DE371002C

DE371002C - Method and machine for the simultaneous incorporation and gradual deepening of any number of internal and external grooves on workpieces, especially the teeth of toothed wheels

Info

Publication number: DE371002C
Application number: DESCH59643D
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Publication date: 1923-03-09

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum gleichzeitigen Einarbeiten und allmählichen Vertiefen einer beliebigen Zahl von Innen- oder Außennuten an Werkstücken, insbesondere der Zähne von Zahnrädern, indem das Werkstück gleichachsig gegen den ringförmigen Werkzeugträger bewegt wird, und besteht darin, daß nach Beendigung jedes Arbeitshubes die in dem Werkzeugträger radial verstellbaren Werkzeuge ίο gleichzeitig zurückgezogen und bei Beginn des folgenden Arbeitshubes so weit vorgeschoben werden, daß die Nuten des Werkstückes vertieft werden.The invention relates to a simultaneous and gradual incorporation method Deepening any number of internal or external grooves on workpieces, especially the Teeth of gears by placing the workpiece equiaxially against the annular tool carrier is moved, and consists in the fact that after the completion of each stroke in the Tool carrier radially adjustable tools ίο withdrawn at the same time and at the beginning of the following working stroke so far that the grooves of the workpiece deepened will.

Die Vorteile des neuen Verfahrens be&tehen im wesentlichen darin, daß mit demselben sowohl Innen- als auch Außennuten erzeugt werden können und daß eine große Leistung erzielt wird.The advantages of the new method are essentially that with the same both internal and external grooves can be produced and that a great performance is achieved.

Die Zeichnungen veranschaulichen eine Ausführungsform einer nach dem neuen Verfahren arbeitenden Maschine.
Es istThe drawings illustrate an embodiment of a machine operating according to the new method.
It is

Abb. ι die Seitenansicht der Maschine, Abb. 2 die Vorderansicht derselben, Abb. 3 die Vorderansicht einer Einrichtung zur Erzeugung von schraubenförmigen Zähnen undFig. Ι the side view of the machine, Fig. 2 the front view of the same, Fig. 3 is a front view of a device for producing helical teeth and

Abb. 4 die Aufsicht auf dieselbe, Abb. 5 die in größerem Maßstab gehaltene Vorderansicht des Werkzeugkopfes mit teilweisem Schnitt,Fig. 4 is a plan view of the same, Fig. 5 is a larger scale Front view of the tool head with partial cut,

Abb. 6 die teilweise geschnittene Aufsicht mit eingelegtem Werkstück,Fig. 6 the partially cut top view with the workpiece inserted,

Abb. 7 die Vorderansicht eines pendelnden Weikzeuges undFig. 7 is the front view of a pendulum tool and

Abb. 8 die Aufsicht auf dasselbe, Abb. 9 die Seitenansicht der öffnungs- und Schaltvorrichtung füi den Werkzeugkopf undFig. 8 the plan view of the same, Fig. 9 the side view of the opening and Switching device for the tool head and

Abb. 10 die Aufsicht auf dieselbe. Im Ständer 1 (Abb. 1 und 2) ist der Werkzeugkopf 2 durch eine Schraube 3 befestigt.Fig. 10 is a plan view of the same. The tool head is in stand 1 (Fig. 1 and 2) 2 fastened by a screw 3.

Eine Büchse 4 mit Ölschale sitzt fest im Lager des Ständers und dient der Hauptspindel 5 als Führung. Ein an der Spindel sitzender Arm greift in eine am Ständer befestigte Führung 65 ein und sichert dadurch die Spindel gegen Drehung (Abb. r und 10). Ein auswechselbarer Dorn 6 dient zur Aufnahme der Werkstücke. Auf eine im Ständer gelagerte wagerechte Welle 7 ist ein Rad 8 und ein Reibungskörper 9 aufgekeilt. Die auf der Welle 7 lose laufende Antriebsscheibe 10 wird durch Verschieben einer Muffe 11 mit dem Reibungskörper 9 verbunden oder von ihm gelöst. Mit einer zweiten wagerechten Welle 12 ist ein Rad 13 und ein Daumen 14 fest verbunden; das Rad 13 erhält seinen Antrieb durch das Rad 8. Auf dem Daumen 14 ist durch eine Ringmutter 15 eine Nockenscheibe 16 festgeklemmt. In einer mit dem Ständer fest verbundenen Schlittenfühlung 17 gleitet ein Schlitten 18 mit Lager 19 und einer Rolle 20. In dem Lager 19 sitzt drehbar eine Gewindespindel 21 mit aufgekeiltem Kegelrad 22, das durch ein Kegelrad 23 (Abb. 2) und eine auf einen Vierkant 24 aufzusetzende Kurbei gedreht werden kann, um die Spindel 5 auf Maß einzustellen.A sleeve 4 with an oil pan is firmly seated in the bearing of the stator and serves as the main spindle 5 Guide. An arm seated on the spindle engages in a guide 65 attached to the stand and thereby secures the spindle against rotation (Fig. r and 10). An interchangeable one Mandrel 6 is used to hold the workpieces. On a horizontal plane stored in the stand Shaft 7 is a wheel 8 and a friction body 9 keyed. The one running loosely on the shaft 7 Drive pulley 10 is connected to friction body 9 by sliding a sleeve 11 or released from him. With a second horizontal shaft 12 is a wheel 13 and a thumb 14 firmly connected; the wheel 13 receives its Drive by the wheel 8. On the thumb 14 is a cam disk through a ring nut 15 16 clamped. In a slide feeler firmly connected to the stand 17 A slide 18 slides with a bearing 19 and a roller 20. In the bearing 19 is a rotatably seated Threaded spindle 21 with keyed bevel gear 22, which by a bevel gear 23 (Fig. 2) and a crank to be placed on a square 24 can be rotated around the spindle 5 Measure.

Mit einer wagerechten Welle 25 sind fest verbunden die Hebel 26, 27 und 28. Ein an dem Hebel 28 sitzender Nocken 29 gleitet auf der Nockenscheibe 16 und wird durch eine Feder 30 und Stift 31 nach unten gedrückt. Eine Stellschraube 32 nimmt den Federdruck auf, damit der Nocken 29 mit etwas Spielraum auf dem konzentrischen Teil der Nockenscheibe 16 gleiten kann.The levers 26, 27 and 28 are firmly connected to a horizontal shaft 25 the lever 28 seated cam 29 slides on the cam disk 16 and is by a Spring 30 and pin 31 pushed down. An adjusting screw 32 takes the spring pressure so that the cam 29 with some clearance on the concentric part of the cam disk 16 can slide.

Ein wagerechter Schlitten 33 (Abb. 2, 9 und 10) ist auf einer mit dem Ständer 1 fest verbundenen Schlittenführung 34 verschiebbar, der Schlitten 33 erhält eine kurze hin und her gehende Bewegung durch eine Zugstange 39, die an einen Hebel 36 angreift, der um denA horizontal slide 33 (Figs. 2, 9 and 10) is firmly connected to the stand 1 on a Slide guide 34 displaceable, the slide 33 receives a short back and forth going movement by a tie rod 39 which engages a lever 36 around the

mit der Schlittenführung 34 fest verbundenen Bolzen 35 drehbar ist. Im Hebel 36 und im Schlitten 33 sind Stahlstifte 37 und 38 angeordnet. Eine Feder 40 drückt den Schlitten 33 an den an der Schlittenführung 34 befestigten Anschlag 41. Auf einem im Schlitten 33 eingepreßten Bolzen sitzen drehbar ein Daumen 42 und ein auf ihm aufgekeiltes Schaltrad 43, das durch einen Hebel 44 und eine Klinke 45 mittels einer mit dem Hebel 26 verbundenen Zugstange 46 bewegt wild.with the carriage guide 34 fixedly connected bolt 35 is rotatable. In lever 36 and in Steel pins 37 and 38 are arranged on slides 33. A spring 40 presses the carriage 33 to the stop 41 fastened to the slide guide 34. On one pressed into the slide 33 Bolts sit rotatably a thumb 42 and a ratchet wheel 43 wedged on it, which is controlled by a lever 44 and a pawl 45 by means of a pull rod 46 connected to the lever 26 moves wildly.

. In einem am Ständer 1 ritzenden Lager 47 (Abb. χ und 9) führt sich ein durch eine Feder 48 nach oben gedrückter Keil 49, dessen Weg durch einen Stift 50 begrenzt wird. Ein am Schaltrad 43 sitzender Stift 51 drückt bei jeder Umdrehung den Keil nach unten und gibt einen in der Abstellschiene 52 eingesetzten Nocken 53 frei, wobei durch Zug der gespannten Feder 54 (Abb. 1) in Verbindung mit dem um den Bolzen eines Armes 55 drehbaren Hebel 56 die Reibungskupplung aufgelöst wird.. In a bearing 47 that scratches the stator 1 (Fig. Χ and 9) leads a wedge 49 pushed up by a spring 48, its path is limited by a pin 50. A pin 51 seated on the ratchet wheel 43 presses each time Rotation of the wedge downwards and gives one inserted into the storage rail 52 Cam 53 free, whereby by pulling the tensioned spring 54 (Fig. 1) in connection with the the bolt of an arm 55 rotatable lever 56, the friction clutch is released.

Ein Gleitstück 57 mit Rolle 58 ist in dem Schlitten 33 gelagert und wird durch eine Feder 59 an den Daumen 42 gedrückt. Ein im Gleitstück 57 sitzender Stift 60 bewegt den um einen Bolzen 61 drehbaren Hebel 62, der durch eine Zugstange 63 mit dem auf dem Werkzeugkopf 2 aufgeschraubten Hebel 64 verbunden ist.A slider 57 with roller 58 is mounted in the carriage 33 and is by a Spring 59 pressed against thumb 42. A pin 60 seated in the slider 57 moves the a bolt 61 rotatable lever 62, which is connected by a pull rod 63 to the on the tool head 2 screwed lever 64 is connected.

Eine Feder 81 hebt den etwa entstehenden schädlichen toten Gang im Hebelsystem auf.A spring 81 cancels any harmful backlash in the lever system.

Am Werkzeugkopf 2 (Abb. 5 und 6) sitzt drehbar ein Ring 68. Die Halter 69 dienen zur Aufnahme der Messer 70, die durch Nut und Feder 71, Zähne 72 und Schrauben 73 mit den Haltern 69 verbunden sind. Ein Stift 74 an jedem Halter 69 greift in Kurven 68 ¹ des Ringes 68 ein. Auf den Werkzeugkopf 2 ist eine Scheibe 75 aufgeschraubt, die den Werkzeugen als Führung dient. 82 stellt ein in Bearbeitung befindliches Zahnrad dar.
Die Arbeitsweise ist folgende:
Der auf der Antriebswelle 12 sitaende Daumen 14, der eine gleichmäßige Steigung besitzt und dessen Hub eine Zahnbreite des Werkstücks zuzüglich der Zugabe für den Werkzeugauslauf beträgt, wirkt auf die im Schlitten 18 drehbare Rolle 20 und schiebt die mit diesem Schlitten durch die Schraubenspindel 21 verbundene Hauptspindel 5 gleichmäßig nach oben.A ring 68 is rotatably seated on the tool head 2 (FIGS. 5 and 6). The holders 69 serve to hold the knives 70, which are connected to the holders 69 by tongue and groove 71, teeth 72 and screws 73. A pin 74 on each holder 69 engages curves 68 ^{1 of} the ring 68. A disk 75, which serves as a guide for the tools, is screwed onto the tool head 2. 82 represents a gear in progress.
The way it works is as follows:
The thumb 14 sitting on the drive shaft 12, which has a uniform incline and whose stroke is one tooth width of the workpiece plus the allowance for the tool outlet, acts on the roller 20 rotatable in the carriage 18 and pushes the main spindle connected to this carriage by the screw spindle 21 5 evenly upwards.

Diese Bewegung bildet den Arbeitsgang. GleitetThis movement forms the work process. Slides

• der höchste Punkt des Daumens 14 an der Rolle 20 ab, so sinkt der Schlitten 18 mit der Spindel 5 und dem Werkstück nach unten. Dies ist der Rücklauf, der einen Bruchteil des Arbeitsganges beträgt.• the highest point of the thumb 14 on the roller 20, so the carriage 18 sinks with the Spindle 5 and the workpiece down. This is the return line, which is a fraction of the work cycle amounts to.

Im Augenblick der höchsten Stellung des Werkstücks nach beendigtem Schnitt hebt die Nockenscheibe 16 den Hebel 28, wobei sich die beiden auf derselben Welle 25 sitzenden Hebel 26, 27 und damit die Zugstangen 46, 39 nach unten bewegen; die Schaltklinke 45 holt somit zu einem weiteren Hub aus; gleichzeitig verschiebt der Hebel 36 den Schlitten 33 mit sämtlichen von ihm getragenen Teilen, nämlich dem Gleitstück 57, dem Daumen 42, dem Schaltrad 43 usw. um ein bestimmtes Maß nach links. Infolge dieser Verschiebung weiden die Messer des Werkzeugkopfes unter Einwirkung des Hebels 62, der Zugstange 63 und des Kurvenringes 68 vom Werkstück abgezogen, so daß letzteres während seines Rückj ganges frei zwischen den Messern hindurchgeht. > Sobald das Werkstück die tiefste, also seine ', Anfang&stellung erreicht hat, wobei der Daumen . 14 i,ich um das Maß vom höchsten zum tiefsten : Punkt gedreht hat, gleitet der am Hebel 28 befindliche Nocken 29 vom höchsten Punkt der Nockenscheibe 16 ab, der Hebel 28 bewegt sich infolge des Druckes der Feder 30 nach unten und die Hebel 26, 27 und die Zugstangen 46, 39 sowie die damit verbundenen Hebel 44, 36 bewegen sich nach oben, wobei der Schlitten 33 mit den von ihm getragenen Teilen durch die Feder 40 wieder in seine Anfangsstellung gedrückt wird. Gleichzeitig werden durch Drehung des Schaltrades 43 und des damit verbundenen Daumens 42 das Gleitstück 57 in dem Schlitten 33 und durch Einwirkung des Gestänges 62, 63, 64 auf die Kurvenscheibe 68 die Werkzeuge 70 um ein bestimmtes Maß vorgeschoben. Dieses Spiel wiederholt sich so oft, bis der Daumen 42 eine volle Umdrehung ausgeführt hat, die Zahntiefe des -Werkstückes somit erreicht ist.At the moment of the highest position of the workpiece after the end of the cut, the cam disk 16 lifts the lever 28, the two levers 26, 27 seated on the same shaft 25 and thus the tie rods 46, 39 moving downwards; the pawl 45 thus pulls out for a further stroke; At the same time, the lever 36 moves the carriage 33 with all of the parts carried by it, namely the slider 57, the thumb 42, the ratchet wheel 43, etc. to the left by a certain amount. As a result of this displacement, the knives of the tool head are pulled off the workpiece under the action of the lever 62, the pull rod 63 and the cam ring 68, so that the latter passes freely between the knives during its return. > As soon as the workpiece has reached the lowest, i.e. its ', start position, using the thumb. 14 i, I turned the amount from highest to lowest: point, the cam 29 located on the lever 28 slides from the highest point of the cam disk 16, the lever 28 moves downwards as a result of the pressure of the spring 30 and the lever 26, 27 and the tie rods 46, 39 and the levers 44, 36 connected to them move upwards, the slide 33 with the parts carried by it being pressed back into its initial position by the spring 40. At the same time, by rotating the ratchet wheel 43 and the thumb 42 connected to it, the slider 57 in the slide 33 and by the action of the linkage 62, 63, 64 on the cam 68, the tools 70 are advanced by a certain amount. This game is repeated until the thumb 42 has performed a full turn, the tooth depth of the workpiece is thus reached.

Sobald der Daumen 42 mit seinem höchsten Punkt an der Rolle 58 abgleitet, wird das Gleitstück 57 unter dem Druck der gespannten Feder 59 auf die tiefste Stelle des Daumens gedrückt, wobei sich der Werkzeugkopf 2 um das volle Maß der Zahntiefe öffnet, also die Anfangsstellung einnimmt. Gleichzeitig berührt der Stift 51 des Schaltrades 43 den Keil 49 und drückt ihn nach unten, wodurch der in der Abstellschiene 52 eingesetzte Nocken 53 freigegeben wird, die Schiene infolge Einwirkung der Feder 54 zurückspringt und durch Auslösen der Reibungskupplung die Maschine stillsetzt. Da die Schaltvorrichtung auf dem durch den Hebel 36 kurz hin und her bewegten Schlitten 33 angeordnet ist, so bleibt das Öffnen und Schließen des Werkzeugkopfes für den Rück- und Arbeitsgang stets gleichmäßig und vom Vorschub selbst unberührt.As soon as the thumb 42 slides at its highest point on the roller 58, the slide becomes 57 under the pressure of the tensioned spring 59 on the lowest point of the thumb pressed, the tool head 2 opens to the full extent of the tooth depth, so the initial position occupies. At the same time, the pin 51 of the ratchet wheel 43 touches the wedge 49 and pushes it downwards, whereby the cam 53 inserted in the storage rail 52 is released is, the rail springs back as a result of the action of the spring 54 and by triggering the friction clutch stops the machine. Since the switching device on the through the lever 36 is arranged briefly moved back and forth carriage 33, so the opening remains and closing the tool head for the return and operation always evenly and unaffected by the feed itself.

Bei Herstellung von Innenverzahnungen werden die Kurven 68¹ in der Kurvenscheibe 68 in entgegengesetzter Richtung eingearbeitet und die Messer in entgegengesetzter Richtung bewegt. When producing internal gears, the cams 68 ^{1 are worked} into the cam 68 in the opposite direction and the knives are moved in the opposite direction.

Zum Einarbeiten von parallel zur Achse verlaufenden Zähnen vollführt die Hauptspindel 5 nebst dem Werkstück nur eine achsiale Ver-To work in teeth running parallel to the axis, the main spindle 5 in addition to the workpiece, only one axial connection

Schiebung, indem sie durch die am Ständer ι befestigte Führung 65 gegen 'Drehung gesichert ist.Shift by being secured against rotation by the guide 65 attached to the stand ι is.

Zur Herstellung von schraubenförmigen Zähnen wird, an dem Ständer eine Zahnstange 67 (Abb. 3 und 4) mit schräg gestellten Zähnen befestigt, in die ein auf der Spindel 5 aufgeschraubter Zahnbogen 66 mit Schraubenzähnen gleicher Steigung wie das herzustellende Werkstück eingreift und somit der Spindel nebst dem Werkstück außer der Achsialbewegung eine Drehung um ihre Achse erteilt.To produce helical teeth, a rack 67 is attached to the stator (Fig. 3 and 4) attached with inclined teeth, into which one screwed onto the spindle 5 Toothed arch 66 with screw teeth of the same pitch as the workpiece to be produced engages and thus the spindle and the workpiece apart from the axial movement Rotation around its axis granted.

Die Verdrehung der Spindel kann auch mit- ' tels Leitlineals in Verbindung mit einer Zahn- !The rotation of the spindle can also be done by means of guide rulers in connection with a tooth!

stange oder unter Verwendung von Wechsel- ■ rädern erfolgen.rod or using change ■ gears.

Der Werkzeugkopf 2 besitzt in der Regel I eine der Zähnezahl des Werkstücks ent- S sprechende Anzahl Werkzeuge, so daß sämtliche ; Nuten auf einmal hergestellt werden. Ihre Herstellung kann aber auch nach Ausschaltung einer entsprechenden Zahl von Werkzeugen gruppenweise erfolgen.The tool head 2 generally has one of the number of teeth on the workpiece speaking number of tools, so that all; Grooves are made at one time. Her Production can also take place after a corresponding number of tools have been switched off be done in groups.

Die Messer selbst können aus einem vollen Stück Stahl bestehen, der Werkstoffersparnis halber ;ind jedoch in die Halter eingesetzte | Messer erwünscht. Die Schwierigkeit ihrer Befestigung infolge Platzmangels für die Schrauben ι oder die Klemmvorrichtung bekannter Art ist !The knives themselves can consist of a full piece of steel, which saves material for the sake of; however | inserted in the holder Knife desired. The difficulty of attaching them due to lack of space for the screws ι or the clamping device of a known type!

dadurch gelöst, daß jedes Messer mit einer | Längsnut und mit Zähnen versehen ist, der Halter jedoch mit einer Feder und gleichen _{ Zähnen wie das Messer, oder umgekehrt. Letz- ; teres legt sich einerseits an die Schulter der Feder und anderseits an die Zähne des Halters mit wenig oder gar keinem Spielraum an, so daß die Schrauben vollständig entlastet sind und das Messer trotzdem hoher Beanspruchung standhält.solved by each knife with a | Longitudinal groove is provided with teeth, the holder but with a spring and the same _{teeth as the knife, or vice versa. Last; teres puts on the one hand on the shoulder of the spring and on the other hand against the teeth of the holder with little or no play, so that the screws are completely relieved and the knife can still withstand high stress.

Um eine besondere Vorrichtung zum Abheben der Messer zu ersparen, ist jeder Messerhalter, wie Abb. 7 und 8 zeigen, in einer Führung 77 scharnierartig um einen Stift 78 drehbar gelagert. Eine Feder 79 drückt durch einen Stift 80 den Halter in die Arbeitsstellung.In order to save a special device for lifting the knife, every knife holder, 7 and 8 show, mounted in a guide 77 in a hinge-like manner about a pin 78. A spring 79 pushes the holder into the working position through a pin 80.

Claims

Patent Claims:

i. Process for the simultaneous incorporation and gradual deepening of a Any number of internal or external grooves on workpieces, in particular the teeth of gears, in that the Workpiece is moved coaxially against an annular tool carrier, thereby characterized in that after the completion of each working stroke in the tool carrier (2) radially adjustable tools (70) withdrawn at the same time and at the beginning of the following working stroke are advanced so much that the grooves of the workpiece are deepened.

2. Ring-shaped tool carrier for carrying out the method according to claim 1, characterized in that the tools (70) are jointly adjustable by means of ^{curves (68 1) or the like provided in a rotatable ring (68) under the influence of a switching mechanism.}

3. Tool carrier according to claim 2, characterized in that the tools (70) and its holder (69) on the one hand with tongue and groove (71) and on the other hand with

'Saw-shaped teeth (72) are provided.

4. Tool carrier according to claim 2, characterized in that the tool holder (76 in Fig. 7, 8) sit hinge-like on guides (77) which are adjusted by the ring (68) of the tool head (2).

5. Machine for performing the method according to claim 1, characterized in that that a thumb (14) that the Weiki, tuck (82) bearing spindle (5) moves evenly in its longitudinal direction and a cam plate connected to the thumb (16) in the highest position of the spindle by means of a lever linkage (28, 27, 39, 36) moved the carriage (33) the ring (68) of the tool head

(2) rotated for the purpose of withdrawing the tools (70) from the workpiece (82).

6. Embodiment of the machine according to claim 5, characterized in that against one seated on the slide (33) and with the ring (68) of the tool head (2) connected slider (57) puts a thumb (42), which is supported by a lever linkage (28, 26, 46, 44) from intermittent for the purpose of advancing the tools (70) around a certain amount is switched.

7. embodiment of the machine according to claim 5 and 6, characterized in that that after a full turn of the thumb (42) displacing the slider (57) in the lower position of the latter, the slider (57) is completely moved back and thereby the tool head (2) is fully opened and the machine is stopped at the same time.

8. Machine according to claim 5 to 7 for the production of helically wound Teeth, characterized in that one firmly connected to the workpiece spindle (5) Dental arch (66) in one on the stand

(1) fixed rack (67) with oblique teeth engages and thereby rotates the workpiece spindle during its longitudinal displacement.

For this purpose 2 sheets of drawings.