DE2047881A1

DE2047881A1 - Maschine zum Fertigbearbeiten von Zahn radern

Info

Publication number: DE2047881A1
Application number: DE19702047881
Authority: DE
Inventors: Benjamin Franklin Grosse Pointe Shores Motz Carl Henry Harper Woods Bassoff Arthur Bair Oak Park Mich Bregi (V St A ) B23f 19 06
Original assignee: Lear Siegler Ine , Santa Monica, Calif (VStA)
Priority date: 1969-09-29
Filing date: 1970-09-29
Publication date: 1971-04-08
Also published as: JPS5335908B1; GB1281427A; CA942974A; GB1281426A; FR2060638A5; US3659335A

Description

Maschine zum Pertigbearbeiten von Zahnrädern.

I Gegenwärtig wird ein Zabnradfertigbearbeitungsverfahren, bei dem ein Yorgesehrupptes Werkstück in Form eines Zahnrades in engem Eingriff mit einem zahnradähnlichen Formwerkzeug gewalzt wird, mit einem gewissen Erfolg angewendet, und bei diesem Verfahren handelt es sich allgemein um eine Alternative zur Anwendung eines Zahnradschabverfahrens·

Beim Zahnradwalzen wird da3 in den Zähnen des Zahnrades enthaltene Metall durch einen Walzvorgang so verlagert, daß die Zähne des Zahnrades das gewünschte Profil und die gewünschte Oberflächengüte erhalten. Beim Zahnradschaben wird Metall durch einen Sehabvorgang abgetragen, um die Zahnradzähne mit dem gewünschten Profil und der gewünschten Oberflächengüte zu versehen. Da es bei beiden genannten Verfahren erforderlich ist, das Werkzeug in festem Eingriff mit dem das Werkstück bildenden Zahnrad zu drehen, wobei entweder das Zahnrad oder das Werkstück angetrieben wird, während das betreffende andere Teil lediglich infolge des Eingriffs zwischen beiden Teilen mitgenommen wird, hat es sich gezeigt, daß es möglich ist, eine mit gewissen Abänderungen versehene Maschine zu schaffen, die nach Bedarf benutzt werden kann,

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UiQ Zahnräder entweder durch Walzen oder durch Schaben einer Fertigbearbeitung zu unterziehen, .

Allgemein gesprochen, umfaßt eine solche Maschine ein Gee teil, eine drehbare Werkstückunterstützung, eine drehbare Werkzeugunterstätzung, !Pragmittel, die eine dieser Unterstützungen auf dem Gestell so unterstützen, daß sie um die Maschinenach.se winkelverstellbar ist, die senkrecht verläuft und die Achsen beider Unterstützungen schneidet, ferner einen Schlitten, diesen Schlitten auf dem Gestell geradlinig führende führungsmittel sowie die andere Unterstützung auf dem Schlitten unterstützende Tragmittel, wobei die Richtung der gleitenden Bewegung des Schlittens parallel zu der erwähnten Maechinenachse verläuft.

Wenn die Maschine zum Schaben von Zahnrädern benutzt wird, kann sie jeweils einen von mehreren verschiedenen Arbeitsgängen zum Schaben von Zahnrädern ausführen. In einem ersten fall können das Zahnrad und das Werkzeug in engem Eingriff, wobei sich ihre Achsen im Raum kreuzen, gedreht werden, und den beiden Teilen kann eine relative Vorschubbewegung erteilt werden, und zwar in einer Richtung, die zur Achse des Zahnrades parallel sein kann, oder in einer zur Achse des Zahnrades rechtwinkligen Richtung oder in einer Richtung, die unter einem Neigungswinkel gegen die Achse des Zahnrades verläuft. In diesem Fall wird zwischen den aufeinander folgenden Vorschubhüben ein schrittweiser Tiefenvorschub herbeigeführt.

Alternativ kann man Zahnräder fertigbearbeiten, indem man sie mittels eines Arbeitsgangs schabt, der als "Tauchschaben" bezeichnet wird, bei dem keine relative Vorschubbewegung der im vorstehenden Absatz genannten Art herbeigeführt wird, und bei dem sich nur eine einzige Tiefenvorschubbewegung bis auf die erforderliche Tiefe abspielt. In diesem Fall kreuzen sich die Achsen des Zahnrades und dos Schabrades unter einem relativ kleinen Winkel.

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Beim Zahnradwalzen besteht das gebräuchliche Verfahren darin, ein Zahnradwalzwerkzeug bereitzustellen, das mit dem zu walzenden Zahnrad kämmen kann, wobei die Achsen des Werkzeugs und des Zahnrades parallel aind. Nachdem das Werkzeug in Eingriff mit dem Zahnrad gebracht worden ist» wird ein relativer Tiefenvorschub herbeigeführt, um die Abmessungen des Zahnrades auf die gewünschten Fertigabmessungen zu verkleinern und den Zähnen des Zahnrades daa gewünschte Profil und die gewünschte Oberflächengüte zu verleihen» Hierbei spielt sich der Tiefenvorschub kontinuierlich von einer lockeren Eingriffsstellung ausgehend bis zum Urreichen eier endgültigen Eingriffstiefe ab, doch wird es vorgezogen, die Ge-Bchwindigkeit der Tiefenvorschubbewegung beim Annähern des Werkzeugs an die volle Vorschubtiefe herabzusetzen.

Alternativ ist es mit Hilfe der Maschine gemäß der Erfindung möglich, einen Zahnradwalzvorgang durchzuführen, bei dem das Walzwerkzeug in das zu bearbeitende Zahnrad so eingreift, daß sich die Achsen des Werkzeugs und des Zahnrades unter einem kleinen Winkel kreuzen; in diesem Fall wird zwischen dem Yferkzeug und dem Zahnrad eine Relativbewegung in einer Richtung herbeigeführt, die in einer sich im rechten Y/inkel zur llaschinenachse erstreckenden Ebene verläuft. Wenn man jedoch mit relativ kleinen Achsenkreuzungswinkeln arbeitet oder die Zähne des Walzwerkzeugs modifiziert, ist es auch | möglich, Zahnräder bei sich kreuzenden Achsen des Werkstücks und des Werkzeugs zu walzen, ohne daß eine Relativbewegung der genannten Art hervorgerufen zu werden braucht.

Die Erfindung und vorteilhafte Einzelheiten der Erfindung werden im folgenden an Hand sohematischer Zeichnungen an Auofiihrungsbeispielen näher erläutert.

Pig. 1 zeigt die Vorderseite einer kombinierten Zahnrad-'schab- und Zahnradwalzmaschine gemäß der Erfindung.

Pig· 2 zeigt in einem senkrechten Teilschnitt in erster Linie einen das Werkstück aufnehmenden Schlitten.

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Pig. 3 1st ein waagerechter Schnitt längs der linie 3-3 in Pig. 2. · -■■·

Pig. 4 sseigt in einem Teilschnitt die Anordnung zum Erzeugen einer kontinuierlichen Tiefenvorschubbewegung.

Fig. 5 zeigt die Anordnung nach Pig. 4 im Grundriß»

Pig. 6 ist eine Seitenansicht eines einzigen Nockens, mittels dessen sowohl eine schrittweise als auch eine kontinuierliche TiefenvorSchubbewegung erzeugt werden kann.

Pig. 7 zeigt den Hocken nach Pig; 6 in der Draufsicht.

Pig. β ähnelt Pig. 1, zeigt jedoch die erfindungsgemäße Maschine, nachdem sie für das Schaben von Zahnrädern eingerichtet worden ist_f wobei sich die Achsen des Werkstücks und es Werkzeugs im Raum kreuzen.

Die dargestellte Maschine umfaßt ein insgesamt mit 10 bezeichnetes Gestell mit einem nach vorn vorspringenden Basisabschnitt 12, eine Säule 14 mit senkrecht verlaufenden geraden Führungen 16 und einen nach vorn ragenden Kopfabschnitt 18. An der Unterseite des vorspringenden Kopfabschnitts 18 ist eine Werkzeugunterstützung 19 befestigt, die um eine senkrechte Achse winkelverstellbar ist und ein Werkzeug T aufnehmen kann, bezüglich dessen bei der in Pig. 1 gezeigten Ausführungsform angenommen 1st, daß es sich um ein Zahnradwalzwerkzeug handelt, das in engem Eingriff mit den Zähnen eines das Werkstück bildenden Zahnrades steht. Auf den Führungen 16 1st ein Schlitten 20 zum Aufnehmen des Werkstücks senkrecht bewegbar gelagert.

Es ist erforderlich, den Schlitten 20 vor dem Beginn eines Bearbeitungsvorgangs in senkrechter Richtung einzustellen und gleichzeitig dafür zu sorgen, daß der Schlitten während eines Zahnradfertigbearbeitungsvorgangs zwischen vorbestimmten Grenzen entweder schrittweise oder kontinuierlich in

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der senkrechten Sichtung "bewegt werden kann. Zu diesem Zweck enthält der Schlitten 20 ein Gehäuse 22, das eine Einstellschraube 24 trägt, deren untereB Ende mit einer Mutter 26 zusammenarbeitet, welche in den nach vorn ragenden Basisabachnitt 12 des Gestella fest eingebaut ist. Mit dem oberen Ende der Schraube odor "Gewindespindel 24 ist ein Schneckenrad 28 drehfest verbunden, in das eine Einstellsehneeke 30 eingreift* die fest mit einer nach vorn ragenden Welle 32 (Irig.3) verbunden ist, welche auf der Vorderseite der Maschine mit einem Kopf 34 versehen ist, so daß sie mit Hilfe eines Schraubenschlüssels gedreht werden kann»

Bao Gehäuse 22 ist mit dem Schlitten 20 durch eine noch * zu beschreibende automatische Vorschubeinrichtung verbunden. Wenn sich die automatische Vorschubeinrichtung nicht in Betrieb befindet, bewirkt das Drehen der Schnecke 30_s daß der Schlitten 20 senkrecht verstellt wird, so daß die tlaschine eingestellt werden kann, um öie zu bearbeitenden Zahnrädern von unterschiedlichen Abmessungou anzupassen.

Die den Schlitten 20 mit dam Gehäuse 22 verbindende automatische Vorschubeinrichtung umfaßt eine Kniehebelverbindung mit einem zweiarmigen Hebel 36, der mit Hilfe eines Bolzens 38 mit dem oberen Ende des Gehäuses 22 drehbar verbunden ist. Die Kniehebelverbindung wird durch ein Kniehebelglied λ 40 vervollständigt, das mit dem Hebel 36 durch einen Gelenkbolzen 42 und dem oberen Teil des Schlittens 20 durch einen Gelenkbolzen 44 verbunden ist. Die Gelenke des Kniehebelgestänges werden durch die Bolzen 36, 44 und 42 gebildet; wenn der Hebel 36 so geschwenkt wird, daß der Gelenkbolaen 42 in Fluchtung mit den Gelenkbogen 38 und 44 gebracht wird, ist das Kniehebelgestänge gestreckt, so daß es seine größte Länge aufweist.. .

Ferner ist eine Einrichtung vorgesehen, mittels derer der Hobel 36 geschwenkt werden kann, um den Schlitten 20 senkrecht zu verschieben; diese Einrichtung umfaßt einen in den

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Schlitten 20 fest eingebauten Zylinder 46, in dem ein Kolben 48 arbeitet, der durch eine Kolbenstange 50 mit einem Gestängeglied 52 verbunden ist. Das Gestängeglied 52 ist mit der Kolbenstange 50 durch ein Gabelstück 54 und mit dem benachbarten Ende des Hebels 36 durch einen Gelenkbolzen 56 verbunden. Wenn der Hebel 36 entgegen dem Uhrzeigersinne aus einer anfänglichen Arbeitsstellung heraus geschwenkt werden soll, die dadurch bestimmt 1st, daß der Hebel an einem verstellbaren Anschlag 57 anliegt, wird dem Zylinder 46 auf der Unterseite des Kolbens 48 ein Druckmittel zugeführt.

Venn das Gehäuse 22 fest eingestellt worden ist, be- | wirkt eine senkrechte Bewegung des Kolbens 48, daS das den

Hebel 36 und das Gestängeglied 40 umfassende Kniehebelgestänge gestreckt und die senkrechte Stellung des Schlittens 20 entsprechend geändert wird.

Wie erwähnt, ist es erforderlich, eine Einrichtung vorzusehen, die es ermöglicht, den Schlitten 20 schrittweise senkrecht zu verstellen, wenn die Haschine zum Schaben von Zahnrädern benutzt wird. Zu diesem Zweck trägt das andere Ende de3 Hebels 36 eine Rolle 58, die sich jeweils an einer von mehreren Stufen 60 eines abgestuften drehbaren Hockens 62 abstützen kann, der mit dem oberen Ende einer in dem Schlitten 20 drehbar gelagerten Welle 64 drehfest verbunden ist. Der ψ Nocken 62 weist einen Anschlag 65a auf, der mit einem verstellbaren Anschlag 65b zusammenarbeitet, um die Drehung de3 Hockens zu begrenzen. Die Stufen 60 des Hockens 62 sind entsprechend dem gewünschten Tiefenvorschubprogramm der Maschine ausgebildet, und wenn die Maschine verschiedenartige Arbeitsgänge ausführen soll, kann man den abgestuften Hocken 62 ausbauen und ihn durch einen anderen Hocken ersetzen.

Mit einem mittlerenTeil der Welle 64 ist ein Sperrad 66 verkeilt, dem eine Klinke 68 zugeordnet istj diese Klinke ist auf einem schwenkbaren Arm 70 gelagert, der seinerseits auf einer vorspringenden Habe 72 des Sperrades 66 drehbar gelagert

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ist. Die Klinke 68 wird durch eine einen Zylinder und einen Kolben umfassende Einrichtung 74 betätigt, die durch ein Geetängeglied 76 mit einen Betätigungsarm 78 der Klinke verbunden ist. Die den Zylinder und den Kolben umfassende Einrichtung 74 ißt auf der Unterseite eines mit dem Schlitten 20 aus einem Stück bestehenden waagerechten Y/andabschnitts 80 angeordnet»

Wenn der Kolben der Einrichtung 74 zurückgezogen wird, wird die Nase der Klinke 68 außer Eingriff mit dem Sperrad 66 gebracht, und der schwenkbare Ann 70 wird so weit gedreht, daß die Nase der Klinke danach in die nächste Zahnlücke des SperradeB eingreifen kann. Hierauf bewirkt eine Auswärtsbewegung des Kolbens der Einrichtung 74, daß das Sperrad 66 und daher auch der Nocken 62 um einen vorbestimmten Betrag gedreht wird.

Damit der abgestufte Nocken 62 zurückgeführt werden kann, ist mit seiner Welle 64 ein Ritzel 82 verkeilt, das mit einer Zahnstange 84 kämmt, welche mit der Kolbenstange einer einen Zylinder und einen Kolben umfassenden Einrichtung 88 verbunden ist·

Damit das Werkzeug T gedreht werden kann, ist ein Motor 90 vorgesehen, der das Werkzeug über ein insgesamt nit 92 bezeichnetes Kegelzahnradgetriebe und insgesamt mit 94 bezeichnete Wechselzahnräder antreibt. Es ist ersichtlich, daß es bei dieser Anordnung möglich ist, die Werkzeugunterstützung 19 um eine senkrechte Achse au verstellen, um das Werkzeug T in eine Lage zu bringen, bei der seine Achse parallel zur Achse des zu bearbeitenden Zahnrades W verläuft, oder um die Achsen des Werkzeugs T und des Werkstücks W unter federn gewünschten Kreuzungswinkel einzustellen.

Auf der Oberseite des Schlittens 20 ist ein Tisch 96 an-

und geordnet, der einen verstellbaren Kopf/einen Reitstock 98 trägt, von denen das zu bearbeitende Zahnrad W aufgenommen werden kann«

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Bei der dargestellten Anordnung der Maschine verlaufen die Achsen des Werkzeuge T und des Werkstücks W beide waagerecht, und die die Achsen des Werkzeugs und des Werkstücks schneidende senkrechte Linie bildet die Maschinenachse A.

Statt einen Nocken zu verwenden, dessen arbeitender Teil sich ausschließlich aus Stufen 60 der in Pig. 2 gezeigten Art zusammensetzt, kann man auch den in Pig. 4 gezeigten Nokken 102 benutzen, der eine allmählich geneigte Arbeitsfläche 102 aufweist. Auch dieser Hocken kann mit einem Anschlag 104 versehen sein, der mit einem verstellbaren Anschlag 106 zusammenarbeitet, um die Drehung des Nockens zu begrenzen. Bei dieser Konstruktion ist die Welle 64 in der beschriebenen Weise mit dem Ritzel 82 versehen, das mit der Zahnstange 84 verbunden ist, welche durch den Stößel 88 betätigt wird. Der einen 5?eil der Kniehebelverbindung zwischen dem Gehäuse 22 und dem Schlitten 20 bildende Hebel 36 wird zum Bewirken einer Tiefenvorschubbewegung dadurch gesteuert» daß seine Kockenrolle 58 mit der geneigten Fläche des Nockens 100 zusammenarbeitet. Der Hebel 36 ist wiederum in der beschriebenen Weise mit dein Kolben 48 verbunden.

Bei der in Tig. 2 und 3 gezeigten Anordnung wird der abgestufte Nocken 62 in Verbindung mit dem beschriebenen Klinkengesperre benutzt. Bei der Anordnung nach Fig. 4 und 5 wird von dem eine allmählich ansteigende Fläche 102 aufweisenden Nocken 100 Gebrauch gemacht, der mit Hilfe der das Ritzel 82 drehenden Zahnstange 84 gedreht wird.

In Fig. 6 und 7 ist ein Steuernocken 110 gezeigt, der z.B. über einen Winkelbereich von 180° mit einer kontinuierlich geneigten Nockenfläche 112 und über den verbleibenden Teil seines Umfange mit Stufen 114 versehen ist. Dieser Nocken kann anstelle des Nockens 62 bzw. des Nockens 100 benutzt werden und dazu dienen, die Maschine vom Zahnradschaben auf das Zahnradwalzen oder umgekehrt umzustellen, wobei es zu diesem Zweck cur notwendig iet, die Ausgangsstellung des Nockens 110 zu ändern

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und die Zufuhr des Druckmittels zu den verschiedenen beschriebenen Stößeln auf entsprechende TCeise zu eteuern·

In Pig. 8 ist die erfindungsgemäße Maschine für den Pail dargestellt, daß sie zum Schaben von Zahnrädern benutzt werden soll; in diesem Pail ist der in Pig* 1 gezeigte Tisch 96 durch eine mehrere Übereinander angeordnete Bauteile umfassende, insgesamt mit 120 bezeichnete Konstruktion ersetzt. Diese Konstruktion umfaßt eine an der Oberssite des Schlittens 20 befestigte Platte 122 mit einer ait der Ma3chlnenachse A konzentrischen lagebestimmungsöffnung 123· Auf der Platt« 122 ist ein Zwiseiientiseh 124 drehbar gelagert, auf dem ein Längsvorschubschlitten 126 in geraden waagerechten Führungen 128 geführt 1st. Der Zwischentisch 124 kann zusammen sit dem Längsvorschubschlitten 126 um seine senkrechte Achse mittels einer mit Hilfe eines Vierkants 132 drehbaren Schnecke 130 verstellt werden, die mit einem ir.it des Zwipchc-ntisch verbundenen Schneckenrad 134 auaainiienar-beitflt. DIs Winkiil.-3i-e7.lung der den Sv/ischeatisch 124 und den län^avorachufcaeiilitten 126 umfassenden Konstruktion wird durch eirio auf dem tischentisch vorgesehene Skala 136 angezeigt«

Damit dem LängsvorschufcseialitteT? 126 eine geradlinige waagerechte Längsvorschubbev/egung erteilt werden kenn, ist an dem Zwischentitel! 124 ein nach oben r?i,.^nde3 MutterIi"·Ll 133 befestigt, daa mit einer Vorschubspindel 140 Eusaemenarboitet, welche auf dem LängevorßchuhnchlittoK 126 drehbar gelagert ist und durch eine nur scheinatiüoh angedeutete Einrichtung gedreht werden kenn, die einen Motor 142 zum Antreibe?: ',Inas Schneckenrades 144 über eino Schnecke 146 umfaßt, natürlich könnte man auch eine beliebige andere Einrichtung vorsehen, um dsm Längsvorschub r -chlittcn 126 eine waagerechte Bewegung au erteilen·

Au::* dem Langsvorschubnehlifcten 126 ist ein zusammen mit diesem waagerecht bewegbarer zweiter !Tisch 148 drehbar gelagert. Der lisch 148 iut durch nur schöiiatisch angedeutete Führungsmittel 150 30 geführt, daß er gegenüber m Längevor-

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BAD ORlGtNAL

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schubschlitten 126 van eine senkrechte Achse winkelvastellbar ist· Der zu diesem Zweck vorgesehene Führungs- oder Lagerzapfen Ist auf der senkrechten Maschinenachse A angeordnet, wenn der Längsvorschubschlitten 126 seine Mittellage einnimmt, doch wird er gegenüber der senkrechten Maschinenachse verlagert, sobald der längBVorschubschlitten waagerecht bewegt wird.

Nachdem die die Teile 124 und 126 umfassende Konstruktion zusammen mit den ihr zugeordneten Teilen um die senkrechte Maschinenachse A eingestellt worden ist, werden diese Teile gegen jede weitere Winkelbewegung gesichert, damit die gewünschte Einstellung erhalten bleibt.

Um ein Balligschaben von Zahnrädern zu ermöglichen, ist ferner ein Haupttisch 152 vorgesehen, der die beiden Reitstock© 98 trägt. Der Tisch 152 ist um eine waagerechte Achse 155 schwenkbar gelagert, damit er auf bekannte Weise betätigt werden kann, wenn Zahnräder ballig geschabt werden sollen;

Bei der beschriebenen Anordnung können der Zwischentisch 124 und der längsvorechubschlitten 126 als Ganzes um die senkrechte Maschinenachse A verateilt werden, damit sich die geraden Führungen 128 jev/eils in der gewünschten Richtung erstrecken. Somit kann man die Maschine nach Bedarf so einstellen, daß eine axiale längsvorsehubbewegung oder eine Vorschubbewegung längs einer schräg verlaufenden Linie erzeugt wird. Ferner kann man Nockenmittel vorsehen, die bei jeder Längsvorjschubbewegung des Tisches 152 betätigt werden, um diesen Tisch um seine waagerechte Achse 153 zu schwenken, damit die Zähne de3 Werkstücks in der beschriebenen Weise eine ballige Form erhalten.

Wenn die Maochine zur Verwendung in Verbindung mit einem bestimmten Zahnrad und einem bestimmten Werkzeug eingestellt werden soll, wird die Winkelstellung des Werkzeugs T in der beschriebenen Weise eingestellt. Dann wird der Schlitten 20 in sankrechter Richtung eingestellt; zu diesem Zweck

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wird die Schnecke 30 gedreht, tun das Schneckenrad 28 anzutreiben, so daß die Gewindespindel 24 in der ortsfesten Mutter 26 gedreht wird- Hierdurch wird das Gehäuse 22 senkrecht verstellt, und wenn die Kniehebelanordnung ihre Lage beibehält, wird der Schlitten 20 um einen entsprechenden Betrag senkrecht verstellt. Dieser Einstellvorgang wird durchgeführt, um ein zu bearbeitendes Zahnrad W in lockeren Eingriff Bit dem Werkzeug T zu bringen.

- Himmt man an, da8 es sich bei dem durchzuführenden Arbeitsgang um das Schaben von Zahnrädern handelt, wird der Socken 62 bzw, der abgestufte Teil des Nockens 110 so eingestellt, daß seine höchste Stufe unter der Noekenrolle 58 liegt. ( Dann wird dea Zylinder 46 ein Druckmittel zugeführt, um den, Hebel 36 entgegen dem Uhrzeigersinne zu schwenken und die Kniehebelverbindung teilweise zu strecken» Der Motor 90 wird in Betrieb gesetzt, um das Werkzeug Ϊ zu drehen, durch welches auch das in das Y/erkzeug eingreifende au bearbeitende Zahnrad W angetrieben wird. 2,?ar wird eier Ifferkseugkopf 19 zum Schaben von Zahnrädern unter dem gewünschten Winkel eingestellt,, damit sich die Achsen des Werkzeugs und des Werkstücks kreuzen, doch ist der Haupttisch 152 allgemein so angeordnet, daß sich die Achse des zu bearbeitenden Zahnrades auf der Vorderseite der Maschine in der Querrichtung erstreckt.

Der den Zwischentisch 124 und den Längsvorschubschlit- ™ ten 126 umfassende Aufbau wird so eingestellt, daß sich die Führungen 128 in der gev/iinschten Richtung erstrecken« Wenn der Motor 142 eingeschaltet wird, um die Vorschubspindel 14ö zu drehen, wird dem Schlitten 126 eine längsvorschubbewegung erteilt.

flach dem Erreichen des einen Endes der längsvorschubstrecke wird der Motor 142 umgesteuert, so daß eine Längsvorschubbewegung in der entgegengesetzten Richtung hervorgerufen wird. Die schrittweise bewirkten Tiefenvorechubbewegungen

sind zeitlich so abgestimmt, daß sie sich nach Bedarf an einem j

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oder $eäem Ende jeder oder ^eder «weiten längsTorschubbewegung oder in der Nähe des betreffenden Endes abspielen.

Um einen schrittweisen Tiefenvorschub herbeizuführen, wird der Zylinder 46 von dem aufgebrachten Druck entlastet, ohne daß das Druckmittel aus dem Zylinder entweichen kann, und die Klinke 68 wird betätigt; zu diesem Zweck wird ein Druckmittel dem Zylinder 74 zugeführt, um zueret den zugehörigen Kolben einzufahren und ihn dann wieder vorzuschieben. Hierdurch wird das Sperrad 66 um einen vorbestimmten Winkel gedreht, um die nächstniedrigere Stufe 60 des Nockens 62 unter der Nockenrolle 58 anzuordnen. Hierauf wird der Zylinder 46 wieder mit Druck beaufschlagt, so daß der Hebel 36 etwas weiter geschwenkt 'wird als zuvor, wodurch das Kniehebelgestänge etwas weiter eingeknickt wird, um den Schlitten 20 um einen vorbestimmten Teilbetrag zu heben. Diese Vorgänge wiederholen eich, bis der Schlitten 20 seine höchste vorgesehene Stellung erreicht hat, woraufhin der Nocken 62 nach dem letzten Län^svorschubhub bzw. den letzten LängovorschubhUben veranlaßt wird, wieder in seine Ausgangsstellung zurückzukehren. Hierbei wird der Zylinder 46 in der entgegengesetzten Richtung mit einem Druck beaufschlagt, um den Hebel 36 gemäß Fig. 2 im Uhrzeigersinne bis in seine Grenzstellung zu schwenken, die erreicht wird, wenn die Nockenrolle 58 zur Anlage an dem einetellbaren Anschlag 57 konmtj infolgedessen wird der Schlitten 20 gesenkt, und das Zahnrad W wird in lockeren Eingriff mit dem Zahnradfertigbearbeitungswerkzeug T gebracht.

Gleichzeitig wird der Nocken 62 freigegeben, so daß er in der Rückwärtsrichtung gedreht werden kann; um dies au bewirken, wird ein Druckmittel dem Stößel 88 zugeführt, um die Zahnstange 84 gemäß Fig. 2 nach rechts zu bewegen, so daß das Ritzel 82 gedreht wird, um den Nocken 62 in seine Ausgangsstellung zurückzuführen» Diese Ausgangsstellung kann dadurch bestimmt sein, daß der Anschlag 65a des Nockens zur Anlage an dem Ancchlag 65b kommt j der Anschlag 65a ist längs des Umfange des Nockens 62 verstellbar und kann in verschiedene

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Stellungen gebracht werden, wenn die Konstruktion des Nockens dies als erwünscht erscheinen läßt..

Gemäß ?ig. 8 kann man die Maschine zum Zahnradwalzen bo einstellen, daß die Achsen dee Werkzeugs 5? und des zu walzenden Zahnrades W parallel sind. Beim Zahnrüdwalzen wird der Motor 142 während des Arbeitsspiels nicht eingeschaltet, so daß kein Längsvorschub hervorgerufen wird. Jedooh ist ea beim Walzen von Zahnrädern erwünscht, mit einem ^leiohnäßifrsn kontinuierlichen fiefenvorschub zu arbeiten» bei dem die Vor- ' schubgeBchwindigkeit in Richtung auf die tiefate Eingriffstellung vorzugsweise niedriger wirdf zu diesem Zweck kann man den in Fig. 4 und 5 gezeigten Nocken 100 benutzen, doch ist es | auch möglich, den swei verschiedenen Zwecken dienenden Hocken 110 nach Fig. 6 und 7 zu verwanden, wenn er Jn eine Winkelstellung gebracht wird* bei der der gleichmäßig geneigte Abschnitt 112 zur Y/irkung kommt,

j Beim V/alzen von Zahnrädern wird ein Druckmittel dem Zylinder 46 zugeführt, um den Hebel 35 so zu schwenken, daß die Rückenrolle 58 gemäß Pig. 4 mit der gleichmäßig gernigten Kockenflache 102 zusammenarbeitet· Gleichzeitig wird ein Druckmittel dem Zylinder 88 augeführt, um die Zahnstange 84 mit einer gleichmäßigen geregelten Geschwindigkeit zu bewegen, oo daß auch die Welle β4 ait dem ffockeu 100 ede?: 110 axt einer entsprechenden geregelten Geschwindigkeit gedreht wird. Der I Druck in dem Zylinder 46 wird aufrechterhalten» und wenn der Steuernocken gedreht wird, wird daher das KniehebBlgestlinge zunehmend gestreckt, um den Schlitten 20 mit einer geregelten Geschwindigkeit nach oben au bewegen·* Um die Bewegungsgoschwindigkeit dor Zahnstange 84 zu regeln, kann man die Geschwindigkeit regeln, mit der daa Druckmittel dem Zylinder 83 zugeführt wird, oder man kann die Geschwindigkeit, mit der das Druckmittel aus dem Zylinder vor dem eich vorschiebenden Kolben entweicht, mit Hilfe eines nicht dargestellten Zumeß~ oder Regelventil^ regeln.·

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Wenn sich das Kniehebelgestänge im erforderlichen Ausnaß gestreckt hat, um den Schlitten 20 zu heben und die notwendige TiefenvorBchubbewegung zwischen dem Zahnrad und dem ferkzeug hervorzurufen, wird der Steuernocken während einer bestimmten Zeitspanne ins Stillstand gehalten, woraufhin das Druckmittel dem Zylinder, 46 in der entgegengesetzten Kichtung zugeführt wird» um das Kniehebelgestänge zum Sinknicken zu bringen und den Schlitten 20 wieder nach unten in seine Ausgangs- oder Beschickungsstellung zu bringen. Gleichzeitig wird das Druckmittel dem Zylinder 88 in der umgekehrten Richtung zugeführt, um den Nocken wieder in seine Ausgangsstellung zurückzudrehen. ·

Zwar kann man den Aufbau 120 beim Walzen von Zahnrädern benutzen, doch benötigt man hierbei die Einrichtung zum Einstellen der Winkellage der Führungen 128 und die längsvorscjhubeinrichtung mit dem Motor 142». der Vorschubspindel 140 der Mutter 138 nicht. -

Wenn die Maschine ausschließlich zum Walzen von Zahnrädern benutzt werden soll, aieht men daher vorzugsweise einen einfachen Tisch 96 vor, wie er in Pig. 1 gezeigt ist. Ea Bei jedoch bemerkt, daß man den Aufbau 120 nach Pig. 8 auch dann benutzen kann, wenn Zahnräder bei sich kreuzenden Achsen gewalzt werden sollen und während dieses Walzvorgangs ein relativer Vorschub zwischen dem Werkzeug und dem Werkstück hervorgerufen werden soll«

Patentansprüche:

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Claims

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1.; Zahnradwalzmaschine zum i'ertigwalzen eines Zahnrades curch Drehen de3 Zahnrades in Druckberührung aiii einem zahnradähnlichen Walzwerkzeug, gekennzeichnet durch ein Gestell (10) mit einem nach vorn vorspringenden Basisabschnitt (12), eine stehend angeordnete Säule (H) mit einem nach vorn über den Basisabscliriitt hinwegragenden Kopfabschnitt (18), eine an der Unterseite des Kopfabschnitts angebrachte, drehbar gelagerte erste Unterstützung (19) mit darauf angeordneten Tragmitteln, die ee ermöglichen, ein erstes zahnradähnliches !eil (ΐ) um' eine waagerechte Achse drehbar zu lagern, einen auf der Vorderseite der Säule zwischen dem Basisabschnitt und dem Kopfabschnitt senkrecht bewegbar gelagerten Schlitten (20), eine auf dem Schlitten angeordnete zweite Unterstatzung (96) mit Tragmitteln (93), in denen ein zweites zahnradähnliches Teil (ff) um eine waagerechte Achse drehbar und in Eingriff mit dem ersten zahnradähn-

lichen Teil gelagert werden kann, durch das Gestell unterstützeinen te Hotormittel (90), die mit den Tragmitteln der/drehbaren Unterstützung verbunden sind, um die Tragmittel anzutreiben, sowie durch eine Tiefenvorschubvorrichtung, die zwischen dein Schlitten und dem Basisabschnitt angeordnet ist und dassu dient, senkrechte Bewegungen des Schlittens herbeizuführen, die eine senkrechte Aufviärtsbewegung umfassen, während derer eine Kraft aufgebracht wird, die genügt, um zwischen den Zähnen eines zahnradähnlichen Walzwerkzeugs und eines damit in Eingriff stehenden Werkstücks einen Druck aufzubringen, der eine Verlagerung von Metall bewirkt.

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2. Zahnradwalzmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die. Tiefenvorschubvorrichtung Bauteile (46, 36, 40, 58, 62) umfaßt, die eine kontinuierliche langsame Tiefenvorschubbewegung aus einer engen Eingriffs-Btellung zwischen dem Werkstück und dem Werkzeug bis zum Erreichen einer endgültigen Tiefenstellung herbeiführen, bei der das Verdrängen von Metall im erforderlichen Ausmaß eine Verkleinerung der Abmessungen der Zähne des Werkstücks bewirkt hat*

3. Zahnradwalzmaachine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß die Tiefenvorschubvorrichtung einen kontinuierlichen Tiefenvorschub mit einer Geschwindigkeit bewirkt, die bei der Annäherung des Schlittens (20) an die der vollen Vorschubtiefe entsprechende Stellung abnimmt.

4. Zahnradwalzmaschine nach Anspruch 3_f dadurch gekennzeichnet , daß die Tiefenvorschubvorrichtung ein Kniehebelgestänge (36, 40) umfaßt.

5. Zahnradwalzmaschine nach Anspruch 4ι dadurch gekennzeichnet, daß die Tiefenvorschubvorrichtung einen drehbaren Nocken (62, 100, 110) mit einer allmählich ansteigenden Nockenfläche (102, 112) umfaßt, vyobei diese Nokkenfläche mit einen das Kniehebelgestänge betätigenden Arm zusammenarbeitet.

6* Zahnradwalzmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die drehbare erste Unterstützung (19) auf dem Kopfabschnitt (18) um eine senkrechte Achse winkelverstellbar gelagert ist.

7» Zahnradwalzmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die drehbare erste Unterstützung (19) ein drehbar gelagertes Walzwerkzeug (T) aufnehmen kann, daß die Tragmittel (98) der zweiten Unterstützung (96) ein das Werkstück bildendes drehbar gelagertes Zahnrad ("vVf aufnehmen können, und daß die Motormittel (90) mit den Tragmitteln der ersten Unterstützung verbunden sind.

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20A7881 .

8· Umrüstbare Maschine zum Schaben und Walzen von Zahnrädern, gekennzeichnet durch ein Gestell (10), eine drehbare Unterstützung (19) für ein drehbares Werkzeug (T), eine zweite Unterstützung (98) zum Unterstützen eines das Werkstück bildenden Zahnrades (W) in Eingriff mit dem Werkzeug, eine Lagerung, die eine der Unterstützungen auf dein Rahmen so unterstützt, daß sie um eine Ma3chinenaciiäe (A) winkelverstellbar 1st, die im rechten Winkel zu den Achsen der tragmittel der beiden Unterstützungen verläuft, einen auf dem Gestell parallel zu der Maschinenachse bewegbaren Sehlitten (20), wobei die andere der beiden Unterstützungen auf dem Schlitten angeordnet ist, Antriebsmittel (9.Cf) zum Drehen der Tragmittel einer der beiden Unterstützungen sowie nach Bedarf betätigbare Vorschubmittel (46, 56$. 40, 58, 62), die ea ermöglichen, den Schlitten beim SuLnradwalzen kontinuierlich und beim Zahnradschaben schrittweise in fiichtung auf erwähnte eine Unterstützung vorzuschieben.

^. Maschine nach Anspruch 8, dadurch g e k e η η ~ zeich net, daß die Werkzeuguntex-stützung (19) auf dem Gestell (10) und die Werkstückunterßtützung (98) auf dem Schlitten (20) angeordnet ist.

10. Maschine nach Anspruch 9, gekennzeichnet durch eine herausnehmbar©, zwischen dem Schlitten (20) und ä der Werkstückunterstüt^ung (98) anzuordnende Baugruppe (120), die zwei aufeinander angeordnete Bauteile (124, 126) umfaßt, welche im rechten Y/inkel zur Maschinenachse (A) verlaufende, ineinandorgruifende gerade Führungsmittel (128) aufweisen, sowie durch Kraftbetätigunjsaittel (142) zum Herbeiführen einer Relativbev/egung zwischen den beiden Bauteilen der Baugruppe lings der JPührungamittel derart, daß eine Vorschubbewegung zwischen einem W_Grkzeug (T) und einem das Werkstück bildenden Zahnrad (ff) in einer Ebene herbeigeführt wird, die die Achse dec Zahnrades enthält und parallel zur Achoe des Werkzeugs verläuft.

1 O'JÖ 1 5/ 17,5 h

11· Maschine nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet , daß die Baugruppe (120) um die Maschinenachse (A) winkelverstellbar ist, damit eine Wahl zwischen »ehreren Arten von Vorschubbewegungen zwischen dem Zahnrad (W) und dem Werkzeug (T) getroffen werden kann.

12. Maschine nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Kraftantriebemittel (142) einen Bestandteil der Baugruppe (120) bilden.

13. Maschine nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet ρ daß sich die Baugruppe (120) leicht von dem Schlitten (20) abnehmen und an ihm anbringen läßt, und daß ein Werkstücktragklot2 (96) vorgesehen ist, der leicht ▼on dem Schlitten abgenommen und an ihm angebracht werden kann, uia die Maschine so uazurüsten,.daß sie ale Zahnradwalanaschi ne benutzbar ist,

14· Maschine nach einem der Ansprüche 8 bis 13, dadurch gekannzelchnet , daß die Vorschubmittel ein eine Verbindung zwischen dem Gestell (10) und dem Schlitten (20) herstellendes Kniehebelgestänge umfassen, ferner eine mit dem Kniehebelgestänge verbundene, einen Zylinder und einen Kolben (46, 40) umfassende, durch ein Druckmittel betätigbare Vorrichtung sowie zum Begrenzen und Steuern der Bewegung des Kniehebelgestänge in !Richtung auf seine gestreckte Stellung dienende Anschlagmittel mit einem verstellbar beweglichen Anschlagteil (62, 100, 110).

15. Maschine nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß das Anschlagteil ein nit Stufen (60) versehener Nocken (62) ist, und daß Betätigungsmittel (74, 76, 78, 68, 66) vorgesehen sind, welche das Anschlagteil schrittweise bewegen, um eine schrittweise Tiefenvorschubbewegung »wischen dem Zahnrad (W) und dem Werkzeug (T) hervorzurufen.

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16* Maschine nach Anspruch 14» dadurch gekennzeichnet, daß das Anschlagteil ein Nocken (103, 1102, mit einer allmählich ansteigenden Anschlagflache (102, 112) ist, und daß Betätigungsmittel vorgesehen sind, \;m das Anschlagteil kontinuierlich zu bewegen und eine kontinuierliche geregelte Tiefenvorschubbewegung zwischen dem Zahnrad (f) und dem Werkzeug (T) bis auf eine vorbestinimte Tiefe hervorzurufen.

17· Maschine nach Anspruch 14» dadurch g ek e η η zeichnet, daß das Anschlagteil (110) drehbar ißt und einen zum Steuern eines Zahnradschsbvorgaiigs dl eilenden Abschnitt mit in Winkelabständen verteilten Stufen (114) zum i Erzeugen einer schrittweisen Tiefenvorschubbewegung beim Zahnradschaben und einen allmählich ansteigenden Abschnitt (112) zum Erzeugen einer kontinuierlichen Tiefenvorschubbewegung beim Zahnradwalzen umfaßt.

I ■

18e Maschine nach einem der Ansprüche 14 bis 17» dadurch gekennzeichnet» daß das Anschlagtau (62, 100, 110) in einer Richtung drehbar ist, um den Tiefenvoraehub zwischen dem Werkzeug (T) und dem Zahnrad (W) su begrenzen, und daß durch ein Druckmittel betätigbare Betätigungsmittel (88, 86, 84, 82, 64) vorgesehen sind, durch die das Ansehlagteil in der umgekehrten Richtung gedreht wird, wenn die erwähnte, mittels eines Druckmittels betätigbare Vorrichtung ™ (46) betätigt wird, um das Kniehebelgestänge (36, 40) zum Einknicken zu bringen, damit das Zahnrad und daö Werkzeug voneinander weg bewegt werden.

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19. Maschine nach Anspruch 17» gekennzeichnet durch Betätigungsmittel (74» 76, 78, 68, 66) zum schrittweisen Drehen des Anschlagteils (110)» um das Strecken des
Kniehebelgest.lnges (36, 40) durch die einen Zylinder und einen Kolben umfassende Vorriphtung (46) beim Zahnradschaben zu begrenzen, sowie durch nach Bedarf betätigbare Betätigungomittel (88, 86, 84_f 82, 64), welche das Anschlagteil kontinuierlich drehen, während sein allmählich ansteigender Abschnitt
(112) beim Zahnradwalzen seine Arbeitsstellung einnimmt.

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