DE2741388A1

DE2741388A1 - Stirnmesserkopf zum verzahnen von zahnraedern

Info

Publication number: DE2741388A1
Application number: DE19772741388
Authority: DE
Inventors: Ernst Jakob Hunkeler
Original assignee: Gleason Works
Current assignee: Gleason Works
Priority date: 1976-09-15
Filing date: 1977-09-14
Publication date: 1978-03-16
Also published as: DE7728438U1; US4038732A; JPS5752170B2; CA1038616A; DE2741388C2; JPS5336096A; FR2364727A1; FR2364727B1; GB1554472A

Description

TrIL GLLASOX WOÜLS JOOO university avenue Ilochesier, i\.l.

Stirnmesserkopf zun; Verzahnen von Zahnrädern

Die Lrfindung bezieht sich aiii" einen Stxrnnjesserkojtf zum Verzahnen von Zahnrädern der im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Bauart. Dank der Verstellbarkeit der Messerhalter am Tragkörper des Messerkopfes kann man mit ein und demselben Messerkopf die verschiedenen Forderungen erfüllen, die sich bei der Herstellung von Zahnrädern verschiedener Baumuster ergeben.

Der Messerkopf nach der Erfindung dient zum Verzahnen verhältnismäßig großer Zahnräder mit einem Durchmesser von 600 bis 2000 mm. Zwar dient bei dem am häufigsten verwendeten Verfahren zum Herstellen von Kegel- und liypoidzahnrädern ein umlaufender Stirnmesserkopf; ,jedoch hat man zum Herstellen großer Zahnräder dieses Verfahren erst in ,jüngster Zeit angewendet. Bis dahin sind große Zahnräder mit Hilfe von Hobelmaschinen verzahnt worden, was indessen zeitraubender und weniger wirtschaftlich ist als das Verzahnen mit Stirnmesserköpfen. Von dem Stirnmesserkopfverfahren haben aber die damit verbundenen hohen Kosten abgeschreckt. Denn Messerköpfe einer dafür ausreichenden Größe sind teuer.

108811/1026

2741383

Seit Langem gilt die LlegeL, da;J der Stirnmesserkopf zum Verzahnen eines Zahnrades vorzugsweise einen Radius haben muß, der ungefähr der äußeren KegeLdistanz des zu verzahnenden Rades entspricht. Für verhältnismäßig flache Tellerräder mit einem Teilkegelwinkel von mindestens 70 entspricht dieser bisher gebräuchliche Messerkopfdurchmesser ungefähr dem Durchmesser des Zahnrades. Die Größe und Kosten der Verzahnungsmaschine hängen aber unmittelbar von den Abmessungen des größten Messerkopfes ab, mit dem die Maschine arbeiten kann. Diese hergebrachte tiegel für die Wahl des Messerkopfdurchmessers erweist sich als unwirtschaftlich, wenn das zu verzahnende Zahnrad einen Durchmesser von mindestens bOO mm hat.

Zwar konnte man bekanntlich zum Verzahnen größerer Zahnräder Stirnmesserköpfe mit einem Durchmesser von nur bO it des Zahnraddurchmessers verzahnen und bekanntlich erfordern dabei Vorbereitungsarbeiten (geringe Änderungen der für den Verzahnungsvorgang maßgeblichen Parameter für die bestmögliche Endgestalt der Zähne), daß zahlreiche sehr kleine Änderungen an den radialen Abständen der Messerschneiden von der Messerkopfachse vorgenommen werden. Solche Änderungen sind nicht nur zeitraubend sondern erfordern auch einen großen Vorrat an teuren Unterlegscheiben.

Weitere Parameter, auf die es dabei ankommt, sind die Einstellwinkel, die davon abhängen, (a) welche Gestalt die herauszuarbeitende Verzahnung hat, (b) welcher Eingriffswinkel zwischen Werkstück und Messerkopf erwünscht ist, (c) wie lang das schließlich erwünschte Tragbild sein soll, usw. Um solche unterschiedlichen Einstellwinkel zu erhalten, muß man verschiedene Sätze von Messern vorrätig halten, die mit den im allgemeinen benötigten Messerschneiden— winkeln hergestellt sind.

10981 1 /1026

Deim Verzahnen von Spiralkegelrädern ändert sich oft die Umlaufrichtung des Stirnmesserkopfes bei verschiedenen Serien je nach der Richtung des Spiralwinkels der herzustellenden Verzahnung und je nachdem, ob auf die übliche Weise oder mit Gleichlauf gefräst werden soll, je nach der Richtung des Abwälzens usw., was an sich bekannt ist. Bei bekannten Messerköpfen erfordert es der Messerkopfumlauf in der entgegengesetzten Richtung, daß andere Messer zur Verwendung gelangen und oft auch andere Tragkörper der Messerköpfe. Aus all diesem ergibt sich, daß man zur Herstellung verschiedener Zahnräder mit Hilfe von Stirnmesserköpfen solche Messerköpfe braucht, die sich auf verschiedene Parameter einstellen lassen, z.B. auf verschiedene Einstellwinkel und auf verschiedene Durchmesser des von den Messerspitzen beschriebenen Kreises und in verschiedenen Richtungen umlaufen können. Auch kann ein einziges Messer zum Verzahnen großer Zahnräder mehr kosten als der ganze Messersatz eines für kleinere Zahnräder bestimmten Messerkopfes. Trotz des höheren Ausstosses und der höheren Wirtschaftlichkeit der mit einem Messerkopf arbeitenden Verzahnungsmaschinen schienen bisher die zu erwartenden Kosten der Lagerhaltung von Tragkörpern, Messern, Beilagen und dergleichen untragbar, und darum hat man die Verwendung von Stirnmesserköpfen zum Verzahnen großer Zahnräder gescheut.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, ein vielseitig verwendbares Verzahnungswerkzeug zu schaffen, bei welchem ein einziger Messerkopf-Tragkörper zusammen mit einem einzigen Satz von Messern die Einstellung auf die erforderlichen Parameter gestattet, die beim Verzahnen großer Zahnräder von sehr unterschiedlichem Baumuster in Betracht kommen.

809811/1026

Der Messerkopf nach der Erfindung ist also sehr vielseitig verwendbar. Der Durchmesser des von den Messerspitzen beschriebenen Kreises läßt sich in einfacher Weise ändern, ohne daß man dazu teure Beilagen oder Unterlegscheiben braucht. Auch kann man denselben Tragkörper und dieselben Messer zum Zusammenbau eines im Uhrzeigersinn umlaufenden Messerkopfes oder zum Zusammenbau eines in der Gegenrichtung umlaufenden Messerkopfes verwenden. Man kann auch mit Hilfe derselben Messer sehr unterschiedliche Messerwinkel einstellen.

Wie diese Aufgabe gelöst ist, ergibt sich aus dem kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1.

Der Tragkörper des Messerkopfes hat also Messerhalter, die längs geradliniger Führungsbahnen verstellbar sind, welche die Seiten eines gleichseitigen Vielecks bilden, dessen Mitte auf der Umlaufachse des Messerkopfes liegt. Dabei bringt jeder Messerhalter die Schneide seines Messers auf einen gewissen Abstand von einer radialen Linie, die zu der geradlinigen Führungsbahn des Messerhalters lotrecht verläuft. Eine geringe Verstellung des Messerhalters in seiner geradlinigen Führungsbahn in der einen Richtung vergrößert den radialen Abstand der Messerschneide von der Umlaufachse des Messerkopfes, während die Verstellung des Messerhalters in der entgegengesetzten Richtung diesen radialen Abstand verringert. Man braucht daher hierfür keine Beilagen oder Unterlegscheiben auszuwechseln. Vielmehr sind die Messerkopfhalter ohne weiteres längs ihrer geradlinigen Führungsbahnen verschiebbar, und zwar durch Stellschrauben. Auf diese Weise kann man die Abstände der Messerschneiden von der Umlaufachse so einstellen, wie es das genaue Ausrichten der Messer und das Abwälzverfahren erfordern. Der ein jedes Messer aufnehmende Schlitz

809811/1026

des Messerhalters 1st geneigt zur Führungsbahn. Das führt dazu, daß der Schaft des Messers zu dem aus dem Schlitz des Messerhalters herausragenden Schneidenkopf ausgerichtet ist, was die Herstellungskosten des Messers erheblich verringert.

Man kann jeden einzelnen Messerhalter umstecken, also seine Stellung um 180° »enden. In der einen Stellung werden die Messerhalter zum Schneiden im Uhrzeigersinn und in der entgegengesetzten Stellung zum Schneiden im Gegenuhrzeigersinn benutzt. Auch sind die einzelnen Messer für sich umkehrbar: Man kann also jedes Messer beim Umlaufen im Uhrzeigersinn an der Innenseite der Zahnlücke zum Schnitt kommen lassen oder beim Umlauf im Gegenuhrzeigersinn an der äußeren Planke der Zahnlücke zum Schnitt kommen lassen, je nach Bedarf.

Mit Hilfe einer keilförmigen Beilage kann man den Einstellwinkel X» innerhalb weiter Grenzen verstellen. Diese keilförmige Beilage legt man unter den Messerschaft, wobei die Beilage die eine oder die andere Richtung einnehmen kann. Hierfür hält man Sätze unterschiedlich bemessener Keile vorrätig. Hat dieser Satz vier Keile mit 0°, 1°, 2° oder 3°» fo kann man damit den Einstellwinkel des Messers innerhalb der Grenzen von -3 und +3 stufenweise verstellen, wobei jede Stufe 1° beträgt. Um zu verhindern, daß der Keil sich lockert und herausgequetscht wird, wenn er unter Druck steht, ist in dem Schlitz des Messerhalters ein Zapfen vorgesehen, über den die eine oder die andere zweier Aussparungen des Keiles greift, je nachdem, in welcher Richtung der Keil eingesetzt ist. Dadurch wird jede unerwünschte Verschiebung des Keiles vermieden.

109811/1026

Eine außerordentlich genaue Einstellung des Einstellwinkels ist dadurch ermöglicht, daß der Keil durch eine große Aussparung auf seiner Unterseite elastisch verformbar gemacht ist. Wenn die Klemmkraft, die von Klemmschrauben auf den Messerschaft ausgeübt wird, über eine bestimmte Grenze steigt, dann verbiegt sich der Keil etwas, und dadurch ändert sich die wirksame Dicke des Keiles um ein sehr geringes Maß, z.B. 0,002 mm. Entsprechend ändert sich der Einstellwinkel der Messerschneide.

In den Zeichnungen, in denen ein bevorzugtes Ausführunssbeispiel der Erfindung gezeigt ist, zeigen

Figur 1 den Stirnmesserkopf nach der Erfindung im Grundriß, wobei einer der Messerhalter im Schnitt und nur eines der vier Messer dargestellt ist,

Figur 2 die Seitenansicht des in Figur 1 gezeigten Messerkopfes auch mit den anderen Messern,

Figur 3 in größerem Maßstab den Schnitt nach der Linie 3-3 der Figur 1,

Figur k eine dem oberen Teil der Figur 1 entsprechende Darstellung des Messerkopfes mit in umgekehrter Lage im Messerhalter angeordnetem Messer für Umlauf des Messerkopfes in der Gegenrichtung,

Figur 5 den Schnitt nach der Linie 5-5 der Figur 1 in größerem Maßstabe,

Figur 6a einen Aufriß des Messers von hinten betrachtet,

Figur 6b die Seitenansicht des in Figur 6a gezeigten Messers von links betrachtet und

Figur 7 eine schaubildliche Ansicht der keilförmigen Beilage für die Wahl des Einstellwinkels des Messers im Messerkopf.

809811/1026

Der Tragkörper 10 des Messerkopfes hat einen Kranz von Bohrungen 12 zur Aufnahme von Bolzen zur Befestigung des Messerkopfes auf der Spindel einer Maschine zum Verzahnen von Kegel- oder Hypoidrädern. Vorzugsweise ist dieser Tragkörper mit Aufnahmen für Messerhalter Ik versehen, wobei diese Aufnahmen von den Seitenflächen 16 des Tragkörpers und von T-Schlitzen 22 gebildet werden, die in diesen Seitenflächen 16 in deren Längsrichtung vorgesehen sind, vgl. Figur 3· Jede Seitenfläche 16 verläuft rechtwinklig zur Stirnfläche 18 des Tragkörpers 10 und schneidet diese längs der Seite 19 eines gleichseitigen Vielecks, dessen Mitte mit der Umlaufachse 20 des Messerkopfes zusammenfällt. Die Vieleckseiten berühren daher einen um die Achse 20 geschlagenen Kreis kk. Beim vorliegenden AusfUhrungsbeispiel stellt dieses Vieleck ein Quadrat dar, doch kann es sich bei diesem Vieleck auch um ein Fünfeck, Sechseck, Achteck oder dergleichen handeln.

Der T-Schlitz 22 nimmt sowohl eine Zunge 24 am Boden des Blatthalters Ik als auch eine als Mutter dienende Platte 28 auf, in die Befestigungsbolzen 26 eingeschraubt sind, die durch entsprechende Bohrungen des Messerhalters hindurchgehen. Zieht man diese Bolzen 26 fest, dann wird die Platte 28 aufwärts in die in Figur 3 dargestellte Lage gezogen und der Messerhalter Ik dadurch auf der Fläche 16 festgeklemmt, auf der er nach Lockern der Bolzen 26 durch die Zunge 2k verschiebbar geführt ist.

Dieser geradlinigen Verschiebung dient eine Einstelleinrichtung, zu der eine Stellschraube 32, Figur 1, und ein Anschlagbolzen 30 gehören. Der Tragkörper 10 trägt nämlich an jeder seiner Ecken einen an Ihm befestigten

809811/1026

Block 34» dessen Seitenflächen 38, die den Messerhaltern 14 zugewandt sind, einen T-Schlitz 36 zur Aufnahme eines Kopfes der Stellschraube 32 haben und außerdem eine Stützfläche für den Anschlagbolzen 30 bilden. Die Stellschraube 32 und der Anschlagbolzen 30 sind in gleichachsige Gewindebohrungen des Messerhalters 14 eingeschraubt, Dreht man die Stellschraube 32 eines Messerhalters 14, nachdem man die Anschlagschraube 30 durch Hineinschrauben in den Messerhalter vom Eckblock 34 zurückgezogen hat, dann wird dadurch der Messerhalter 14 auf seiner Aufnahme 16 geradlinig verschoben. Die Dahn dieser Verschiebung verläuft geradlinig parallel zur Vieleckseite 19. Hat man den Werkstückhalter durch Drehen der Stellschraube 32 in die richtige Stellung gebracht, dann schraubt man den Anschlagbolzen 30 so weit aus dem Messerhalter 14 heraus, daß er sich an der Anschlagfläche 38 festspannt und dadurch jede weitere Verschiebung des Messerhalters 14 in seiner Aufnahme 16, 22 verhindert. Dann werden die Bolzen 26 festgezogen, um den Messerhalter in seiner Einstelllage zu sichern.

Der Abstand der Messerspitze des Messers 40 von der Umlaufachse 20 des Messerkopfes muß sich sehr genau einstellen lassen. Das ist nun durch Verschieben des Messerhalters 14 in seiner Aufnahme 16 ermöglicht. Die Messerschneide 42 befindet sich nämlich in einem gewissen Abstand seitlich von der radialen Linie 46, die durch den Berührungspunkt des Kreises 44 mit der Vieleckseite 19 verläuft. Legt man durch die Messerspitze einen zum Messerkopf gleichachsigen Kreisbogen 48, dann erkennt man, weshalb die Messerspitze auf einen gewissen Abstand vom Radius 46 gebracht ist. Verstellt man nämlich den Messerhalter geradlinig in seiner Aufnahme 16 in der beschriebenen Weise, dann verschiebt sich die Messerspitze auf

809811/1026

der gestrichelten Linie 50. Eine Verstellung des Messerhalters nach rechts mit bezug auf Figur 1 verschiebt also die Messerspitze in eine jenseits des Kreisbogens 48 gelegene Lage, in der die Messerspitze einen größeren Abstand von der Umlaufachse 20 des Messerkopfes hat, während eine Verschiebung des Messerhalters 14 nach links längs der gestrichelten Linie 50 die Messerspitze ins Innere des Kreisbogens 48 verschiebt, also den radialen Abstand von der Umlaufachse 20 verringert. Auf diese Weise kann man also den radialen Abstand des Messers 40 sehr genau einstellen, ohne hierzu irgendwelche Beilagen auswechseln zu müssen. Das ist für die genaue Ausrichtung des Messerkopfes und für die Herbeiführung der gewünschten Form der zu fräsenden Verzahnung wichtig.

Nehmen der Messerhalter 14 und das Messer 40 die in Figur 1 gezeigte Lage ein, ist der Messerkopf 10 für Umlauf im Uhrzeigersinn bestimmt, wie in Figur 1 durch den Pfeil angegeben. Man kann aber den Messerhalter und das Messer um 180° umstecken und dadurch in die in Figur 4 gezeigte Lage bringen. Diese ist für eine andere Fräsarbeit bestimmt, bei der der Messerkopf im Gegenuhrzeigersinn umlaufen muß. Man geht hierfür folgendermaßen vor: Man schraubt die Bolzen 26 aus der Mutterplatte 28 heraus und lockert den Anschlagbolzen 30, so daß man den Kopf der Stellschraube 32 aus dem T-Schlitz 36 des linken Blockes 34, Figur 2, herausheben kann. Dann setzt man den Messerhalter 14 in der umgekehrten Lage ein, in welcher der Kopf der Stellschraube 32 in den T-Schlitz des anderen Eckblocks 34 eintritt. Die Bolzen 28 werden dann wieder eingesetzt und in die Mutterplatte 28 eingeschraubt. Nach Wenden und Wiedereinsetzen des Messers 40 in der unten erläuterten Weise kann man dann den Messerhalter 14 von neuem so einstellen, daß er die Messerschneide 42

109811/102$

auf den richtigen radialen Abstand von der Umlaufachse bringt. Dieser Abstand richtet sich nach den Erfordernissen des zu fräsenden Kegel- oder Hypoidzahnrades.

Damit der Schneidenkopf des Messers beim Hindurchgang durch die zu fräsende Zahnlücke nicht an das Werkstück anstößt, muß man den Schneidenkopf so anordnen, daß seine Seiten ungefähr parallel mit der vom Schneidenkopf beim Schnitt beschriebenen Bahn durch die Zahnlücke verlaufen. Auch vereinfacht und verbilligt sich die Herstellung des Messers, wenn die Seitenflächen des Messerschaftes parallel zu den Seitenflächen des Schneidenkopfes des Messers angeordnet sind. Dank der besonderen Ausgestaltung des Messerhalters 14 lassen sich nun solche wirtschaftlich herzustellenden Messer bei dem hier beschriebenen Messerkopf verwenden.

Wie die Figuren 1, 3» 5, 6A und 6B zeigen, hat bei der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung jeder Messerhalter 14 einen geneigten Schlitz mit den ebenen Flanken 52, 54 und mit einer Bodenfläche 72. Die Flanken 52 und verlaufen parallel und in einem spitzen Winkel geneigt zu der geradlinigen Bahn, längs welcher der Messerhalter 14 in seiner Aufnahme 16 verstellbar ist. Die Größe dieser Neigung wird so gewählt, daß sowohl der Schaft als auch der Schneidenkopf des Messers 40 parallel zu der Bahn verlaufen, auf der sich der Schneidenkopf beim Schnitt durch die Zahnlücke des Werkstücks bewegt.

Der Schaft eines jeden Messers 40 hat zwei ebene parallele Flanken 56 und 58, die sich den Schlitzflanken 52 und 54 des Messerhalters anpassen. Zum Festepannen des Messers im Schlitz des Messerhalters dienen zwei parallele Schraubenbolzen 60, die in parallele Gewinde-

•09811/1026

bohrungen 62 in der Bodenfläche des Schlitzes eingeschraubt sind und durch entsprechende Bohrungen 70 im Messerschaft und durch Löcher eines Satzes von Beilagen hindurchgehen. Es handelt sich bei diesen Beilagen um eine Unterlegscheibe 64, einen oberen Keil 66 und einen unteren Keil 68, vgl. Figur 5.

Die Unterlegscheibe 6k dient dem Zweck, den radialen Abstand der Spitze der Messerschneide k2 von der Umlaufachse ungefähr zu bestimmen. Die genaue Einstellung dieses Abstandes erfolgt durch das erläuterte tangentiale Verschieben des Messerhalters Ik auf seiner Aufnahme 16.

Die beiden Keile 66 und 68 werden in verschiedener Ausführung vorrätig gehalten, z.B. mit Neigungswinkeln, die sich um 1° unterscheiden, also etwa mit 0°, 1°, 2° und 3°. Man kann dann durch Wahl dieser Keile den Einstellwinkel des Messers, d.h. den Winkel zwischen der Schneide k2 und der vorderen Stirnfläche 18 des Tragkörpers zwischen weiten Grenzen verstellen. Außerdem kann man aber die Keile auch umstecken, also um 180° gewendet einsetzen. In Figur stellt der Keil 68 den Keil mit dem größten Neigungswinkel dar. Er bringt den Einstellwinkel des Messers bei dessen in ausgezogenen Linien gezeigter Lage auf einen größeren Wert, z.B. +3°, als es der Fall ist, wenn ein Keil 68 mit dem Neigungswinkel 0° gewählt wird. Steckt man den Keil 68 um, dann verringert sich der Einstellwinkel des Messers erheblich, z.B. auf -3°, also auf 3° weniger als es der Fall bei Verwendung eines Keils mit dem Neigungswinkel 0° ist. Das Umstecken des Keiles 68 führt also zu einer erheblichen Änderung des Einstellwinkels zu dem Wert, der in Figur 5 strichpunktiert angegeben ist.

•09811/1026

27A1388

Der obere Keil 66 wird stets so gewählt, daß er dieselbe Neigung aufweist wie der untere Keil 68; doch wird er natürlich umgekehrt an den Messerschaft angelegt, also um 180 versetzt. Wenn das geschieht, verläuft die Außenfläche des Keils 66, an die sich die Köpfe der Bolzen 60 anlegen, parallel zur Dodenflache 72 des Schlitzes. Um die starre Abstützung des Messers kO im Messerkopf zu verbessern, hat jedes Messer eine kreisbogenfürmige Sitzfläche 74, die auf der Rückseite des Messers vorgesehen ist und sich starr auf der Vorderfläche des Messerhalters Ik abstützt, gleichgültig, wie groß der Einstellwinkel des Messers gewählt ist. Jeder Messerhalter Ik hat nämlich parallel zur Stirnfläche 18 des Tragkörpers 10 verlaufende Seitenflächen, und die bogenförmige Sitzfläche 7k stützt sich an der einen oder der anderen Seitenfläche des Messerhalters ab, je nachdem, in welcher Lage der Messerhalter angebracht ist, ob gemäß Figur 1 für Umlauf im Uhrzeigersinn oder gemäß Figur k für Umlauf im Gegenuhrzeigersinn.

Veiter dient der starren Abstützung des Messers am Messerhalter ein von der Bodenfläche 72 des Schlitzes vorspringender Zapfen 76, auf den spielraumfrei die eine oder die andere zweier Aussparungen 76 aufgepaßt ist, die in den Kanten eines jeden Keiles 68 vorgesehen sind, vgl. Figur 7* Dank dieser Anordnung verhindert der Zapfen 76 sowohl bei der einen als auch bei der anderen Winkellage des Keiles 68, daß sich der Keil unter dem Einfluß der Schnittkräfte etwa lockert.

Schließlich kann eine sehr genaue Feineinstellung des Einstellwinkels, wie sie z.B. beim genauen Ausrichten des Messerkopfes erfolgt, dadurch vorgenommen werden,

809811/1026

daß man die auf den Keil 68 ausgeübten Klemmkräfte verstärkt und dadurch diesen Keil elastisch durchbiegt. Ermöglicht ist das durch eine flache breite Aussparung 80 auf der Bodenfläche eines jeden Keils 68, vgl. Figur 7. Hinzu kommt eine Abrundung der Kanten 82 und 84 des Keiles 68. Zieht man die Bolzen 6ü über das MaO hinaus fest, das an sich zum zuverlässigen Pestspannen des Messers im Messerhalter genügt, dann wird dadurch also der flache lange Keil 68, der sich nur mit seinen Enden auf die Bodenfläche 72 stützt, nach unten elastisch durchgebogen. Das führt dann zu einer Verstellung der Schneidenspitze des Messers um einige tausendstel Millimeter oder weniger.

Wie auf diesem Fachgebiet üblich, werden die Messer 40 mit verschiedenen Freiwinkeln, Spanwinkeln und Neigungswinkeln (DIN 768) hergestellt. Wie diese Winkel gewählt werden, richtet sich nach (a) der Gestalt der zu fräsenden Verzahnung, (b) der Spanstärke (Schruppen oder Schlichten) und (c) der Art des Schnittes, also danach, ob die Zahnlücke an ihrer inneren Flanke, an ihrer äußeren Flanke oder auf der Bodenfläche zu bearbeiten ist. Von großer praktischer Bedeutung ist es auch, daß der Messerschaft verhältnismäßig einfach gestaltet ist, also nur Bohrungen 70 zur Aufnahme der Bolzen 60 mit Spielraum und eine ebene Bodenfläche 90 rechtwinklig zu den Flanken 56 und 58 erfordert, wobei die Bodenfläche 90 mit dem Keil 68 und gegebenenfalls der Unterlegscheibe 64 zusammenwirkt, um dadurch den Einstellwinkel des Messers zu bestimmen. Wie ebenfalls bereits erwähnt, erstreckt sich der Schneidenkopf eines jeden Messers im wesentlichen parallel zum Schaft, woraus sich eine einfache und billige Herstellung ergibt.

809811/1026

Das Messer 40 hat also die übliche Gestalt und läßt sich daher durch Abschleifen seiner Spanfläche 92 schärfen. Dabei ändert sich der Spanwinkel nicht noch die Freiwinkel, sofern beim Schärfen eine gleichmäßig dicke Werkstoffschicht zerspant wird. Die Freifläche 86 der Ilauptschneide k2 befindet sich in demjenigen Teil des Schneidenkopfes, der zwecks Schärfens abgeschliffen werden kann. Wegen der beim Bearbeiten großer Zahnräder entstehenden Kräfte kommt es darauf an, daß der Schneidenkopf verhältnismäßig lang bemessen und die Schneide k2 dadurch starr abgestützt wird. Um den erforderlichen freien Uaum zwischen dem rückwärtigen Teil des Schneidenkopfes und den Wänden der beim Umlauf des Messerkopfes zu bearbeitenden Zahnlücken zu schaffen, muß man am Schneidenkopf zusätzlich zu der normalen Freifläche 86 noch eine Freifläche vorsehen.

Man kann also mit einem und demselben Messer den Messerkopf im Uhrzeigersinn oder im Gegenuhrzeigersinn laufen lassen. Wenn für den Betrieb im Gegenuhrzeigersinn sowohl der Messerhalter 14 als auch das Messer 40 umgesteckt werden und dadurch aus der Lage der Figur 1 in diejenige der Figur 4 gelangen, dann wird die Schneide gewendet und verläßt daher die dichter an der Bodenfläche 72 gelegene Stellung und gelangt in diejenige Lage, in der die Schneide dichter zum offenen Ende des Schlitzes hin gelegen ist. Das bedeutet aber, daß das Messer 40 nicht mehr gemäß Figur 1 in der Zahnlücke an der inneren Flanke zum Schnitt kommt sondern nunmehr gemäß Figur 4 an der äußeren Flanke der Zahnlücke zum Schnitt kommt und dabei der Messerkopf im Gegenuhrzeigersinn umläuft. Das Gegenteil geschieht, wenn es sich um ein Messer handelt, das so gestaltet ist, daß es beim Umlauf des Messer-

809811/1026

kopfes im Uhrzeigersinn an der äußeren Flanke der Zahnlücke zum Schnitt kommt.

Das beschriebene Ausführungsbeispiel kann in mannigfacher Hinsicht abgewandelt werden. So kann das Vieleck statt eines Quadrats ein Dreieck, Fünfeck, Sechseck oder dergleichen sein, je nachdem, wieviele Messer der Messerkopf erhalten soll. Auch brauchen die Messerhaiter Ik nicht auf den Seitenflächen des Tragkörpers angeordnet zu werden. Denn die Aufnahmen für die Messerhalter 14 können auch unmittelbar auf der Stirnseite des Tragkörpers 10 untergebracht werden.

80981 1 /1 026

Claims

IJchtSchmklt Hansmann & Herrmann Patentanwälte

27A1388

" LMW. l l—i. IXWlMl. Hlrm—π - Ptawfjch 701206 - 8000 München 70 ' DipL-llM). MaTtMI Licht

Dr. ReMuU Sthaidt

firtsdiL-tnm. AmI Hanmann

Dipl,—Ptvys.

8000 Manchen 70

TaMon: «188)7803091 Tete«: 57172MpMSd

ML/Jo

8. Septeaber 1977

TIiE GLEASON WORKS
1000 University Avenue Rochester, N.Y.

USA

Stirnmesserkopf zum Verzahnen von Zahnrädern

SCUUTZANSPBUCIIE

Γ 1.)Stirnmesserkopf zinn Verzahnen von Zahnrädern mit einemKranz auf seinem Tragkörper einstellbar befestigter Messerhalter, die je einen Messerschaft in einer bestimmten Richtung zum Tragkörper so aufnehmen, daß die Messerschneidkanten in Achsenrichtung von der Stirnfläche des Tragkörpers vorspringen, gekennzeichnet durch einen Kranz von Aufnahmen (16), die einerseits relativ zu einer mehrerer geradlinigen Seiten (19) eines gleichseitigen Vielecks so gelegen sind, daß die Mitte (20) des Vielecks mit der Umlaufachse des Tragkörpers zusammenfällt, und

•09811/1028

ι BMk MM». KtOL-Nr. 8Z/0BOS0 (BLZ 70070010) PtMadack Madan Nr. 163397-802

ORIGINAL INSPECTED

andererseits je einen der Messerhalter (14) in mindestens einer Stellung aufzunehmen vermögen, in welcher der Messerhalter längs einer geraden Linie verstellbar ist, die parallel zu der betreffenden geraden Vieleckseite verläuft, und daß ferner jeder Messerhalter (14) eine Einstelleinrichtung (32) enthält und ein Messer (40) so zu halten vermag, daß die Messerschneide (42) versetzt gegenüber der radialen Linie (46) des Tragkörpers ist, die durch den Berührungspunkt zwischen der Vieleckseite und einem Kreis (44) hindurchgeht, der die Seiten des Vielecks berührt, so daß eine Verstellung des Messerhalters (14) längs seiner Vieleckseite den radialen Abstand zwischen der Messerschneide und der Umlaufachse je nach der Verstellrichtung vergrößert oder verkleinert.

2. Messerkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jede Aufnahme (l8) ihren Messerhalter (14) in der einen oder der anderen zweier entgegengesetzter Stellungen aufzunehmen vermag, in deren jeder der Messerhalter (14) parallel zu der geraden Vieleckseite (19) verstellbar ist.

3· Messerkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Messerhalter (14) einen Messeraufnahmeschlitz mit mindestens einer ebenen Flanke (52, 54) bildet, auf die der Messerschaft mit einer entsprechenden ebenen Flanke (56, 58) paßt, wobei diese ebenen Flanken in einem spitzen Winkel zu der geradlinigen Vieleckseite geneigt sind, längs welcher der Messerhalter (14) verstellbar ist.

4. Messerkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstelleinrichtung (32) eines jeden Messerhalters (14) eine mit der Aufnahme (l6) zusammenwirkende Stellschraube zum Verstellen des Messerhalters (14) längs der geradlinigen Vieleckseite (19) enthält.

809811/1026

27A1388

5. Messerkopf nach Anspruch 3$ dadurch gekennzeichnet, daß jeder Messerhalter außer dem den Messerschaft aufnehmenden Schlitz (52, 5^, 72) einen zwischen einer Fläche des Schlitzes und dem Messerschaft einlegbaren Keil (68) zum Verstellen des Winkels zwischen der Messerschneide (42) und der Stirnfläche (i8) des Tragkörpers (lü) und eine lösbare Klemmeinrichtung (6ü) enthält, die mit ihrer Klemmkraft das Blatt starr in dem Schlitz festhält.

6. Messerkopf nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet, daß sich zwischen einer Fläche (72) des Schlitzes, die sich rechtwinklig zur Stirnfläche des Tragkörpers (iO) erstreckt, und dem Messerschaft der Keil (68) befindet, der in der einen oder der anderen zweier Stellungen einsteckbar ist.

7. Messerkopf nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Keil zwei Aussparungen (78) hat und mit der einen oder der anderen Aussparung über einen Zapfen (76) greift, welcher an der zur Stirnfläche des Tragkörpers (lO) rechtwinkligen Fläche (72) befestigt und dadurch gegen seitliche Verschiebung im Schlitz gesichert ist, wobei der Keil bei seiner einen Lage mit der einen Aussparung (78) und bei seiner anderen Lage mit seiner anderen Aussparung (78) über den Zapfen (76) greift.

8. Messerkopf nach Anspruch 7» dadurch gekennzeichnet, daß der Keil mittels einer Aussparung (80) durch die Klemmkraft derart biegsam gemacht ist, daß er beim Steigern der Klemmkraft über eine bestimmte Grenze die Messerschneide zwecks genauer Ausrichtung verstellt.

809811/1Ö2S

2741333

9. iesserkopf nach Anspruch υ, dadurch 'iekennzeichnet, dall jeder .»»esserha Lter (I'*) eine Anlagef Lache (75) hat, die parallel zur ebenen Stirnfläche (18) des rragliorpers (ΙΟ) verläuft,, und daü die Messer je an ihrem Schaft eine erste ebene Fläche (3b) haben, die auf die im spitzen Winkel geneigte Fläche (32, 5'*) des Schlitzes paßt, und außerdem eine zweite ebene Fläche (90) haben, die sich Lotrecht zu der ersten KLache (5b) erstreckt und als Auflagefläche fur den !ie?. I (b#) dient, und daii schließlich das rtesser ('*ü) eine !ere Lsbogenförmige Sitzfläche (7'*) hat, die sich an die Anlageflache (75) des Messerhalters sowohl bei der einen als auch bei der anderen Einstellung des Keils (b8) fest anlegt.

10. Messerkopf nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Messerhalter noch eine zweite Anlagefläche (77) hat, die sich parallel zur ersten Anlagefläche (75) erstreckt und die bogenförmige Sitzfläche (74) des Messers stützt, wenn dieses anders herum in den Messerhalter (14) eingesteckt ist.

11. Messerkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufnahmen für die Messerhalter (14) von Flächen (16) des Tragkörpers (io) gebildet werden, die sich rechtwinklig zur Stirnfläche des Tragkörpers er strecken und diese Stirnfläche in den geraden Linien (19) schneiden, welche die geradlinigen Seiten des Vielecks bilden.

•09811/1026

ίί'. >ip,ssf>.Tkcij>f nach Hnsjirueh il, rlarluroh gekenn-

, <iai> ,ierle (-inp Aufnahme für flnn i^esserhalter (l^ hilrienrle pbonp llärhf (lh) pinen Ί—f hrnii tr j>rof il ierten Schill ζ (22) hai, in wplrhem sc>wohl finp am i-iesserha Her (ΙΊ) vnreresehene 2'unce [i'^l\ ) als aurh eine i«iii1 ter (2S) pleitenrl erführt ist, an rler nniteis eines iiolzens (2h) rl er i>!psserhfil I er (Hi) narhi iiins'lellunc auf die pewiinschi e Lace liincs rles T-Sc hi il 70s I os i.kl erambar is I.