DE230057C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

- JVl 230057 — KLASSE 31 b. GRUPPE

Die Erfindung sucht die Aufgabe zu lösen, eine vollkommen selbsttätig wirkende Zahnrad-Formmaschine zu schaffen, welche nur entsprechend eingestellt zu werden braucht, um alsdann ganz von selbst weiter zu arbeiten und ohne die Mithilfe eines Arbeiters oder Formers

: einen Zahn nach dem andern zu formen.

Um diese Aufgabe zu lösen, findet ein mechanisch betriebener Stampfer Anwendung, der

ίο den durch eine Fördervorrichtung, etwa eine Schnecke, stetig zugeführten Formsand in die durch ein geeignetes Modell umschlossene Zahnlücke einstampft und sich entsprechend dem Größerwerden des gestampften Zahnes allmählich aufwärts bewegt. Ist der Zahn in der entsprechenden Höhe eingestampft, so erfolgt durch ein Umschaltgetriebe, nachdem sich gegebenenfalls ein der Modellform entsprechendes Abstreichmesser gegen das Modell vorbewegt hat, nacheinander das Ausheben des Modells, die Weiterschaltung des Formtisches um eine entsprechende Teilung und endlich das Wiedersenken und Einschalten des Stampfers, um auf diese Weise einen neuen Zahn zu bilden.

Um diese Arbeiten nacheinander auszuführen, können beliebige maschinelle Einrichtungen und Getriebe Anwendung finden.

In der Zeichnung ist eine solche vollkommen selbsttätig arbeitende Zahnrad - Formmaschine beispielsweise veranschaulicht, und zwar zeigt Fig. ι eine Ansicht von rechts, Fig. 3 eine Ansicht von links zu der in Fig. 2 dargestellten Vorderansicht, zu welcher Fig. 4 ein Grundriß ist. Fig. 5 veranschaulicht eine andere Ausführungsform eines Getriebeteiles. Fig. 6 gibt das Arbeitsdiagramm, und Fig. 7 zeigt in ver-40

größertem Maßstabe das Einstampfen der Zähne in der Oberansicht.

Wie namentlich aus der letzteren Figur ersichtlich ist, umschließt das Zahnmodell α in bekannter Weise die Form des einzustampfenden Zahnes und kann in der am Maschinengestell befestigten senkrechten Führung b gleiten. In diesem Modell arbeitet der senkrecht ge-■ führte Stampfer c, indem er den durch den seit- '45 liehen Trichter d zugeführten Formsand in die Lücke einstampft. Zur gleichmäßigen Zuführung des Formsandes befindet sich innerhalb des Trichters d etwa eine sich drehende Schnecke o. dgl. Der Formtisch oder Formkasten e, innerhalb dessen das selbsttätige Formen der Zähne f erfolgt, ist mittels des Zapfens g in dem Gleitstück h drehbar, welches, um den Radius der Zahnkranzteilung einzustellen, längs den Schraubenspindeln i dadurch verstellt werden kann, daß diese Schraubenspindeln mittels des Flandrades k in gleichmäßige Drehung versetzt werden.

Der selbsttätige Antrieb der ganzen Zahnrad-Formmaschine erfolgt von der wagerechten Antriebwelle / aus, welche mit fester und loser Riemscheibe m bzw. η versehen ist. Auf dieser Welle I sind mittels Feder und Nut zwei Kupplungen 0 und p verschiebbar, von denen eine jede an beiden Seiten Kupplungszähne trägt. Bei Beginn der Arbeit sind beide Kupplungen rechts eingerückt. Infolgedessen wird durch die Kupplung 0 das Zahnrad q und durch die Kupplung p das Zahnrad r angetrieben, welche beiden Räder lose auf der Welle sitzen. Das Zahnrad q dient zum Antreiben des Stampfers c unter Vermittlung der ineinander

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greifenden Zahnräderg ί t, Kurbelscheibeu und Kurbelstange ν, welch letztere den Stampfer c erfaßt und ihn mit entsprechender Geschwindigkeit auf und ab bewegt. Hierdurch wird der Formsand allmählich in die Zahnlücke eingestampft. Durch das von der zweiten Kupplung/' angetriebene Zahnrad r dagegen erfolgt die dem allmählichen Höherwerden des Zahnes entsprechende Aufwärtsbewegung des Stampfers, und zwar unter Vermittlung der Zahnräder r w χ y, welch letzteres die senkrecht gelagerte Schraubenspindel ζ in Umdrehung versetzt. Indem nämlich auf dieser Schrauben-. spindel mit Gewinde das am Maschinenrahmen senkrecht geführte Gestell 2 gelagert ist, an welchem die Kurbelscheibe u des Stampfers und das Zahnrad t drehbar ist, wird durch die Drehung der Schraubenspindel die Kurbel-. scheibe u allmählich entsprechend dem Höherwerden des Zahnes aufwärts geschraubt. Die ständige Drehung der Kurbelscheibe wird hierdurch nicht unterbrochen, da das mittlere Zahnrad s auf dem gemeinsamen Gelenkzapfen 3 der beiden Gelenkarme bzw. Gelenkdoppelarme 4 und 5 gelagert ist und daher mit den letzteren beim Aufwärtssteigen der Kurbelscheibe zur Seite ausschwenken kann, ohne daß der Zahneingriff aufhört.

Die Spindel ζ treibt gleichzeitig mittels der Kegelräder 6 und 7 die Welle der im Trichter d arbeitenden Förderschnecke an, welche den Sand stetig in die Zahnlücke einführt.

Im Arbeitsdiagramm (Fig. 6) beginnt die beschriebene Arbeit bei der Stellung α. Das Einfüllen und Feststampfen des Formsandes in der beschriebenen Weise erstreckt sich in der eingezeichneten Pfeilrichtung bis zur Stellung ß, nimmt also ungefähr ³/₄ einer vollen .Arbeitsperiode der Maschine ein. Sobald die der Zahnbreite entsprechende Höhe erreicht ist, kommt der Anschlag 8 (Fig. 2), welcher an dem sich aufwärts bewegenden Rahmengestell 2 sitzt, in Berührung" mit dem Vorsprung 9 des Gewichtshebels 10, welcher die Kupplung 0 erfaßt, so daß hierdurch der Gewichtshebel mit der Kupplung aus der Stellung I in die Stellung II nach links umgelegt wird. Infolgedessen wird das Zahnrad q ausgerückt und die Stampfbewegung unterbrachen, während das Hochschrauben des Stampfers vorläufig noch fortgesetzt wird. Gleichzeitig wird auch das Einfüllen des Formsandes in die Zahnlücke unterbrochen, und zwar dadurch, daß der am Gestell 2 befindliche Anschlag 11 in Berührung kommt mit dem Hebel 12 und den letzteren anhebt, wodurch die vom Hebel 12 mittels der Stange 13 erfaßte Kupplung 14 ausgerückt wird und das Kegelrad 7 nur noch leer mitläuft.

Es hat nunmehr gemäß dem Diagramm (Fig. 6) das Vorwärtsgehen des Abstreichmessers und die Aufwäftsbewegung des Modells zu erfolgen. Dies geschieht in folgender Weise: Das Abstreichmesser 15 (Fig. 2), welches an seiner Vorderkante der Modellform entspricht, trägt eine Rolle 16, die durch eine Zugfeder 17 mit dem Modell a in Berührung erhalten wird. Sobald das Modell, wie noch beschrieben werden soll, sich aufwärts bewegt, läuft die Rolle 16 an der steilen Bahn 18 des Modells entlang, so daß das Abstreichmesser sich vorwärts bewegt und den eingestampften Zahn oben abstreicht. Die Aufwärtsbewegung des Modells 0 erfolgt dadurch, daß die nach links in die Stellung II umgeschaltete Kupplung 0 das linke Zahnrad 19 einrückt, welches das entsprechend größere Zahnrad 20 antreibt. Mit letzterem ist fest die Kurbelscheibe 21 verbunden, welche mit Hilfe der Kurbelstange 22 das Modell α erfaßt. Die Kurbelstange 22 ist an die Kurbelscheibe 21 mit Hilfe des Schlitzes

23 verstellbar angelenkt, um die Aufwärtsbewegung des Modells der jeweils verlangten Zahnbreite anpassen zu können.

Wenn sich die Kurbelscheibe 21 einmal vollständig dreht, so bewegt sich das Modell α von seiner tiefsten bis zu seiner höchsten Stellung und alsdann wieder abwärts, d. h. gemäß Diagramm (Fig. 6) von der Stellung β bis zur Stellung y und alsdann bis zur Stellung d. Bei der höchsten Stellung y, bei welcher sich also das Modell außerhalb der geformten Zähne befindet, muß gemäß dem Diagramm die Weiterschaltung des Tisches vor sich gehen. Dies wird dadurch bewirkt, daß die Kurbelscheibe 21 gemäß Fig. 2 und 3 auf einem entsprechenden Bogenteil ihres Umfanges einen Zahnkranz

24 trägt, welcher, wenn die Kurbelstange etwa den höchsten Punkt erreicht hat, mit dem Zahnrad 25 zum Eingriff kommt. Das letztere bewegt etwa mittels endloser Kette 26 das Zahnradgetriebe 27, 28. Das Zahnrad 28 sitzt auf der Welle 29, welche mit einer Schnecke in einen am Umfang des drehbaren Formtisches gelagerten Zahnkranz 30 eingreift. Die eingangs besprochene Längsverschiebbarkeit des Tisches durch Drehen des Handrades k bleibt voll aufrecht erhalten, da bei dieser Verschiebung der Formtisch sich mit seinem Zähnkranz 30 auf der Schneckenwelle 29 einfach abwälzt. Durch Einschaltung entsprechender Teilräder kann jedes der Zahnteilung entsprechende Übersetzungsverhältnis erzielt werden, derart, daß durch den Zahnkranz 24 der Kurbelscheibe 21 jedesmal der Formtisch genau um eine Teilung gedreht wird.

. Übrigens könnte man auch zwei oder drei Zähne in der erläuterten Weise stets gleichzeitig stampfen, wenn man sowohl das Modell als den Stampfer verdoppelt bzw. verdreifacht. In diesem Falle müßte natürlich nach erfolgter Stampfarbeit auch das Weiterschalten des

Tisches jedesmal um den doppelten bzw. dreifachen Winkel erfolgen.

Ist gemäß Diagramm die Stellung & erreicht, so hat sich das Zahnmodell vollkommen wieder gesenkt, und auch das Abstreichmesser ist im letzten Teil dieser Bewegung durch die Kurvenbahn 18 des Modells zurückgedrängt worden. Sobald dies geschehen ist, muß gemäß Diagramm das Niedergehen des Modells auf-

lp hören. Dies kann beispielsweise dadurch er-■ reicht werden, daß eine an der Kurbelscheibe 21 (bzw. am Zahnrad 20) befindliche Nase 34 den Anschlag 35 einer wagerecht geführten und den Kupplungshebel erfassenden Stange 36 zurückdrängt und hierdurch die Kupplung in die Mittelstellung III wirft, in welcher sie vollständig ausgerückt ist. Diese Mittelstellung wird festgehalten durch Eingriff einer Nase 38 in die Lücke eines federnden Hebels 37. Jedoch könnte man, um die Kupplung in den drei Stellungen I, II und III festzuhalten, auch das in Fig. 5 dargestellte Getriebe anwenden, welches später noch beschrieben werden soll.

Gemäß Diagramm, beginnt kurz vor der Stellung d das Niederschrauben des Stampfergetriebes bei der Stellung ε, d. h. erst beim Rückwärtsgang des Abstreichmessers, damit beim Eintritt des Stampfers in die Zahnlücke das Abstreichmesser die Bahn bereits freigegeben hat. Die Umschaltung vom Hochschrauben zum Niederschrauben des Stampfers wird bei der Diagrammstellung ε in folgender Weise bewirkt. Der Anschlag 31 des senkrecht aufwärts geführten Gestelles 2 kommt in Berührung mit dem Kupplungshebel 32, wodurch die Kupplung p nach links umgelegt wird und das lose Zahnrad 33 einkuppelt, während das rechte Zahnrad r ausgekuppelt wird. Da das eingekuppelte Zahnrad 33, welches unmittelbar in das Zahnrad y der Spindel 2 eingreift, bei weitem größer ist, so wird jetzt die Spindel ζ mit wesentlich größerer Geschwindigkeit rückwärts gedreht und hierdurch der Stampfer schnell gesenkt.

Das Niederschrauben des Stampfers durch die Spindel ζ erfolgt gemäß Diagramm von der Stellung ε bis. zur Stellung et, womit die Anfangsstellung des ganzen Getriebes erreicht ist. Bei dieser Stellung α kommen die am senkrecht geführten Gestell 2 befindlichen Anschläge 39 bzw. 40 mit den beiden Kupplungshebeln zur Berührung und legen die letzteren vollkommen nach rechts um, so daß die rechten Zahnräder q und r wieder eingerückt werden.

Ebenso hat auch der Anschlag 11 den Hebel 12 . verlassen, so daß die den Formsand fördernde Schnecke ebenfalls wieder zu laufen beginnt. Das ganze Getriebe ist hierdurch in seiner Anfangsstellung angelangt, und es beginnt das Stampfen eines neuen Zahnes.

Es wäre nur noch die in Fig. 5 dargestellte Ausführungsform desjenigen Getriebes zu erläutern, welches den Kupplungshebel 10 nacheinander in die drei Stellungen I, II und III umschaltet. Ähnlich wie gemäß Fig. 2 erfolgt auch hier dieses Umschalten durch zwei Anschläge 8 bzw. 39 des senkrecht beweglichen Gestelles 2, während die Anschläge 34 und 35 sowie die Teile 36, 37 und 38 in Fortfall kommen. Bewegt sich das Gestell 2 aufwärts, so hebt zunächst der Anschlag 8 die mit einem Gewicht belastete Klinke 41 aus, welche hierdurch die am Gewichtshebel 10 befindliche Nase 42 freigibt, so daß der Kupplungshebel durch sein Eigengewicht sofort in die Stellung II abwärts fällt und das.linke Zahnrad einkuppelt. In dieser Stellung II hat sich der mit dem Kupplungshebel fest verbundene .Klinkenansatz 44 entsprechend aufwärts bewegt. Bei weiterem Aufwärtsgang des Gleitgestelles 2 hebt der An-_ ^8o schlag 8 die Klinke 41 immer weiter an, wodurch der mit dieser Klinke auf der gleichen Drehachse sitzende Hebel 43 nach links bewegt wird und schließlich, indem er mit dem Ansatz 44 des Kupplungshebels zur Berührung kommt, die Rückbewegung des letzteren in die Mittelstellung III veranlaßt. Diese Stellung wird dadurch gesichert, daß der Hebel 43 hinter die Nase des Hebels 44 einklinkt. Bei dieser Mittelstellung des Kupplungshebels ist die Kupplung ausgerückt (Diagrammstellung δ). In der gleichen Stufe beginnt das Niederschrauben des Stampfers und die Abwärtsbewegung des Gleitgestelles 2 mit den Anschlägen 8 und 39. Durch Niedergehen des An-Schlages 8 sinkt die Klinke 41 abwärts, indem die Ansätze 45 bzw. 46 der beiden Teile 41 und

43 außer Berührung kommen. Ist die Diagrammstellung α erreicht, so kommt der zweite Anschlag 39 des Gleitgestelles mit dem Ansatz

44 zur Berührung und drängt hierdurch den Kupplungshebel 10 wieder in die Anfangsstellung I zurück, in welcher Stellung der Kupplungshebel durch das Einfallen der Klinke 41 ' hinter die Nase 42 arretiert wird.

Sämtliche erwähnten Anschläge können natürlich verstellbar sein, um, die einzelnen Stufen der Bewegungsvorgänge genau regeln und um die Maschine der jeweils gewünschten Größe und Breite der zu formenden Zahnräder entsprechend einstellen zu können.

Claims (6)

1. Patent-Ansprüche:

   i. Selbsttätig arbeitende Zahnrad-Formmaschine, dadurch gekennzeichnet, daß ein mechanisch betriebener Stampfer (c) den stetig zugeführten Formsand in die durch ein Modell (φ)' umschlossene Zahnlücke einstampft und sich entsprechend dem Größerwerden des gestampften Zahnes (f) allmählich aufwärts bewegt, dann durch entspre-

   chende Umschaltgetriebe das Modell angehoben, der Formtisch (e) um eine entsprechende Teilung gedreht und endlich wieder der Stampfer zum Einstampfen eines neuen Zahnes gesenkt wird.
2. 2. Ausführungsform der Zahnrad-Formmaschine nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Formsand beim Einstampfen des Zahnes durch eine selbsttätig

   ίο arbeitende Beschickvorrichtung (d) zugeführt wird, welche nach erfolgter Formung des Zahnes durch das Umschaltgetriebe ausgeschaltet und später zum Einstampfen eines neuen Zahnes wieder eingeschaltet wird.
3. 3. Ausführungsform der Zahnrad-Formmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß nach erfolgtem Einstampfen des Zahnes vor dem Ausheben des Modells (a) ein die Form der letzteren umschließendes Abstreichmesser (15) gegen das Modell bewegt wird und den gestampften Formsand niederhält, nach Weiterschaltung des Tisches und Senken des Modells dagegen wieder zum Durchlassen des Stampfers zurückgezogen wird.
4. 4. Ausführungsform der Zahnrad-Formmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß nach Einstampfen des Zahnes bei Beginn der Aufwärtsbewegung des Modells (a) gleichzeitig die schwingende Bewegung des Stampfers (c) unterbrochen, das allmähliche Höhergehen des letzteren aber noch weiter fortgesetzt und erst nach beendeter Weiterschaltung des Tisches und Niedergang des Modells zu einem schnellen Abwärtsgang umgeschaltet wird. '
5. 5. Ausführungsform der Zahnrad-Formmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auf der die Maschine bewegenden Antriebwelle (I) zwei Doppelkupplungen (0 und p) verschiebbar sind, deren erste (0) das Ein- bzw. Ausschalten der Stampferschwingung und der Modell-' bewegung, deren zweite (p) das Ein- bzw. Ausschalten des langsamen Aufwärtsganges und des schnellen Abwärtsganges des Stampfers bewirkt, und die.durch einstellbare Anschläge selbsttätig umgeschaltet 5c werden.
6. 6. Ausführungsform der Zahnrad-Formmaschine nach den Ansprüchen 1 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Doppelkupplung (0) zuerst in die eine Kuppelstellung (I) zum Einschalten der Stampferschwingung, alsdann nach beendeter Formung des Zahnes in die andere Kuppelstellung (II) zum Einschalten der Kurbelscheibe (21) für die Modellbewegung, und endlich nach beendetem Auf- und Niedergang des Modells in ihre mittlere Leerstellung (III) geschaltet wird, wobei etwa gleichzeitig die andere Doppelkupplung (p) zum schnellen Niedergang des Stampfers umgelegt und schließlich beide Kupplungen wieder in ihre Anfangsstellung zurückbewegt werden.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.