DE302697C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung von Kegelrädern mit Oktoidzähnen, durch welches eine Zahnlücke in einem einzigen Vorgang ausgeformt werden kann, während hierzu bisher immer mindestens zwei Arbeitsvorgänge erforderlich waren. Das Verfahren besteht darin, daß ein feilenartiges Werkzeug mit einer Reihe hintereinanderliegender Zähne, deren Grundform als abgestumpfter Keil mit geraden Seitenflächen und ebener gleich breiter Gipfelfläche ausgebildet ist, dn eine Roll- und Schneidebewegung gegenüber dem Radwerkstück versetzt wird, derart, daß es eine solche Stellung zu demselben beibehält, daß die Spitzlinie des Werkzeuges durch die Spitze des Teilkegels geht oder (bei Herstellung von Kegelrädern mit schräggestellten Zähnen) eine Kugel mit dieser Spitze als Mittelpunkt tangiert.

Die in dieser Weise erzeugte Zahnform weicht allerdings, wie aus dem Nachstehenden ersichtlich ist, von der bisher gebräuchlichen ein wenig ab, ihre Vorzüge sind aber ohne weiteres einleuchtend.

Die Erfindung wird nachstehend unter Hinweis auf die beiliegende Zeichnung näher erklärt.

Die Fig. 1 und 2 zeigen zwei· zueinander senkrechte Ansichten eines sogenannten Erzeugungsrades 1, von - dem angenommen werden soll, daß es aus hartem Material hergestellt ist und einen Kegel 4, der aus einem plastischen Stoff bestehend gedacht wird. Das Erzeugungsrad 1 ist mit Zähnen 2 versehen, die als dreiseitige Pyramiden geformt sind, deren Spitzen in einem Punkte 3 auf der geometrischen Achse des Erzeugungsrades zusammenfallen. Der Kegel 4 kann als ein Kegelradwerkstücki betrachtet werden, dessen Spitze in dem Punkte, wo die Zähne des Erzeugungsrades zusammenlaufen, liegt. Falls der Kegel unter Druck in Richtung auf das Erzeugungsrad 1 in rollender Bewegung über dieses geführt wird, so erzeugen die Zähne 2 Eindrücke in dem Kegel. Die Form dieser Eindrücke entspricht der Form der Zähne 2 mit der Ausnahme, daß die » Seitenflächen gekrümmt werden. ,.; Die Berührung zwischen einem Zahn 2 und dem Kegel 4 findet während der Rollbewegung des letzteren immer längs einer Linie durch den Punkt 3 statt, und die Seitenflächen der auf dem Kegel gebildeten Zähne können deshalb nach Linien liniiert werden, die sämtlich durch den Punkt 3 gehen.

Falls die Gipfel der Zähne des Erzeugungsrades nach einer kegeligen Fläche abgeschnitten werden, deren Spitze in dem Punkt 3 liegt, und die Zahnlücken zu einer gewissen Höhe nach einer anderen kegeligen Fläche ausgefüllt werden, die ebenso ihre Spitze in dem

Punkte 3 hat, so entstehen auf dem Kegel 4 bei dessen Rollbewegung auf dem Erzeugungsrade Zähne von bisher benutzter Form, d. h. die Begrenzungsflächen der Zahnlücken und die Gipfelflächen der Zähne laufen, falls sie verlängert werden, in einem Punkte zusammen. Die Zahnfianken, die von den zurückgebliebenen Teilen der Seitenflächen der Zähne 2 erzeugt werden, bleiben, wie früher, liniierbar.

Es leuchtet indessen ein, daß die Gipfel der Zähne des Erzeugungsrades auch in anderer beliebiger Weise abgeschnitten werden können, ohne daß die Liniierbarkeit der Flanken der entstandenen Zähne beeinträchtigt wird, und somit auch in der Weise, daß die bei der vorliegenden Erfindung bezweckte Zahnform entsteht. Das Abschneiden der Zähne 2 kann dabei z. B. als nach einer Fläche stattfindend gedacht werden, die die Zahnflanken nach Linien schneidet, welche zu den Gipiellinien der Zähne parallel und somit untereinander parallel sind.

Bei der praktischen Herstellung von Kegelrädern der vorliegenden Form ersetzt man das Erzeugungsrad durch ein feilenähnliches Schneidewerkzeug, dessen Form einem Zahne des Erzeugungsrades entspricht, der in der oben zuletzt angegebenen Weise abgeschnitten worden ist, und veranlaßt dieses Schneidwerkzeug und ein Kegelradwerkstück sich im Verhältnis zueinander in derselben Weise zu bewegen, wie sich ein Zahn des Erzeugungsrades und der Kegel 4 im Verhältnis zueinander bewegen, während "gleichzeitig damit das Sehneidwerkzeug veranlaßt wird eine schneidende Bewegung auszuführen.

Dies wird in den Fig. 3 bis 6 veranschaulicht, wo 5 ein Kegelradwerkstück und 6 ein schematiseh dargestelltes Werkzeug bezeichnet.

Letzteres kann aus einer Reihe von Schneidezähnen zusammengesetzt sein oder solch eine Reihe bilden, und dessen Grundgestalt stellt das Bild eines stumpfen Keiles mit ebenen Seitenflächen und ebener, gleich breiter Gipfelfläche dar. Die beiden Seitenflächen schneiden sich, falls sie verlängert werden, längs der Linie 7 - 8, die der Gipfellinie eines Zahnes 2 des Erzeugungsrades 1 entspricht (Fig. 1 und 2).

Fig. 8 und 9 stellen eine beispielsweise Ausführungsform eines solchen Werkzeuges dar. Fig. 8 ist ein Längsschnitt, und Fig. 9 ein Querschnitt in größerem Maßstabe.

In einem zweiteiligen Halter 9 ist eine Reihe von, Schneidezähnen 6 mittels einer Schraube 10 eingespannt. Die beiden Teile des Halters können durch Verschraubung oder in anderer geeigneter Weise zusammengehalten werden. Zwischen den Zähnen 6 werden zweckmäßig Scheiben 11 eingelegt, welche die Zähne im Abstand voneinander halten. 5 bezeichnet ein zu schneidendes Kegelrad. Die oben erwähnte schneidende Bewegung geht in der Längsrichtung des Werkzeuges vor sich.

Die Voraussetzung dafür, daß das Werkzeug 6 während seiner Schneidbewegung theoretisch richtige Zahnflanken formen soll, besteht darin, wie aus der oben stehenden Auseinandersetzung, betreffend Fig. 1 und 2, hervorgeht, daß das Werkzeug stets eine solche Stellung zu dem Werkstück behält, daß die gedachte Linie 7-8 immer durch die Spitze des Teilkegels des Werkstückes geht und daß das Werkzeug im übrigen sich gegenüber dem Werkstück in derselben Weise bewegt, wie ein Zahn des Erzeugungsrades 1 sich gegenüber dem Kegel 4 bewegt.

Gemäß Fig. 3, in welcher die Bewegungsrichtung des Kegelradwerkstückes und des. •Werkzeuges (abgesehen von der schneidenden Bewegung des letzteren) durch den Pfeil α angedeutet ist, hat das Werkzeug sich so weit in das Werkstück eingeschnitten, daß es angefangen hat, die eine Seite (in der Figur die rechte Seite) einer Zahnlücke zu formen. Der fertige Teil jener Seite ist liniiert bezeichnet und nach innen durch die Linie 10 begrenzt. Diese Linie, die, gleichwie die übrigen Linien jenes liniierten Teiles, die jeweilige Berührungslinie zwischen dem Werkzeuge und dem Werk- stücke bezeichnet, geht, wie die vorstehenden Darlegungen ergeben, falls sie verlängert wird, durch den Punkt A.

In Fig. 4 hat das Werkzeug 6 eine Mittellage im Verhältnis zu dem Werkstück erreicht.. Das Werkzeug hat nun mit seiner in.der Figur rechten Seite die rechte Seite der Zahnlücke in dem Maße geformt, in dem die letztere bei einem Zahneingriff in Betracht kommt. Der Boden der Zahnlücke, der in diesem Falle gleich breit oder im wesentlichen gleich breit wird, ist fertiggestellt, und die linke Ecke des Werkzeuges hat links von dem Boden der Zahnlücke einen hohlkehlähnlichen Teil geformt, der zwar einen Teil der linken Seite der fertigen Zahnlücke bilden wird, nicht aber einen arbeitenden Teil dieser Seite bildet, und dessen Form deshalb ohne Bedeutung ist. Ein entsprechender hohlkehlähnlieher Teil wird rechts von dem Boden der Zahnlücke geformt, wenn das Werkzeug: und das Rad ihre Bewegung von der in Fig. 4 gezeigten Mittellage zwecks Formung der linken Seite der Zahnlücke fortsetzen. Zwei verschiedene Stufen dieser Formung sind in Fig. 5 und 6 gezeigt.

Die beschriebenen Mittel ergeben also die Möglichkeit, mittels eines einzigen Werkzeuges und in einem einzigen Arbeitsvorgange eine ganze Zahnlücke mit theoretisch richtigen Seiten zu formen, und zwar mit dem Boden in eine kegelige Fläche verlegt, deren Spitze B (Fig. 4) jenseits der Spitze des Teilkegels,, von dem Zahnrad aus gerechnet, liegt..· .

Damit zwei Zahnräder der vorliegenden Form zusammen arbeiten können, ist es erforderlich, die Gipfelflächen der Zähne in anderer Weise als bisher, nämlich in eine kegelige Fläche zu verlegen, deren Spitze C (Fig. 4) dem Zahnrade ein wenig näher als die Spitze des Teilkegels liegt. Durch diese Abstumpfung der Zahngipfel wird indessen ein wichtiger Vorteil erreicht, indem der Eingriff zwischen den Zähnen zweier zusammenarbeitender Räder in einem Punkte an den äußeren Enden der Zähne anfängt und sich längs immer längerer und längerer Linien fortsetzt, bis er sich schließlich längs der ganzen Länge der Zähne erstreckt. Der Eingriff zwischen den Zähnen wird dadurch weich und der Gang des Zahnradgetriebes ruhig und stoßfrei.

Die Erfindung kann auch bei solchen Zahnrädern angewendet werden, -bei welchen die

ao Zähne schräg zu radialen Ebenen durch die Achse des Rades stehen. Ein derartiges Rad ist in Fig. 7 in Draufsicht und Seitenansicht gezeigt. Auch hier kann jede Zahnlücke in einem einzigen Arbeitsvorgange mittels des oben beschriebenen Werkzeuges geschnitten werden. Die gedachte Spitzlinie 7-8 des Werkzeuges muß indessen in diesem Falle eine Kugel tangieren, deren Mittelpunkt von der Spitze des Teilkegels des Radwerkstückes gebildet wird.

Claims (3)

Patent-Ansprüche:

1. Verfahren zur Formung der Zahnlücken von Kegelrädern, dadurch gekennzeichnet, daß ein feilenähnliches Werkzeug mit einer Reihe hintereinanderliege'nder Zähne in eine Roll- und Schneidebewegung gegenüber dem Radwerkstück versetzt wird, derart, daß es eine solche Stellung zu demselben beibehält, daß die Spitzenlinie des Werkzeuges durch die Spitze des Teilkegeis geht.

2. Verfahren nach Anspruch 1 zur Herstellung von Kegelrädern mit schräggestellten Zähnen, dadurch gekennzeichnet, daß die Spitzenlinie des Werkzeuges eine Kugel mit der Spitze des Teilkegels als Mittelpunkt tangiert.

3. Werkzeug nach Anspruch-i, dadurch gekennzeichnet, daß seine Grundform als abgestumpfter Keil mit geraden Seitenflächen und ebener, gleich breiter Gipfelfläche gebildet ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.