DE2043879B - Walzstoßmaschine zur Verzahnung von Zahnradern od dgl - Google Patents

Description

• Die Erfindung bezieht sich auf Wälzstoßmaschinen zur Verzahnung von Zahnrädern od. dgl. mit einer Werkstück- und einer Schneidradspindel, deren Relativdrehzahl mittels Wechselrädern veränderbar ist.
• Beim Wälzstoßen erfolgt die Verzahnung eines sich drehenden Werkstückes, des sogenannten Werkrades, durch ein sich drehendes, meist zahnradähnlich ausgebildetes Schneidwerkzeug, dem sogenannten Schneidrad, das radial bis zu einem bei Außenverzahnungen von der Summe bzw. bei Innenverzahnungen von der Differenz der Wälzkreisradien bestimmten Achsabstand zum Werkrad zugestellt wird.
• Es kann natürlich auch umgekehrt das Werkrad zum Schneidrad zugestellt werden. Werkrad und Schneidrad werden über einen Wälzgetriebezug verbunden, dessen Ubersetzungsverhältnis gleich dem Verhältnis der Zähnezahlen bzw. der Wälzkreisradien von Werkrad und Schneidrad ist. Zur Erzeugung des Wälzprofils am Werkrad werden dem Schneidrad axiale hin- und her gerichtete Hubbewegungen erteilt. Während der Arbeitshübe wird der Werkstoff der Zahnlücken des Werkrades unter gleichzeitigem Abwälzen des Schneidrades am Werkrad zerspant. Für die Dauer des jedem Arbeitshub folgenden Rückhubes wird das Schneidrad vom Werkrad oder umgekehrt das Werkrad vom Schneidrad abgehoben, so daß das Schneidrad ohne Berührung mit dem Werkrad zurückgeführt werden kann. Diese Abhebebewegung erfolgt je nach der Art und Form der herzustellenden Verzahnung in Richtung der Verbindungslinie zwischen Schneidrad- und Werkradzentrum oder in einem Winkel zu dieser Linie und wird durch entsprechende Steuerung der Schneidradspindel bzw. der Werkradspindel entweder dem Schneidrad oder dem Werkrad erteilt.
• Bei den bekannten Wälzstoßmaschinen ist nur die Schneidradspindel durch einen direkten Getriebezug antreibbar, während die Wälzbewegung zwischen Schneidrad und Werkrad über einen Wälzgetriebezug mit festem Übersetzungsverhältnis, nämlich zwei Schneckengetriebe, über die Schneidrad und Werkrad angetrieben werden, sowie weitere konstruktiv bedingte Getriebe wie Kegelradpaare u. dgl. einschließlich der üblichen Wechselräder erzeugt wird. Das Übersetzungsverhältnis des Wälzgetriebezuges errechnet sich aus dem Verhältnis der Zähnezahlen der Getriebeelemente sowie dem Verhältnis der Wälzkreisradien von Schneidrad und Werkrad. Dieses Verhältnis muß der jeweilig herzustellenden Verzahnung angepaßt werden, was durch die Änderung des Übersetzungsverhältnisses der Wechselräder erfolgt. Das Verhältnis der Wälzkreisradien von Schneidrad und Werkrad kann Grenzwerte bis zu 10:1 bzw. 1:10 und mehr erreichen. In einem Getriebe ist das Verhältnis von Antriebskraft zu Lastdrehmoment proportional dem Ubersetzungsverhältnis und umgekehrt proportional dem Drehzahlverhältnis. Dies führt bei den bekannten Maschinen in Fällen großer Werkrad- oder Schneidrad-Durchmesser zu sehr hohen Antriebskräften bei nur geringen Drehzahlen, wodurch der Getriebezug zwischen der Maschinenhauptwelle und der Schneidradspindel extrem hohen Belastungen unterworfen wird, die eine entsprechend kräftige Ausbildung dieser Teile erfordern, welche in der Mehrzahl der Fälle gar nicht ausgenutzt wird und nur zu einer unrentablen Erhöhung der Gesamtkosten der Maschine führt.
• Aufgabe der Erfindung ist es, eine derartige Über- dimensionierung einzelner Getriebezüge zu vermeiden, wozu als Lösung dieser Aufgabe erfindungsgemäß zwei wechselseitig einrückbare Kupplungen vorgeschlagen werden, mittels welcher wahlweise das Schneidrad oder das Werkstückrad unmittelbar von dem Wälzantrieb (4) der Maschine antreibbar ist, während das nicht unmittelbar angetriebene Rad in bekannter Weise über einen Wechselrädersatz angetrieben wird.
• Es kann bei einer solchen Maschine auch der Fall eintreten, daß, während die axiale hin- und her gerichtete Hubbewegung weiterläuft, der Antrieb der Werkradspindel und der Schneidradspindel abgeschaltet werden muß. Zur Erfüllung dieser Forderung sind in vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung, daß die wechselseitig einrückbaren Kupplungen in einer Zwischenstellung beide gemeinsam ausrückbar sind.
• Die Erfindung wird nachstehend an einem Ausführungsbeispiel in Verbindung mit der Zeichnung näher erläutert, in welcher eine Wälzstoßmaschine mit den verschiedenen Antriebsmitteln gemäß der Erfindung schematisch dargestellt ist.
• Ein Antriebsmotor 1 treibt über Kegelräder 2, 3 die Hauptwelle 4 an, von der die Antriebskraft über ein I(egelradpaar5, 6 auf eine Welle 7 übertragen wird. Das Kegelrad 5 ist mittels einer Kupplungen, welche mechanisch, elektrisch oder hydraulisch betätigbar ist, mit der Hauptwelle 4 verbindbar. Von der Welle 7 ist über ein erstes Kegelradpaar9, 10, eine vertikale Zwischenwelle 11, ein zweites Kegelradpaar 12, 13, eine Welle 14, auf welcher eine Schnecke 15 sitzt und ein Schneckenrad 16 die Schneidradspindel 17, die axial verschiebbar, aber mit Hilfe eines Längskeiles 18 drehfest mit dem Schneckenrad 16 verbunden ist, das Schneidrad 19 antreibbar. Dieser Kraftfluß 6, 7, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 19 ist der direkte Getriebezug zum Schneidrad. Des weiteren ist ein entsprechender Getriebezug zur - Werkradspindel vorgesehen. Dieser wird von der Hauptwelle 4 über ein Kegelradpaar 20, 21L in eine Welle 23 abgeleitet. Das Kegelrad 20 ist mittels einer Kupplung 2; welche mechanisch, elektrisch oder hydraulisch betätigbar ist, mit der Hauptwelle 4 verbunden. Von der Welle 23 ist über eine Schnecke 24, ein Schneckenrad 25 die Werkradspindel 26, auf welcher das Werkrad 27 mittels einer nicht dargestellten Vorrichtung aufgespannt ist, antreibbar. An Stelle der Kupplungen 8, 22 sind auch Schieberäder od. dgl. als Schaltelemente verwendbar.
• Die beiden Kupplungen 8 und 22 sind, wie die gestrichelte Linie in der Zeichnung andeutet, mechanisch, elektrisch oder hydraulisch sp miteinander verbunden, daß, je nach der jeweilig herzustellenden Verzahnung, immer nur eine eingeschaltet werden kann. Dazwischen liegt eine Mittelschaltstellung, bei welcher weder die Schneidrad- noch die Werkradspindel angetrieben ist. Zwischen den Wellen 7 und 23 sind Wechselräder 28, 29, 30, 31, 32 angeordnet, mit deren Hilfe die Drehbewegung auf die nicht gekuppelte Welle 7 bzw. 23 übertragen wird.
• Das Verhältnis der Wälzkreisradien bzw. der Zähnezahlen von Schneidrad und Werkrad bestimmt unter Berücksichtigung der konstruktiv festgelegten Übersetzungen das Übersetzungsverhältnis der Wechselräder 28, 29, 30, 31, 32.
• Eine in einem Kugelgelenk 33 gelagerte, von der Hauptwelle 4 über die Kegelräder34, 35 und eine Kurbclscheibe 36 angetriebene Pleuelstange 37 erteilt der Schneidradspindel 17 eine durch den Doppclpfeil JI angedeutete vertikale Hu bbewegung. während sich gleichzeitig das Schneidrad und das Werkrad bei Außenverzahnungen in Richtung der eingczeichneten Drchpfeile gegensinnig zueinander drehen.
• Außerdem führt das Schneidrad oder das Werkrad, in dicsem Ausführun>Tsbeispiel das Schneidrad, nach jedem Arbeitshub eine Abhebebewegung in Richtung Ä des Doppelpfeiles A/B, d. h. in Richtung der Verbindungslinie zwischen den Zentren des Schneidrades i9 und des Werkrades 27 oder in einem Winkel zu dieser aus, der am Ende des Rückhubes eine entgegengesetzte Anstellbewegung in Richtung B folgt. Diese Abhebe- und Anstellbewegung wird durch eine Nockenscheibe38 erzielt. die über Kegelradpaare 39, 40 und 41, 42 von der Hauptwelle 4 in Drehbewegung versetzt wird.
• Die Zustell- bzw. Rückstellbewegung in Richtung des Doppelpfeiles C kann bekanntermaßen entweder vom Schneidrad oder vom Werkrad ausgeführt werden. Beim dargestellten Ausführungsbeispiel erfolgt die Zustell- bzw. Rückstellbewegung durch das Werkrad 27 mittels eines Spindeltriebesi3, der über ein Kegelradgetriebe 44, 45, 46 von der Hauptwelle 4 angetriebe wird. Über die wechselseitig schaltbaren mechanischen, elektrischen oder hydraulischen Kupplungen 47 und 48 wird entweder die Zustell- oder die Rückstellbewegung geschaltet. Die Schaltung selbst ist, da sie nicht zum Erfindungsgegenstand gehört, nicht dargestellt.

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Wälzstoßmaschine zur Verzahnung von Zahnrädern od. dgl., mit einer Werkstück- und einer Schneidradspindel, deren Relativdrchzahl mittels Wechselrädern veränderbar ist, g e k e n n -z e i c h n e t d u r c h zwei wechselseitig einrückbare Kupplungen (8. 22), mittels welcher wahlweise das Schneidrad (19) oder das Werkstückrad (27) unmittelbar von dem Wälzantrieb (4) der Maschine antreibbar ist, während das nicht unmittelbar angetriebene Rad (27 bzw. 19) in bekannter Weise über einen Wechselrädersatz (28.

29, 30, 31, 32) angetrieben wird.

2. Wälzstoßmaschine nach Anspruch l, dadurch gekennzeichnet, daß die wechselseitig einrückbaren Kupplungen (8, 22) in einer Zwischenstellung beide gemeinsam ausrückbar sind.