werkstück einnehmen, sind in Fig. 8 und 9 gezeigt, die den Eingriff von Werkzeugschnecke und Werkstück am Ende des Vorformvorgangs darstellen. In Fig. 8 stehjt;_ die Mitte eines Werkzeugzahns der Mitte einer. Zahnlücke am Werkstück gegenüber. Dabei formt der eine Werkzeugzahn den Zahngrund der Zahnlücke, während die beiden benachbarten Werkzeugzähne den Kopf des Zahnprofils der beiden der Lücke benachbarten Werkstückzähne formen. In Fig. 9

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steht eine Zahnlücke am Werkzeug dem Zahn am Werkstück gegenüber. Hierbei werden die mittleren Bereiche der Zannfianken des Werkstückzahns geformt. In Fig. 10 ist ein Querschnitt durch einen Zahn des Werkstückrades 1 in starker Vergrößerung gezeigt. Die Linie 145 zeigt das Profil des noch nicht auf die ganze Höhe vorgeformten Zahns, während die Linie 146 das Profil des fertiggeformten Zahns 147 darstellt. Das Profil des auf die volle Höhe vorgeformten Zahns wurde nicht dargestellt, weil dieses sich in der Zeichnung nicht deutlich von dem Zahnprofil 146 unterscheiden würde. Es ist aus den Figuren 8 bis 10 somit zu erkennen, daß die Zähne bei dem Verhältnis von Werkstückhub zu Werkstückumdrda ung von K= 2 mit drei Hüll schnitt en vorgeformt wird, die ein· dem Zahnprofil des fertiggeformten Zahns bereits sehr gut angenähertes Zahnprofil ergeben.

Wenn das Vorformen mit mehr als drei Hüllschnitten aus-* geführt werden soll, wird der Wechselrädersatz 78 so gewählt, daß sich eine von K = 2 abweichende, zweckmäßigerweise maximal zwischen K = 1,5 und K= 2,5 liegende Zahn von Werkstückhüben je Werkzeugschneckenumdrehung ergibt. Der Wert K wird dabei so gewählt, daß sich je nach der gewünschten Zahl von Hüllschnitten für das Vorformen die gleiche Eingriff stellung zwischen Werkzeugschnecke und ,Werkstück periodisch nach wenigen Zähnen· wiederholt, wobei die Zahl dieser Zähne aber so gewählt sein muß, das ein Vielfaches von ihr um einen Zahn von der Zähnezähl des Werkstückrades abweicht.

Wenn die Verzahnung auf volle Höhe vorgeformt ist, werden die Werkzeugschnecken 40 durch Betätigung des Steuerantriebs 61 um einen minimalen Betrag«zurückgezogen, um den Druck auf das Werkstück 1 etwas zu verringern. Außerdem wird zum Fertigformen die Klauenkupplung 92 in Fig* 1 nach rechts in Eingriff mit den Klauen am Zahnrad 90 gebracht, so daß nunmehr der Pianetenradträger 97 von der Eingangswelle 88 des Differentialgetriebes 77 aus über Zahntrieb 89,90, Welle 91, Wechselrädersatz 95 und Ritzel 96 gedreht wird und damit die Ausgangswelle 98 des Differentialgetriebes 77 eine Zusatzdrehung erhält.

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r. . . ..... f 9.4 6 8 7 Q.

Der Wechselrädersatz 95 ist vorher so gewählt, daß durch die Zusatzdrehung der Ausgangswelle des Differentialgetriebes das Verhältnis K der Hubzahl des Werkstückschlittens 5 zur Werkzeugschneckendrehzahl um einen geringen Betrag kleiner als beim Vorformen und» unperiodisch, z.B. K= 13/7, wird, so daß das Zahnprofil mit einer Vielzahl von Hüllschnitten fertig geformt wird. . ■

Eine Verschiebung des Schwenkzapfens 33 des doppelarmigen Hebels 18 zur Anpassung der Hubgeschwindigkeit des Werkstückschlittens 5 bei seiner Bewegung nach rechts an die veränderte Abrollgeschwindigkeit der .Werkzeugschnecken ist in der Regel nichtrotwendig. Beim Vorformen ist. die Hubgeschwindigkeit so eingeste3.lt, daß der Kopfbereich des Schneckenprofils eine reine Abrollbewegung gegenüber dem Werkstück ausführt, weil beim Vorformen die hauptsächliche Walzarbeit von dem Kopfbereich des Schneckengangs der Werkzeugschnecken ausgeführt wird. Wird nun durch Einschalten der Zusatzdrehung der Ausgangswelle 98 des Differentialgetriebes 77 die Drehgeschwindigkeit der Werkzeugschnecken 40 bei gleicher Hubgeschwindigkeit des Werkstückschlittens 5 erhöht, so wandert der Bereich des Schneckengangprofils, in welchem dieses eine reine Abrollbewegung ausführt, in bezug auf die Werkzeugschnecken etwas weiter nach innen in den Bereich des Teilkreises. Das ist aber auch erwünscht, v/eil beim Fertigformen die Walzarbeit etwa gleichmäßig auf die ganze Höhe des Profils verteilt ist.

Soll nun ein schrägverzahntes Zahnrad hergestellt werden, so wird eine Führungspatrone 11 mit zugehörigem Mitnahmering 14 gewählt, deren Führungsnuten 12 einen dem gewünschten Schrägungswinkel 8> am nächsten kommenden Steigungswinkel aufweist und diese in die Maschine eingebaut. Die Differenz zwischen Schrägungswinkel $> und Steigungswinkel der Führungsnuten 12 wird dann - wie oben beschrieben - mittels der Einstellschnecke 132 an der Kulisse 131 eingestellt. Außerdem v/erden die Werrrzeugköpfe 42 mit den beiden Werkzeugschnecken 40 mittels ihres Steuerantriebs 41, wie in Fig. 11 gezeigt, so eingestellt, daß die Achse der Werkzeugschneeken die Werkzeugachse X unter einem Winkel T schneiden, der sich aus dem

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gewünschten Schrägungswinkel [A der zu erzeugenden Verzahnung und dem Steigungswinkel der Werkzeugschnecken ergibt.

Das Vorformen" und Fertigformen geschieht dann grundsätzlich in der gleichen Weise wie beim Herstellen von geradverzahnten Zahnrädern. Da aber der Schrägungswinkel der Verzahnung am Teilkreis gemessen ist und am Zahnkopf größer als am Teilkreis ist, wird vorzugsweise am Beginn des Vorformens ein entsprechend etwas größerer Winkel der Werkzeugschriecken eingestellt und dieser mit fortschreitendem Vorschub der Werkzeugschnecken 40 durch Betätigung der miteinander gekoppelten Steuerantriebe 141 der beiden Werkzeugköpfe 42 schrittweise um ΔΊΓ verkleinert, bis er bei voller Eindringtiefe der Werkzeugschnecken dem Schrägungswinkel/?' der Verzahnung entspricht.

Insbesondere beim Vorformen von Schrägverzahnungen und dabei insbesondere solchen mit größerem Schrägungswinkel wird die Erscheinung-festgestellt, daß die Werkzeugschnekken 40 am Beginn und am Ende, jedes Teilwalzvorgangs von der Zahnrichtung abgedrängt v/erden. Dies rührt daher, daß sie unter einem Winkel in das Werkstück ein-und 'aus diesem austreten und daher zu diesem Zeitpunkt die Werkzeugschnecke nur in.einer Tangentialrichtung einen Druck auf das Werkstück ausüben kann. Um diesen Einfluß zu kompensieren, ist auf der die Kulisse 131 tragenden Konsole des Spindellagerbocks 4 des Werkstückschlittens 5 eine Korrekturschablone 145 befestigbar. Mit dieser Schablone 145 wirkt eine Folgerolle 146 an dem in Fig. 1 rechten Ende eines Hebels 147 zusammen, der in seiner Mitte mit dem Ende eines Hebels 148 schwenkbar verbunden ist, welcher seinerseits auf der Welle 137 mit dem als¹ Lagerzapfen für den Doppelhebel .135 dienenden Exzenterzapfen 136 befestigt ist. Am linken Ende des Hebels 147 ist die Kolbenstange eines Kolbens 149 und am rechten Ende die Kolbenstange eines ^; 'Kolbens 150 angelenkt. In Fig. 1 ist angenommen, daß ein ^: Umschaltventil 151 so eingestellt ist, daß die Unterseite des Kolbens 149 und die Oberseite des Kolbens 150 mit dem

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Öldruckverteilungsnetz 49 und die gegenüberliegenden Seiten der Kolben mit einer zum ölsumpf führenden Rückleitung 152 verbunden sind. Der Kolben 149 liegt damit an seinem oberen Anschlag an, so daß das linke Ende des Hebels 147 um einen festen Punkt schwenkbar ist. Die am rechten Ende des Hebels 147 angeordnete Folgerolle 146 wird durch den auf die Oberseite des Kolbens 150 wirkenden Öldruck ständig in . Anlage an die Schablone 145 gehalten. Die Schablone 145 bewirkt somit, daß bei der Hubbewegung des Werkstückschlittens über die Hebel 147 und 148 der Exzenterzapfen 136 auf- und abbewegt wird und damit der die Werkstückspindel 3 drehenden Antriebsschnecke 37 eine Axialverschiebung erteilt wird, welche der Axialverschiebung überlagert ist, die von der Kulisse 131 über den Hebel 135 bewirkt wird. Die Form der Schablone 145 wird so gewählt, daß die beim Ein- und Auslaufen der Werkzeugschnecken dem Werkstück erteilte überlagerte Drehbewegung das Werkstück den Werkzeugschnecken entgegendreht. Die Form der Schablone wird■aufgrund von Probeverzahnungen festgelegt.

• Soll die Wirkung der Schablone 145 abgeschaltet werden, was z.B. beim Kaltwalzen einer Geradverzahnung der Fall ist oder beim Fertigformexi oder am Ende des Fertigformens einer Schrägverzahnung erwünscht sein kann, so wird das Umschaltventil 151 in eine zweite Stellung gebracht, in der der Oberseite des Kolbens 149 und der Unterseite des Kolbens 150 Öldruck zugeführt wird und die gegenüberliegenden Seiten der Kolben mit der Rückleitung 152 verbunden werden. Dadurch wird der linke Kolben 149 in seine untere und der rechte Kolben in seine obere Endlage in dem jeweils zugehörigen Zylinder gebracht. Da der Hebel 147 in seiner Mitte mit dem Ende des Hebels 148 schwenkbar verbunden ist, wird dabei die Stellung des Hebels 148 nicht gegenüber seiner Mittelstellung geändert, so daß der exzentrische Schwenkzapfen 136 für den Doppelhebel 135 seine Lage bei dom Ausschalten der Wirkung der Schablone 145 beibehält.

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Wenn längsballige Verzahnungen hergestellt werden sollen, wird die die Hin- und Herbewegung des Hübkeils- 52 für die Bewegung des Werkzeugträgers 44 in Y-Ricüriong steuernde Kurvenscheibe 69 gegen eine andere ausgetauscht, die, wie in Fig. 2 gestrichelt angedeutet ist,, in Harem der. inneren Totpunktlage der Werkzeugschnecken entsprechenden Bereich etwas erhaben ist. Die Werkzeugschnecken werden- dadurch während jedes Teilwalzvorgangs im mittleren Bereich um den Betrag Δ Y zurückgezogen, wie dies in Fig. 12 gezeigt ist, in der die'Bahn 153 der Werkzeugschnecken gegenüber dem Werkstück bei einer solchen korrigierten Kurvenscheibe 69 dargestellt ist.

Es können auf der beschriebenen Maschine auch mehr als ein Zahnrad gleichzeitig kaltgev/alzt werden; wenn diese eine längs-' ballige Verzahnung erhalten sollen, wird eine Kurvenscheibe eingesetzt, bei der in ihrem der inneren Totpunktlage der Werkzeugschnecken entsprechenden Bereich zwei erhabene Stellen vorgesehen sind, so daß sich die in Fig. 13 gezeigte Bahn 154. der Werkzeiigschnecken gegenüber den Werkstücken ergibt.

Patentansprüche

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IS	1 Werkstück	36	, ... ·. /194687.0.·
	2 Spannvorrichtung	37
Bezugszeichenliste	3 Werkstückspindel	■ 38	Führung
4 Spindellagerbock	39	Spindel
5 Werkstückschlitten	40	S ohne ckentri eb
6 Gegenhalter		- -
7 Dorn	41	Profilierwerkzeug
8 Führungsflächen am Schlitten	42	genannt Werkzeugschnecke
9 "" · M im Gestell	43	Achsstummel
10 Maschinengestell	44	Werkzeugkopf
11 Führungspatrone	45	Kreisführung
12 Führungsnuten	;46	Werkzeugträger
13 Gleitsteine	47	Führung
14 Mitnehmerring	48	Verlängerung
15 Hohle Nabe	49	Bohrung
16 Schneckenrad	50	Ringkolben
17 Bolzen	51	üldruckverteilungsnetz
18 Doppelarmiger Hebel	52	Druckquelle
19 Pleuel	53	Öffnung
20 Kurbelschwinge	54	Hubkeil
21 Achsbolzen	55	geneigte Keilfläche
22 Kurbel	56	geneigte Führungsfläche
23 Kurbelzapfen	57	Vorderfläche
24 Gleitstein	58	Zustellmutter
25 Längsführung	59	Gewinde
26 Welle	60	Absatz
27 Zahnräder	61	Schneckenradverzahnung
28		Schnecke
29 Hauptwelle	62	Steuerantrieb für Zustell
30 Riemen.	63	bewegung
31 Antriebsmotor	64	Kolben
32 Führungsschiitζ	65	Zylinderbohrung
33 Schwenkzapfen	66	Stößel
54 Kulisse	67	'Stößelrolle
35 Konsole	68	erster Arm . ,..,.,
zweiter Arm hebeis
Nockenfolgerolle

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BAD

69 Kurvenscheibe

70 Welle 71

72

Kugelrader

Zahnräder

73 Verbindungsstange

. 74 Winkeltrieb

75 Torgelegewelle

76 Zahnradpaar

- 77 Differentialgetriebe

78 Wechselrädersatz 79

80 Zahnräder

81 -

82 -

83 Teilwechselrädersatz

84 Winkeltrieb 85

86

87 Schnecke

88 Eingangswelle

89 Zahnriemen

90 Zahnrad

91 Welle

92 Klauenkupplung

93 Einstellschnecke

94 Schneckenrad

95 Webhselrädersatz-

96 Ritzel

•97 Planetenradträger

98 Ausgangswelle

: 99 Welle

Winkeltrieb -■ --Welle.-" Eitzel Zahnriementrieb Welle .105 Winkeltrieb

Zahnrad Zwischenrad

108 Zahnrad

109 zyl. Bohrung

110 Drucklager

111 Stößel-

112 Nadellager

"113 Hubkeil' ■

114 Kulisse

115 Kulissenführung

116 Einstellschnecke '117 Peststellmutter

118 Kulissenstein

119 Schlitten .120 Zapfen

121 Führung ' " ■

1:22 Verbindungsstange

123 Doppelhebel

:.": -124 Verbindungs stange

125 Doppelhebel

126- Drehzapfen

127 Doppelhebel

128 Auge

: 129_: Kopf

130 Kulissenführung

131 Kulisse

132 Einstellschraube

133 Führung

134 Stein

135 Doppelhebel

136 Zapfen

137 Welle

138 Konsole

139 Kabel

■ 140 Nut ■

141 Steuerantrieb

142 Sehnecke . ,

143 Schneckenradverzahnung

144 Bahn

145 Korrekturschablone

146 Folgerolle

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UAO ORIGINAL

1.4-7	Hebel
148	Hebel
149	Kolben
150	Kolben
151	Ums chaltventil
152	Rückleittmg
153	Bahn
154	Bahn

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Claims (14)

1. Pa t e η t a n sprue he

   Λ.) Verfahren.zum Kaltwalzen gerader oder zu der Werkstückachse schräg verlaufender Zahnradzähne oder anderer Profile am Umfang eines zjrlindrischen Werkstücks mittels-schneckenförmiger Profilierwerkzeμge (Werkzeugschnecken) mit dem Bezugsprofil j die gegenüber dem drehangetriebenen Werkstück eine dem zu erzeugenden Profil entsprechende Abwälzbewegung und auf dieses aufeinanderfolgende Teilwalzvorgänge ausführen können, indem sie gegenüber dem Werkstück auf einer geschlossenen Bahnkurve mit einer gegenüber, der Abmessung in Profillängsrichtung wesentlich kleinerehtjund weniger als der Profilhöhe entsprechenden/Abmessungen Profilhöhenrichtung bewegt werden, ■ dadurch g e k e η η ζ. e i c h η e t y daß jeder Teilwalzvorgang über die. ganze Werkstückbreite ausgeführt wird und dabei die Werkzeugschnecken/(40) jeweils· über mindestens die Werkstückbreite in ihrer in' bezug auf das Werkstück (1) inneren Totpunktlage gehalten werden und daß das Profil zunächst durch fortschreitende -" radiale Zustellung des Bewegungshubs der Werkzeugschnecken mit wenigen Hüllschnitten vorgeformt und sodann bei unveränderter innerer Totpunktlage der 'Werkzeugschnecken mit einer größeren Zahl von Hüllschnitten fertig geformt wird, ': ·
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch g e ke η η - " ζ e i c h η e t , daß jeder Teilwalzvorgang mit jeweils derselben Stellung des Profils der Werkzeugschnecken (40) tgegenüber dem· Werkstück (T) durchgeführt wird, so daßdas Z-ahnp.rofil auf seiner ganzen Länge mit den gleichen, jeweils die gleiche Lage gegenüber der Symmetrielinie der Zahnlücke aufweisenden Hüllschnitten geformt wird.

   ■ * 2 -

   BAD ORiGiN_ÄL
3. 3. Verfahren nach Anspruch. 2, dadurch gekennzeichnet , daß das Vorformen mit etwa 1 »5 "bis 2,-5» vorzugsweise mit zwei Teilwalzvorgängen je Umdrehung der Werkzeugschnecken (40) ausgeführt wird, während für das, Fertigformen ein um einen geringen Wert kleineres oder größeres Verhältnis von Teilwalzvorgängen je Werkzeugschnekkenumdrehung gewählt wird, das erst oder selbst nicht in einem Mehrfachen der Werkstückzähnezahl aufgeht.
4. 4. Verfahren nach Anspruch 3> dadurch gekennzeichnet , daß bei Verwendung von zwei in bezug auf das Werkstück (1) einander diametral gegenüberliegend angeordneten Werkzeugschnecken (40) diese bei jedem TeilwalzvQrgang mit ihren Schneckengängen jeweils derart symmetrisch in bezug auf das. Werkstück auf dieses zur Einwirkung gebracht werden, daß sich die von den Walzdrücken der Werkzeuge herrührenden Drehmomente am Werkstück im wesentlichen gegenseitig aufheben.
5. 5. Verfahren nach Anspruch 1 bis 4, dadurch g e k e η η ζ e 1 chn e t, daß beim Vorformen von Schrägverzahnungen der Einstellwinkel (ψ ) der Werkzeugschnecken (40) gegenüber der Werkstückachse (X) zunächst größer als dem Schrägungswinkel ( β ) entsprechend eingestellt wird und entsprechend der zunehmenden Eindringtiefe und der damit verbundenen Verringerung des tatsächlichen Schrägungswinkels verkleinert wird.
6. 6. Verfahren nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet , daß nach dem Vorformen des Zahnprofils die Zustellung des Radialhubs der Werkzeugschnecken (40) um ein sehr geringes Maß zurückgenommen wird, um für das Fertigformen den Walzdruck abzubauen.
7. 7. Verfahren nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet , daß der radialen Zustellung der Hubbewegung der Werkzeug sehne ck en (4o) eine Koicrekturbewegung in Abhängigkeit vom Axialhub überlagert wird, um eine längs-

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   ballige Terzahnung zu erhalten.
8. 8. Maschine zum. Durchführen eines der Verfahren nach

   . Anspruch 1 Ms 7 mit schneckenförmigen Profilierwerkzeugen (Werkzeugschnecken), die im Winkel einstellbar jeweils in einem relativ zum Werkstück radial und axial hin- und -her-bewegten Werkzeugträger gelagert sind, und mit einem Drehantrieb für Werkzeugschnecke und Werkstück, der., ih-" nen.die dem zu erzeugenden Profil entsprechende relative Abwälzbewegung vermittelt, dadurch gekennzeichnet , daß die Werkzeugträger (44) ausschließlich in der zur Werkstückachse ( X ) radialen Richtung (Y) hin- und herbeweglich sind und daß das Werkstück (1) in einem parallel zur Werkstückachse (X) über mehr als die Werkstückbreite hin- und herbeweglichen Werkstückschlitten (5) gelagert ist und daß der Drehantrieb der Werkstückspindel (3) über eine auswechselbare Führungspatrone (31) zum Erzeugen der gewünschten Zahnrichtung am Werkstück erfolgt.
9. 9. Maschine nach Anspruch 8, dadurch g e k e η η -

   ζ e ic h η e t , daß am Werkstückschlitten (5) eine erste im Winkel einstellbare Kulisse (131) angeordnet ist, die während jeder Hubbewegung des Werkstückschlittens eine Antriebs schnecke (87) für den Drehantrieb der Werkstückspindel (3) axial verschiebt, um die Abwälzbewegung des Werkstücks während jedes Teilwalzvorgangs zu kompensieren und eine zweite im Winkel einstellbare Kulisse (114) angeordnet ist, welche während jeder Hubbewegung des Werkstückschlittens die Werkzeugschnecken (40) axial verschiebt, um die AbwälzT5ewegung der Werkzeugschnecken während jedes Teilwalzvorgangs zu kompensieren.
10. 10. Maschine nach Anspruch 8 oder 9, dadurch g e kenn? eichne t, daß für das Hin- und Herbewegen -. des Werkstückschlittens (5) eine Kurbel (22) mit Kurbel-- _v schwinge (20), Pleuel (19) und doppelarmiger Hebel (18) dient, die so ausgelegt sind, daß die von der Kurbel erzeugte sinusähnliche Schwingungsbewegimg des Wcrkstück-

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    Schlittens in dem. dem Teilwalzvorgang entsprechenden Ast derart gestreckt ist, daß sich der Schlitten mit konstanter Geschwindigkeit bewegt« ·
11. 11. Maschine nach Anspruch 10, dadurch g e k e η η zeichnet , daß der Schwenkzapfen (33) des doppelarmi- gen Hebels (18) zur Veränderung der Armlängen des Hebels und damit der Hublänge und Geschwindigkeit des Werkstückschlittens (5) des Hebels verschiebbar ist,
12. 12. Maschine nach Anspruch 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß. auf dem Werkstückschlitten (5) eine auswechselbare Korrekturschablone (145) angeordnet dLst, welche während jeder Hubbewegung des Werkstückschlittens der Antriebsschnecke (87) für den Drehantrieb der Werkstückspindel (3) eine von der Kulisse (131) unabhängige axiale Verschiebung erteilt, um die sich beim Walzen ergebende Zahnrichtung zu beeinflussen.
13. 1-3. Maschine nach Anspruch 8 bis 12, gekennzeichnet durch einen Wechselrädersatz (78) im Drehantrieb von Werkzeugschnecken (40) und Werkstück (1) zur Einstellung der Hubzahl des Werkstückschlittens (5) je Werkzeugschneckenumdrehung.. .
14. 14. Maschine nach Anspruch 8 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß im Drehantrieb von Werkzeugschnecken (4o) und Werkstück (1) ein Differentialgetriebe (77) angeordnet ist, dessen Planetenradträger (97) mittels einer Wechselkupplung (92) wahlweise festzuhalten oder mit einem einen Wechselrädersatz (95) aufweisenden Zusatzantrieb (89 bis 96) verbindbar ist.

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