DE323739C - Maschine zum Abrunden der Stirnenden von Stirnradzaehnen mittels Fingerfraesers - Google Patents
Maschine zum Abrunden der Stirnenden von Stirnradzaehnen mittels FingerfraesersInfo
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23F—MAKING GEARS OR TOOTHED RACKS
- B23F19/00—Finishing gear teeth by other tools than those used for manufacturing gear teeth
- B23F19/10—Chamfering the end edges of gear teeth
- B23F19/102—Chamfering the end edges of gear teeth by milling
- B23F19/105—Chamfering the end edges of gear teeth by milling the tool being an end mill
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Description
Die Erfindung betrifft eine Maschine, mittels deren die Stirnflächen von Stirnradzähnen
abgerundet werden sollen. Dieses Abrunden ist für alle Stirnräder zu empfehlen, die auf
ihrer Achse oder mit dieser seitlich verschoben werden, um sie mit anderen Zahnrädern
zeitweilig in oder außer Eingriff zu bringen. Derartige Schieberäder finden besonders häufig
im Automobilbau sowie in den Räderkästen von Werkzeugmaschinen Anwendung. Durch die abgerundeten Zähne wird ein stoßfreies,
leichtes Ineinanderschieben der beiden zusammenarbeitenden Räder erreicht, ohne Gefahr zu laufen, daß die Stirnflächen der beiden
Radzähne aufeinander treffen und so den Eingriff verhindern und die Schaltbewegung
unterbrechen.
Die Arbeitsweise einer solchen Zahnabrund-' maschine, die in ihrer äußeren Gestaltung
ao einer Horizontalfräsmaschine ähnelt, ist folgende:
Das zu bearbeitende Rad wird auf einem Dorn oder mit seiner Achse zwischen den
Spitzen des Reitstockes und Teilspindelstockes aufgenommen und zwangsläufig in gleichmäßige,
drehende Bewegung versetzt. Die wagerechte Frässpindel, die das Werkzeug, einen Fingerfräser, trägt, macht mit dem
Frässpindelstock auf dem Maschinenständer eine quer zur Richtung der Frässpindel hin
und her gehende Bewegung, so daß die Spitze des Fräsers auf dem Mantelzylinder des sich
drehenden Zahnrades eine Kurve ähnlich einer Schlangenlinie aufzeichnen würde. Steht nun
der Fräser an der Stirnfläche des Zahnrades, mit seiner Spitze auf der Tiefe des Zahngrundes,
so läßt sich durch zwangläufigen Gang von Frässchlittenantrieb und Teilspindel eine
Übereinstimmung der Zahnteilung und Fräserhin- und -herbewegung und durch entsprechende
Einstellung erreichen, daß der Fräser in jede Zahnlücke eindringt und die Zahnenden,
die er in einem Bogen umläuft, abrundet. Es kommt nun lediglich auf den Ausschlag
der Frässpindel und die Art der Schiittenbewegung an, wie dieAbrundung der Zähne
ausfällt.
Die Erfindung besteht nun darin, daß man mit Hilfe eines einzigen Paares gleichgeformter
Kurvenscheiben durch eine geeignete einfache Stellvorrichtung den Ausschlag des Spindelstockes in weiten Grenzen ändern
kann: es beträgt bei der auf den Zeichnungen beispielsweise angegebenen Ausführung der
größte Ausschlag etwa das siebenfache des kleinstmöglichen Ausschlages, wobei auch
sämtliche dazwischenliegenden Größen einstellbar sind. Es lassen sich demnach, ohne irgendwelche
Teile auszuwechseln, alle Zahnräder mit entsprechend verschiedenen Teilungen abrunden.
Ebenso läßt sich ohne Auswechselung der Kurvenscheiben o. dgl. die Form der Abrundung
ganz besonders bei den Rädern der kleinen und mittleren Teilung durch Verstellung
des Frässpindelausschlages vom Kreisbogen zur scharf gekrümmten Ellipsenhälfte bis zum Spitzbogen verändern. Eine weitere
Neuerung stellt die Maschine insofern dar, als man durch wenige Handgriffe den Schwingmechanismus
sowie die Drehbewegung der Teilspindel ausschalten kann. Durch Kuppeln der Gewindespindel im Langstich erhält die-
ser Selbstgang und die Maschine läßt sich als leistungsfähige Langloch- und Nutenfräsmaschine
verwenden. Das Schneckenrad des Teilspindelstockes ist als einfaches Teilrad
ausgebildet, und es können somit Wellen mit mehreren im bestimmten Winkel zueinander
stehenden Nuten versehen werden.
Um auch Wellen von größerer Länge als es die Spitzenentfernung von Spindel- und Reitstock
zuläßt, aufnehmen.zu können, ist die Teilspindel entsprechend weit durchbohrt, und
es kann an Stelle der Mitnehmerscheibe ein selbstzentrierendes Dreibackenfutter aufgesetzt
werden. Die Welle kann dann von außen *5- durch die Spindel hindurchgeführt werden und
beliebig lang über den Teilspindelstock herausragen. Diese Art der Einspannung kann
auch bei abzurundenden Zahnrädern, die mit ihrer Welle aus einem Stück hergestellt sind,
ao nötig werden, sofern der eine Wellenschenkel recht lang ausgeführt ist.
Die beiliegenden Zeichnungen stellen eine Ausführungsform der Maschine gemäß vorliegender
Erfindung beispielsweise dar. Fig. ι zeigt die Rückansicht der Maschine
teilweise im Schnitt,
Fig. 2 einen Längsschnitt; Fig. 3 veranschaulicht die Einspannung von
langen Wellen, und
Fig. 4 zeigt einen Querschnitt des Teilspindelstockes.
Durch die Stufenscheibe 1 und das Schneckengetriebe 2 sowie die Schraubenräderpaare 3
und 4 erhalten die beiden Herzkurvenscheiben 5X und 52 ihren Antrieb. Der unten im
Gestell gelagerte Hebel 6 mit dem Drehpunkt 7 trägt auf seiner linken Seite in Fig. 2 die
Rolle 8. Auf seiner rechten Seite ist eine Nut eingefräst. Über diesem Hebel liegt ein zweiter,
von oben kommender Hebel 9 mit Drehpunkt 10; der Hebel 9 ist mit einem Längsschlitz
11 versehen. In diesem Schlitz läßt sich ein mit Spannhebel versehener Bolzen 12
verschieben und in der gewünschten Stellung festspannen. Der Zapfen des Bolzens 12 trägt
einen Führungsstein 13, der in der Nut des Hebels 6 gleiten kann. Die beiden Hebel
lassen sich somit scherenförmig kuppeln, so daß jedem Ausschlag des einen Hebels ein
ganz bestimmter Ausschlag des anderen Hebels folgen muß.
Der Hebel 9 trägt ein Zahnsegment 14, welches in eine am Spindelstock 15 befestigte
Zahnstange 16 eingreift und somit die Schwingbewegung der beiden Hebel 6 und 9
in eine gleitende, hin und her gehende Bewegung des Spindelstockes umformt. Ein ebenfalls
auf der Achse 10 gelagertes zweites gleichgroßes Zahnsegment 17, das ebenfalls in
die doppelt breite Zugstange 16 eingreift, trägt den Arm i8, an welchem das Gewicht. 19 vsr-■
mittels eines Hebelsystems 20 und der Zugstange 21 eine starke Zugkraft ausübt. Hierdurch
sucht das Segment 17 den Spindelstock seitlich wegzudrücken, dieser aber stützt sich
gegen die Zähne des Segmentes 14 und überträgt den Druck durch den Kupplungsbolzen
12 auf den Hebel 6, der mit seiner Rolle 8 fest gegen die Kurvenscheibe S1 gedruckt wird.
- Durch diese Anordnung wird ein sicheres An- ! liegen der Rolle 8 an der Kurvenscheibe erreicht
und die Wirkung des Spieles in den Segmenten und der Zahnstange auf die Schwingung des Spindelstockes aufgehoben,
, da in der einen Richtung das Segment des He- ' bels 9 den Spindelstock vor sich herschiebt,
; und in der anderen Richtung der Spindelstock infolge des Druckes des Gewichtes 19 das
ι Segment vor sich herschiebt und so immer
dieselben Zahnflanken in Eingriff bleiben. Drehen sich nun die Kurvenscheiben S1 und
, 52, so wird die Rolle 8, je nachdem das Ge-
• wicht 19 den rechten oder linken Hebelarm
• belastet, gegen eine dieser Kurvenscheiben gepreßt. Der Ausschlag des Hebels 6 ist also,
da die Rolle 8 immer den gleichen Abstand von Drehpunkt 7 hat, immer derselbe, und
zwar nur bedingt durch die Größe der Exzentrizität der Kurvenscheibe. Anders der
Hebel 9; bringt man den Kupplungsbolzen 12 in seine tiefste Stellung, so legt er mit dem
; Hebel 6 einen kleinen Weg zurück; dieser kleine Weg überträgt sich auf den Hebel 9
und erteilt diesem und seinem Zahnsegment den kleinstmöglichen Ausschlag. Je weiter
man den Kupplüngsbolz-en nach oben bringt,
um so größer wird der Ausschlag des Segmentes und somit auch des Spindelstockes.
Und zwar wächst dieser Ausschlag nicht nur umgekehrt proportional der Entfernung des
Kupplungsbolzens vom Drehpunkt 10, sondern außerdem noch proportional der Entfernung
des Bolzens 12 vom Hebeldrehpunkt 7, so daß sich z. B. für die gezeichnete Ausführung
der kleinste zum größten Spindelstockausschlag wie 1 : 7 verhält. Man hat es daher
in der Hand, je nach Wahl des Frässpindelaus.schlages den Zähnen eine kurze stumpfe
oder lange spitze Abrundung zu geben. Ebenso lassen sich entsprechend dem Ausschlage
Räder mit kleiner Teilung und bis siebenmal größerer Teilung abrunden. Nach Lösen der
Schrauben 22 läßt sich der Spindelstock um den Bolzen 23 schwenken, soweit dies die
Schlitzlöcher für die Schrauben 22 zulassen. 11S
Würde derFräser senkrecht zur Zahnradachse. arbeiten, so würde-er infolge seiner Form, die
der Zahnlücke einer Zahnstange nachgebildet ist, beim Abrunden der Zähne deren Breite B
ganz wesentlich verringern, wie Fig. S zeigt. Um dies zu vermeiden, ist der Fräserspindelstock,
wie beschrieben, um einen gewissen
ty _
Winkel drehbar ausgeführt, damit man den Fräser zum Zahnrad so einstellen kann, daß
die Mantellinie des Fräserkegels parallel zur Stirnfläche der Zähne steht, d. h. die Fräserachse
geneigt zur Zahnradachse zu liegen kommt, wie dies Fig. 6 veranschaulicht. Arbeitet
der Fräser so, so behalten die Zähne beim Abrunden ihrer Enden die größtmögliche
Breite und ergibt sich so für das ίο Stirnrad die kleinste, d. h. günstigste spezifische
Flächenpressung.
Fig. 7 und 8 veranschaulichen die Bahn,
welche der Fräser auf dem Zahnradmantel beschreibt, während das Zahnrad sich gleichmäßig
dreht. Durch Verschiebung des Bolzens 12 (Fig. i) läßt sich der Ausschlag j bzw.
s1 des Spindelstockes ändern, wodurch die Form der Abrundung der Zahnenden bestimmt
ist. Fig. 7 und 8 bringen auch die Notwendigkeit zweier Kurvenscheiben (S1 und 5» in
Fig. i) klar zum Ausdruck, da der Fräser beim Abrunden der gegenüberliegenden Zahnenden
eine Bahn' beschreiben muß, die spiegelbildlich zu der in Fig·. 7 und 8 gezeichneten
Hegen muß. Das zu bearbeitende Rad wird entweder auf einem Dorn oder mit seiner Achse, falls es mit dieser aus einem Stück ist,
zwischen den Spitzen des Teilspindelstockes 24 und des Reitstockes 25 aufgenommen.
Durch drei Kegelräderpaare 26, 27, 28 überträgt das Schneckengetriebe 2 seine Bewegung
auf die Welle 29, diese leitet die Bewegung in bekannter Weise durch ein Stirnräderpaar 30,
Wechselräder 31 und Kegelräder 32 auf Schnecke33 und Schneckenrad34 desTeilspmdelstockes
weiter. Die verlängerte Nabe des Schneckenradkörpers ist zur Aufnahme langer
Wellen durchbohrt und trägt entweder Mitnehmerscheibe und Spitze wie in Fig. 1 oder
+ο ein Dreibackenfutter 42 wie in Fig. 3. Bei
Verwendung der entsprechenden Wechselräder 31 entspricht also, da das Übersetzungsverhältnis
des Schraubenräderpaares 1:1 beträgt, eine Umdrehung des Schneckenrades 2 einer
»5 Umdrehung der Kurvenscheiben S1 und S2, somit
einem Hin- und Hergang der Frässpindel und einer Drehung des zu bearbeitenden· Zahnrades
um eine Zahnteilung. Die Spananstellung erfolgt in bekannter Weise mittels Handrads
35, Gewindespindel und Mutter (Fig. 1, links·).
Um gegenüber dem Fräser genau die Mitte der Zahnlücke einstellen zu können, hat das
Schneckengetriebe des Teilspindelstockes eine besondere Ausführungsform erhalten. Nach
Aufnahme des Zahnrades mit dessen Welle zwischen den Spitzen und starter Verbindung
mit dem Mitnehmer läßt sich die Teilspindel durch Verschieben der Schnecke in ihrer
Jo Achsenrichtung drehen. Fig. 4 zeigt diese Anordnung. Die Schnecke läßt sich auf dem von
! den Wechselrädern 31 über die Kegelräder 32 angetriebenen Bolzen36 verschieben, und zwar
wird dies durch ein Handrad 37 bewirkt,
dessen lange Nabe außen Gewinde trägt und sich in einer Gewindebüchse 38 nach oben und
unten verschrauben läßt. Die Bohrung des Handrades nimmt den Wellenfortsatz der
; Schnecke auf. Durch eine Verschraubung 39 gegen achsiales Verschieben gegenüber dem
Handrad und durch die Feder des Bolzens 36 gegen Verdrehen gesichert, folgt die Schnecke
der auf und nieder gehenden Bewegung des Handrades, wodurch Schneckenrad und Teilspindel
um kleine Winkel gedreht werden können. Nach genauer Einstellung erfolgt Sicherung
der Schnecke durch Anziehen der Klemmschraube 40.
Werden die beiden Hebel 6 und 9 durch einen Federbolzen 41 verbunden, wie in Fig. 2
gezeichnet, so können beide Hebel ihre Mittelstellung nicht ändern. Das Gewicht 19 wird
durch Verschieben1 in die Mittelachse (Fig. 1)
der Maschine außer Wirkung gebracht, die Rolle 8 berührt keine der beiden sich drehen-
; den Kurvenscheiben und die Schwingbewegungen des Spindelstockes sind aufgehoben.
■ Werden die Stelleisenräder 31 äußer Ein-
, griff gebracht und dafür ein Stirnradpaar 43 (Fig. i, links) in Eingriff gebracht, so arbeitet
die Schaftwelle 29 auf die im Tisch liegende
; Gewinidespindel und erteilt ersterer Längs-
[ selbstgang. Ein; verstellbarer Anschlag als
Endausschalter betätigt durch ein Gestänge
| eine Kupplung im Schneckengetriebe 2 und
bringt die Tischbewegung zum Stillstand
: (nicht dargestellt). Die Maschine eignet sich so besonders zum Langloch- und Nutenfräsen.
Wie aus Fig. 4 ersichtlich, ist das Schnecken-
, rad 34 als Teilrad ausgebildet und gestattet so, daß Wellen mit mehreren um bestimmte
! Winkel versetzten Nuten versehen werden
können. Für das Fräsen von Nuten bietet die
j durchbohrte Teilspffldel, wie Fig. 3 zeigt, ganz
besondere Vorteile.
Claims (3)
- ! Patent-Ansprüche:i. Maschine zum Abrunden der Stirnenden von Stirnradzähnen· mittels Fingerfräsers, bei welcher der Spindelstock mit der wagerechten Frässpindel eine quer zu ihrer Achsenrichtung hin und her gehende: Bewegung macht, während sich das zu bearbeitende Rad gleichförmig um eine ebenfalls wagerecht liegende Achse dreht, ge- n5 kennzeichnet durch zwei scherenförmig gekuppelte Hebel (6 und 9), von denen einer, (9) mit dem Spindelstock (5) mittels Zahnsegments (14) und Zahnstange (16) in Verbindung steht, und durch einPaar gleieher Kurvenscheiben (S1 und S2), die mit dem anderen Hebel (6) zusammenwirkenA -"können und einen größeren oder kleineren Ausschlag des Spindelstockes je nach der Entfernung des Kuppelbolzens (12) der Hebel (6, 9) von dem Drehpunkt (7) des von den Kurvenscheiben beeinflußten Hebels herbeiführen.
- 2. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Spiel, weiches zwischen dem Zahnsegment (14) des einen Scherenhebels (9) und der Zahnstange (16) des Spindelstockes (15) auftritt, dadurch für die Hin- und Herbewegung des Spindelstockes unwirksam gemacht wird, daß ein Gewicht (19) ein zweites, neben dem ersten angeordnetes Zahnsegment (17) 'zu verdrehen und so dauernd den Spindelstock (15) nach einer Seite zu drängen sucht und dadurch imnier nur dieselben Zahnflankenseiten aneinander arbeiten läßt und gleichzeitig eine stete Anpressung einer Laufrolle (8)' des anderen Scherenhebels an eine Kurvenscheibe bewirkt.
- 3. Maschine nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Hin- und Herbewegung des Spindelstockes (15) un- 2; terbleibt, sobald die Scherenhebel (6 und 9) in ihrer Mittellage durch einen zweiten Bolzen (41) gekuppelt sind, so daß die Laufrolle (8) keine der beiden Kurvenscheiben (S1 und 52) berührt, und daß bei 3' Ausschaltung der Antriebswechselräder (31) des Teilspindelstockes (24) eineKupplung des Maschinenantriebes mit einer Gewindespindel im Tisch vorgesehen und eine Drehung der Spindel des Spindelstockes 3: um bestimmte Winkel dadurch ermöglicht ist, daß das Schneckenrad (34) als einfache's Teilrad ausgebildet ist, zu dem Zweck, Längsnuten fräsen zu können, die um bestimmte Winkel versetzt liegen. 4<Hierzu 2 Blatt Zeichnungen.r.Rmteatr in nvv
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE323739T | 1919-03-06 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE323739C true DE323739C (de) | 1920-08-05 |
Family
ID=6175301
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE1919323739D Expired DE323739C (de) | 1919-03-06 | 1919-03-06 | Maschine zum Abrunden der Stirnenden von Stirnradzaehnen mittels Fingerfraesers |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE323739C (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE740155C (de) * | 1940-09-05 | 1943-10-16 | Paul Uhlich | Mechanische Einrichtung zum Fuehren des mit einem Fingerfraeser ausgeruesteten Werkzeugkopfes von Fraesmaschinen zum Abrunden der stirnseitigen Zahnflanken- und Zahngrundkanten von Zahnraedern |
-
1919
- 1919-03-06 DE DE1919323739D patent/DE323739C/de not_active Expired
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE740155C (de) * | 1940-09-05 | 1943-10-16 | Paul Uhlich | Mechanische Einrichtung zum Fuehren des mit einem Fingerfraeser ausgeruesteten Werkzeugkopfes von Fraesmaschinen zum Abrunden der stirnseitigen Zahnflanken- und Zahngrundkanten von Zahnraedern |
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