DE278707C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT

Das Einwalzen von Verzahnungen geschieht

gewöhnlich in der Weise;, daß man einen mit einer Verzahnung versehenen Walzkörper und ein Werkstück aufeinander abrollt und während der Abrollbcwcgung einander nähert.

Die bisher bekannt gewordenen Maschinen dieser Art, bei welchen die Abrollbcwegung der beiden Teile zwangsweise durch ein Zahngetriebe vorgenommen wurde, haben jedoch bcfriedigende Ergebnisse nicht geliefert, weil sich während der Annäherung von Werkstück und Wälzkörper zugleich auch die Eingriffstiefe der antreibenden Verzahnung änderte. Es ergaben sich infolge der Zahnform Relativverdrehungen zwischen den Antriebsorganen, welche sich ihrerseits auch dem Walzkörper bzw. dem Werkstück mitteilen und bewirken, daß die Zähne des Walzkörpcrs nicht ständig an der gleichen Stelle in die in dem Werkstück ausgearbeiteten Zahnlücken eintreten. Bedingung für ein richtiges Einwalzen von Zähnen ist also eine derartige Verbindung zwischen dem Antriebszahnorgan, dem Werkstück und dem Wälzkörper, daß letztere radial ■ einander genähert werden können-, ohne daß gleichzeitig eine Änderung der Eingriffstiefe der Antriebsverzahnung stattfindet. .

Vorliegende Neuerung zeigt eine nach diesem Grundsatz gebaute Maschine.

Nach der Erfindung ist das Werkzeug eine zum Werkstück hin verschiebbare Walzplatte, deren Antrieb von einer mit ihr in der Walzrichtung unverschiebbar verbundenen und zum Antriebsrad hin nicht verschiebbaren Zahnstange aus erfolgt. Die Eingriffstiefe des Antriebes wird hierdurch während der Annäherung der Walzplatte an das Werkstück konstant erhalten. ·

Den Gegenstand der Erfindung bildet ferner noch eine Vorrichtung, mittels welcher nach jedem Walzschritt der Eingriff von Walzplatte und Werkstück durch Änderung der Länge der Antriebszahnstange versetzt wird. Es wird hierdurch nicht nur bewirkt, daß ständig andere Zähne und Zahnlücken ineinandergreifen, sondern auch die Möglichkeit geschaffen, mit einer kurzen Zahnstange Zahnräder von beliebig großem Durchmesser auszuwalzen.

In den Zeichnungen bedeutet

Fig. ι den Aufriß einer Maschine gemäß der Erfindung, wobei sich die Vorwalzplatte gerade mit dem Werkstück in Eingriff befindet,

Fig. 2 einen Aufriß des Schlittens, wobei die Vor- und Fertigwalzplatte sowie deren Einstellvorrichtung weggelassen ist,

Fig. 3 einen Schnitt nach der Linie 3-3 der Fig. i, _

Fig. 4 einen Grundriß,
• Fig. 5 eine Seitenansicht,

Fig. 6 einen Schnitt nach^v der Linie 6-6 der Fig. 4, _ .

Fig. 7 einen Schnitt durch den Nabenteil der Einspannvorrichtung,

Fig. 8 einen Aufriß entsprechend Fig. 1, wobei sich jedoch die Walzplatten am Ende ihres Hubes und die Antriebszahnstange außer Eingriff mit dem Antriebszahnrad befindet,
■■Fig. 9 bis 15 Einzelheiten zur Erläuterung der Wirkung der Zahnversctzungsorganc.

Der Rahmen 25 ist mit Führungsböcken 26

versehen, in welchen die Lager 30 einer Welle 31 verschieb- und feststellbar gelagert sind. Die Verstellung der Lager erfolgt durch die in Augen 32 der Lager und in den Rahmen eingreifenden rechts- und linksgängigen Schrauben 33. Jede Schraube trägt ein Zahnrad 34, welches mit einem Zwischenzahnrad 35 in Ein-. griff steht. Alle drei Zahnräder werden durch einen rechteckigen Rahmen 36 abgestützt.

Durch Drehung des Rades 35 kann die Welle 31 nach oben oder unten verschoben werden.

Die eingestellte Lage kann durch die in den Bügeln 27 der Lagerböcke sitzende Schraube

V 28 und die Gegenmuttern 29 gesichert werden.

Die.Welle 31 ist bei 40 abgesetzt, und ist mittels eines Keiles 43 mit einem Antriebszahnrad 41 und einer Aufspannmuffe 42 versehen. Das äußere Ende der Welle ist bei 44 noch-

' mais abgesetzt und trägt eine mit einem Flansch 46 und einer Mutter 47 versehene Buchse 45.. Zwischen dem Flansch 46 und der Mutter 47 sitzt eine zweite Einspannscheibe 48, welche in Verbindung mit der Muffe 42 ein Werkstück undrehbar gegen die Welle 31 festzuklemmen vermag. Letztere trägt einen Gewindering 49 zum Abdrücken des Werkstückes nach erfolgtem Auswalzen.

Der Rahmen 25 ist seitlich von den Lagerböcken 26 mit einem Ansatz 60 versehen, der eine Führung 61 für den Schlitten 62 besitzt.

In den Lagern 63 des Rahmens 25 ruht die

Welle 64, welche ein Schwungrad 65 und eine Riemenscheibe 66 trägt. Eine Pleuelstange 67 verbindet das Schwungrad mit einer mit dem Schlitten 62 fest verbundenen Antriebszahnstange 68 und bewirkt dadurch den Hin- und

: Hergang des Schlittens.

Auf dem Schlitten ist in der Schlittenlängsrichtung imverschiebbar, aber auf und ab beweglich eine Platte 72 gelagert, welche die Vor- und Fertigwalzplatten, deren Schlitten und die Vorrichtungen zur Vertikalverstellung desselben trägt.

An beiden Enden des Schlittens 62 ist je eine Welle 70 gelagert, welche außen Führungsblöcke 71 trägt. Die Platte 72 besitzt Führungsansätze 73, in welchen Wellen 74 gelagert sind. Diese tragen auf der einen Seite kurze Arme 75, welche die Kulissensteine 71 um-.

fassen. Auf dem anderen Ende der Welle 74 sitzen Hebel 76, welche gleichfalls rechtwinklig ausgebildete Führungsschlitze besitzen, in welche die Kulissensteine 71 hin und her gleiten. Einer der Hebel 76 trägt eine Laufrolle 78 und einen Zapfen 77, welcher in ein Langloch des anderen Hebels 76 eingreift, derart, daß beim Auf- oder Abwärtsbewegen des Zapfens 77 beide Hebel 76 geschwungen werden-.

Die Rolle 78 läuft in dem Schlitz 80 eines an dem Teil 60 vorgesehenen Führungsteiles.

Dieser Schlitz besitzt an dem einen Ende einen schräg nach aufwärts gerichteten und einen an diesen sich anschließenden horizontalen Teil. Wenn sich der Schlitten 62 gemäß Fig. 1 nach rechts bewegt, so bleibt die Platte 72 in ihrer Hochstellung, bis die Rolle 78 in den schrägen Schlitzteil einläuft. Beim Hindurchgang durch diesen Teil wird sie gesenkt und durch das parallele Endstück für. den Rest des Zahnstangenhubes in gesenkter Stellung gehalten.

Die Walzplatten sind auf einem Schlitten 95 gelagert, welcher auf Führungen 94 in Richtung der Welle 31 verschoben werden kann. Die Führungen 94 sitzen an Platten 93, welche durch Schrauben 92 und die auf Zapfen 91 drehbaren Schneckenräder 90 nach oben und unten bewegt werden. Der Schlitten 95 besitzt eine Rippe 96, welche seitlich eine Vorwalzplatte 120 mit V-förmig gestalteten Zähnen und eine Fertigwalzplatte 121 mit normalen Zähnen trägt. .

Beide Walzplatten können durch Seitenverschiebung des Schlittens 95 unter das am . einen Ende der Welle 31 sitzende Werkstück bewegt werden. Zu diesem Zweck greifen an den Schlitten 95 Gelenke 97 an, welche mit den auf einer Welle 100 sitzenden Hebeln 98 und 99 verbunden sind. Die Hebel 98 und 99 können in ihren beiden Endstellungcn durch Feststellklinken festgestellt werden (Fig. 5 und 6). Diese Welle ist auf der Platte 72 gelagert, so daß beim Auf- und Niedergang der Platte 72 unter der Einwirkung der Führung 80 auch die Verstcllorgane für die Walzplatten mit auf und ab bewegt werden.

Die Verstellung der beiden Walzplatten 120 und 121 mit Bezug auf das Werkstück, d. Ji. der Antrieb der Sclinecke 90, erfolgt durch die auf einer Welle 102 sitzende Sclinecke 101. Die Welle ruht in Augen 103 der Platte 72 und kann durch ein Handrad 104 in Umdrehung versetzt werden.

Während so der Schlitten 95 durch die Hebel 98, 99 in der Querrichtung und durch das Handrad 104 in der Höhenrichtung verstellt werden kann, wird eine Verschiebung in der Richtung des Zahnstangenhubes durch die von der Platte 72 nach oben vorstehenden Führungen 105 verhindert. Eine dieser Führungen trägt eine Stellschraube 106, welche sich in der Hochstellung des Schlittens 95 an einen Ansatz 107 legt und so die Aufwärtsbewegung des Schlittens 95 begrenzt.

Die Platte 68 ist am oberen Rande mit einer Verzahnung 110 versehen, welche mit dem Zahnrad 41 der Welle 31 in Eingriff steht und die Hin- und Herbewegung des Schlittens 62 und der Walzplatten auf das Zahnrad 41 und das Werkstück überträgt.

Der Hub des Schlittens 62 und die Länge

der Zahnstange no sind so bemessen, daß am Ende des Zahnstangenhubes in einer Richtung, in den Zeichnungen am Ende des Hubes von links nach rechts die Zahnstange no und das Zahnrad 41 außer Eingriff gebracht werden. Während sie sich außer Eingriff befinden, soll eine Zahnversetzung erfolgen, d. h. eine solche Änderung in der gegenseitigen Stellung der Zähne, daß bei dem nunmehr wieder erfolgenden Rückgang der Zahnstange 110 nicht mehr die gleichen Zähne in die gleichen Zahnlücken treten. Hierdurch wird erreicht, daß beim Walzen immer andere Zähne der Wälzkörper in andere Zahnlücken eintreten. Es werden auf diese Weise Unglcichmäßigkeiten in der Verzahnung der Walzplatten ausgeglichen. Außerdem wird auch ermöglicht, mit einer verhältnismäßig kurzen Zahnstange Zahnräder von beliebig großem Durchmesser auszuwalzen. Infolge der Zahnversetzung findet nämlich während der verschiedenen Walzvorgänge eine allmähliche Verdrehung zwischen den beiden Antriebszahnorgancn statt, durch welche, wenn etwa der Umfang des mit Zähnen zu vcrsehenden Werkstückes größer sein sollte als die Länge der Zahnstange 110, trotzdem eine Bearbeitung des gesamten Werkstückumfanges, und zwar eine durchaus gleichmäßige Bearbeitung ermöglicht wird.

Die Zahnversetzung wird im vorliegenden Eallc durch ein ein- und ausschaltbares Zahnende in vorgenommen (Fig. 9 bis 15), welches bei der Bewegung in der einen Richtung, in den Zeichnungen bei der Bewegung von links nach rechts, außer Eingriff mit dem Zahnrad 41 gehalten wird und erst bei der Bewegung in entgegengesetzter Richtung' in Eingriff gelangt. Das Zahnende in, welches eine oder mehrere Zähne aufweisen kann (Fig. 10 und 15), läuft in einer Nut der Platte 68 und wird durch Schrauben 112 festgehalten, welche durch entsprechend gestaltete Langlöchcr hindurchtreten. Die Steuerung des Zahnendes in erfolgt durch einen auf einer Erhöhung 113 des. Rahmcns 25 gelagerten Hebel 114, welcher sich um den Drehzapfen 115 dreht und durch eine Feder 116 gewöhnlich in der in Fig. 11 veranschaulichten Normalstellung gehalten wird. Das dem Drehpunkt gegenüberliegende Ende des Hebels ist abgeschrägt, so daß, wenn der Schlitten 62 sich von links nach rechts be-, wogt, das nach unten vorstehende Ende des Teiles in den Hebel 114 zur Seite drückt (Fig. 9). Das abgeschrägte Ende des Hebels' ist dicker ausgebildet als das an die DrehstcUe sich anschließende, und zwar gehen beide Teile durch eine Abschrägung 117 ineinander über. Sowie das Zahnende in an diesem abgeschrägten Teil 117 vorbeigegangen ist, kann der Hebel 114 von der Feder 116 wieder in seine Normalstcllung zurückbewegt werden, da der dünnere Teil nicht mehr in die Bahn des unteren Endes des Teiles in ragt. Bei der rückläufigen Bewegung des Schlittens 62 läuft das Zahnende in auf der Fläche 117 hoch, so daß das Zahnende in nach aufwärts bewegt wird und seine Zähne in diejenigen Zahnlücken eintreten, welche vorher in Eingriff mit den letzten Zähnen der Zahnstange 110 waren. Diese Hochstellung des Zahnendes in dauert so lange, bis das Zahnende über den stärkeren Teil des Hebels 114 hinweggegangen ist, worauf das Zahnende in unter der Einwirkung seiner Schwere von selbst wieder in seine Tiefstellung geht. Da die Lösung des Eingriffes von Zahnstange 110 und Zahnrad 41 in der Nähe des Totpunktes der Pleuelstange 67 erfolgt, bewegen sich die beiden Teile in dem Augenblick, wo sie außer Eingriff gelangen, so langsam, daß das Zahnrad 41 nicht durch die lebendigc Kraft '\vcitergcdreht wird, sondern ohne weiteres stehen bleibt. Dadurch wird erreicht, daß das Zahnende iir bei der rückkehrenden Bewegung des Schlittens 62 bestimmt in die Zahnlücken eintritt, welche vorher von den hinteren Zähnen der Zahnstange 110 besetzt waren. Es wird auf diese Weise bei jedem Hin- und Hergang der Pleuelstange 67 das Zahnrad 41 zu der Stange um einen oder mehrere Zähne verdreht, je nachdem ob an dem Zahnende in ein oder mehrere Zähne vorgesehen sind.

Die Schnelligkeit der Eingriffslösung von Zahnstange und Zahnrad wird noch durch die Heb- und Senkbarkeit der Platte 72 befördert, welche in dem Augenblick, da sich die Pleuelstange 67 der bewußten Totlage nähert, durch' Einlauf der Rolle 78 in den hochgelegenen horizontalen Teil des Schlitzes 80 (Fig. 8) gesenkt wird, so daß das Zahnrad 41 und die Zahnstange 110 nicht sehr weit voneinander ab bewegt werden müssen, bevor ihr Eingriff vollständig gelöst wird.

Claims (3)

Patent-Ansprüche:

1. Maschine zum Walzen von Zahngetrieben, bei welcher Werkstück und Walzkörper, während sie aufeinander abrollen, einander genähert werden, dadurch gekennzeichnet, daß das Werkzeug eine zum Werkstück hin verschiebbare Walzplatte (120,121) ist, deren Antrieb von einer mit ihr in der Walzrichtung unverschiebbar verbundenen und zum Antriebsrad (41) hin nicht verschiebbaren Zahnstange (68) aus erfolgt, um die Eingriffstiefe des Antriebes während der Annäherung der Walzplatte an das Werkstück konstant zu halten.

2. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß nach jedem Walz-

■: . ■ .■ ■ . ·. . ;... ■■ '; ■-——

schritt der Eingriff von Platte und Werkstück durch Änderung der Länge der Zahnstange (68) versetzt wird.

3. Maschine nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Beschleunigung des Versatzes die Antriebszahnstange

(68) und die Walzplatten (120, 121) auf einer in ihren gemeinsamen Führungsschlitten (62) heb- und senkbaren Platte (72) gelagert sind, die vor Beginn der Zahnverset/.ung gesenkt und bei Beginn der Zahnstangcnrückbcwcgung wieder gehoben wird.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen.