DE377876C - Maschine zur Herstellung von Zahnraedern oder aehnlichen gezahnten Werkstuecken - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine geringen Raum beanspruchende und leistungsfähige Maschine zur Herstellung von Zahnrädern oder Rohlingen für Zahnräder und insbesondere eine solche, welche gleichzeitig eine Mehrzahl von Teilen des zu bearbeitenden Gegenstandes bearbeitet, zwischen denen sich Lücken befinden, wie beispielsweise bei Zahnrädern oder Rohlingen für " Zahnräder.

ίο Während die Maschine sowohl für solche für die erste Bearbeitung als auch für solche für die Fertigbearbeitung ausgeführt werden kann, ist als beispielsweise Ausführungsform eine Maschine zum endgültigen Fertigmachen der Zahnräder, d. h. eine solche zum Abschleifen der Zähne, gewählt. -

Die Zeichnung zeigt diese Ausführungsform, und zwar ist Abb. 1 eine teilweise geschnittene Seitenansicht einer Maschine gemäß der Erfindung zum Schleifen von Zahnrädern, deren Schleifscheiben entsprechend ein Profil haben, welches der Zahnlücke zwischen zwei Zähnen entspricht. Abb. 2 ist eine Draufsicht auf die Maschine nach Abb. 1.. Abb. 3 ist eine Seitenansicht im rechten Winkel zu der Ansicht von Abb. i. Abb. 4 ist ein Schnitt nach der Linie

4"4 der Abb. ι. Abb. 5 ein Teilschnitt des Maschinenständers. Abb. 6 ist eine Ansicht entsprechend Abb. 1, aber einer abgeänderten Ausführungsform mit zylindrischen Schleifscheiben. Abb. 7 ist eine Draufsicht auf die Maschine nach Abb. 6. Abb. 8 ist eine Ansicht entsprechend Abb. 6, aber im rechten Winkel dazu, und Abb. 9 ist eine schematische Ansicht, welche die Bildung der Führungsflächen bei der Maschine nach den Abb. 6 bis 9 veranschaulicht. In der Zeichnung bezeichnet 10 einen geeigneten Gestellrahmen, welcher mit einem senkrechten halbzylindrischen Lagerständer 11 versehen ist, der durch eine halbzylindrische Schale 12 ergänzt ist. Im unteren Ende des Lagerständers 11, 12 ist eine rohrförmige Treibwelle 13 gelagert, die gegen achsiale Verschiebung durch einen Bund 14 gehalten ist und ein Zahnrad 15 mit Schraubenzähnen trägt. Am oberen Ende ist die Welle 13, wie bei 13' ersichtlich, halbkreisförmig abgesetzt und steht in Anlage mit einem ähnlichen halbkreisförmigen Teil 16' am unteren Ende einer Stoßstange 16, welche drehbar im oberen Ende des Ständers und hin und her beweglich angeordnet ist und über den oberen Rand des Ständers hinausragt. Die Stoßstange 10 ist noch mit einer mittleren rohrförmigen Spindel 17 versehen, die am oberen Ende eine konische Vertiefung 18 hat, die den Zapfen einer kurzen Welle 19 aufnimmt, auf -welcher das zu bearbeitende Werkstück, beispielsweise ein Zahnrad oder Zahnradrohling, aufgesteckt wird. Durch die hohle Spindel 17 und in die Vertiefung 18 kann ein Ausstoßer 20 treten, welcher auf einem Fußhebel 21 (Abb. fi) aufsitzt, durch dessen Niedertreten der Ausstoßer hochgestoßen wird, um die Welle 19 auszuwerfen.

Auf dem Gestell 10 ist ein zylindrischer Behälter 25 angeordnet, der einen mittleren Rohrstutzen 26 gleichachsig mit dem Lagerständer 11, 12 hat. Auf dem Stutzen 26 ist ein Zahnrad 27 mit Kegelzähnen am äußeren Rande gelagert, welches auf Kugellagern 28 läuft und einen kleinen Zahnkranz 29 nach seiner Nabe zu trägt. Im Rande des Behälters 25 ist eine Anzahl nach dem gezeichneten Beispiel in Abb. 1 und b halbkreisförmiger Lagerhöhlungen 30 vorgesehen, welche radial zur Achse des Lager Ständers 11, 12 gerichtet sind. Ein auf dem Stutzen 26 ortsfester Behälter 31, welcher in das Zahnrad 27 mit aufgebogenen Speichen eingesetzt ist, ruht mit seinem überhängenden Rand auf dem oberen Rand des Behälters 25 auf. Er trägt neben dem Ergänzungslager für die Lagerhälfte 30 am Behälterrand 25 eine Gruppe radial gerichteter Lager 32 (Abb. 1), welche mit den Lagern 30 gleichachsig liegen. In jedem Paar von Lagern 30 und ^Z ist eine Welle ^ ortsfest gelagert, von denen eine nach auswärts heraussteht, um eine Antriebsscheibe 34 aufzunehmen. Jede Welle 33 trägt ein Kegelzahntrieb 35, das in Eingriff mit dem stetig umlaufenden Zahnkranz 27 steht, und ihr inneres Ende ist mit einer biegsamen Welle 36 verbunden, und diese wieder mit einer Welle 37, welche in einem auf einem Führungsblock 39 gleitenden Schlitten 38 gelagert ist, so daß alle Schleifscheiben auf den Wellen gleichzeitig angetrieben werden. Jeder Block 39 wird mittels Bolzen 40 (Abb. 1) in Stellung gehalten, die in Nuten 41 (Abb. 6) am Boden des Behälters 31 sitzen, wobei die Anordnung so getroffen ist, daß jeder der um die Achse der Welle 18 herum angeordneten Blöcke in seine radienparallele Lage genau einstellbar ist und ferner jeder Schlitten 38 in oder parallel zu den Radien der Achse dieser Welle hin und her bewegt werden kann.

Mit dem Trieb 29 an der Nabe des Zahnrades 27 steht in Eingriff ein anderer Trieb 45 (Abb. 3 und 4) einer senkrechten Welle 46 mit Schnecke 47, die mit dem Schneckenrad 48 auf einer Welle 48' kämmt, diese trägt an ihrem Ende ein Trieb 49 (Abb. 1), das mit einem Zahnrad 50 und dieses mit einem Zahnrad 51 einer Kurbelwelle 52 in Eingriff steht, deren Kurbelzapfen 53 durch eine Pleuelstange 54 mit einem Zapfen 55 (Abb. 5) verbunden ist, welcher senkrecht in einem Schlitz in der Stoßstange 16 verschiebbar ist und auch durch einen Schlitz 57 im Ständerteil 11 hindurchgeht.

Im Behälter 31 ist eine Ringnut fio ausgebildet, die durch einen L-förmigen Ring 61 (Abb. ι und 6) abgedeckt ist. Darin ist ein Zahnkranz 62 gelagert, welcher mit einem Trieb 63 (Abb. 2) einer Rohrwelle 64 in Eingriff steht. Diese ist in einem Lager 65 am Behälter 31 (Abb. i) ortsfest gelagert und trägt ein Kegelrad 66, das in Eingriff steht mit einem Zahnrad 67 einer Welle 68, deren Zahnrad 69 mit einem ebensolchen 70 einer Welle 71 in Eingriff steht. Diese wieder trägt ein Zahnrad 72, das in Eingriff steht mit einem ebensolchen ys an der W^Telle 48'. Eine durch einen Stellhebel 75 gesteuerte Kupplung 74 bewirkt die Verbindung zwischen dem vom Zahnrad 29 des großen Zahnrades 27 aus angetriebenen Schneckenrad 48 und der Welle 48'. Insoweit stimmen beide Ausführungsformen der Maschine mit den Abbildüngen überein.

Bei der Ausführungsform nach den Abb. 1 und 5 einschließlich ist jede Welle 37 mit einer Schleifscheibe 80 versehen, deren Umfangsprofil genau der Form der Lücke zwischen zwei Zähnen eines Triebes entspricht, welches, auf die Welle 19 aufgesteckt, der Bearbeitung unterliegt.

Um die Schleifscheibe allmählich einwärts in ihre Endstellung zu bewegen, ist jeder Schiitten 38 mit einem auswärts ragenden Stift 81 (Abb. i) versehen, der im Schlitten mittels einer

Mutter 82 längseinstellbar ist. Jeder Stift ragt in die im Behälter 31 ausgesparte Nut 60 hinein und liegt an einem Steuer- oder Führungsring 83 an, der an dem Zahnkranz 62 (Abb. 1) befestigt ist. Dieser Ring hat eine Anzahl von exzentrischen Steuerflächen 83', und zwar eine solche für jeden der Stifte 81 (Abb. 2}.

Wie vorher ausgeführt, erhält der lose Zahnkranz 62 von der Welle 48' aus seine Drehbewegung durch den Räderzug 63, 66,67, 68, 69, 70 von den Wellen 46 oder 71 aus.

Das Zahnrad 70 ist auf einer Welle 71 aufgesplintet, welche so in ihren Lagern läuft, daß sie sowohl drehbar als auch längsverschiebbar ist. Auf der Welle 71 ist das Zahnrad 72 gelagert, welches ein Kupplungsstück 87 trägt, das mit einem ebensolchen 88 auf der Welle 71 in Mitnahme kommen kann, wobei die Anordnung so getroffen ist, daß in der Stellung der Abb. ι die Welle 71 mit dem Rade 72 bis 87 gekuppelt ist und mit ihm umläuft. Wenn sie dagegen etwas zurückgezogen wird, in der Abb. 1 nach links, wird die Welle 71 frei vom Zahnrad 72 und sie kann dann von Hand gedreht werden und mit ihr das Zahnrad 70 und damit der ganze Räderzug bis zum Zahnkranz 62.

Mit dem Zahnrad 72 steht, wie gesagt, das Rad 73 der Welle 48' in Eingriff, so daß, wenn die Kupplung 88 in die Kupplung 87 eingerückt ist, der Antrieb des Zahnkranzes 62 maschinell von der Riemenscheibe 34 aus über 35 bis 27, 29, 45 bis 48, 74, 48' erfolgt.

Die Welle 46 trägt noch ein Kegelrad 90 an ihrem unteren verlängerten Ende, und dieses steht mit einem Kegelrad 91 in Eingriff, das auf der Nabe einer Reibungsscheibe 92 sitzt, die auf einer Welle 93 gelagert ist. Diese Welle trägt eine Schnecke 94, welche mit dem Schnekkenrad 15 auf der Triebwelle 13 in Eingriff steht. Auf der Welle 93 aufgesplintet und in Mitnahmeeingriff mit der Reibungsscheibe 92 befindet sich eine weitere Reibungsscheibe 95, die mit der Scheibe 92 durch einen gewichtsbelasteten Hebel 96 in Anlage gehalten wird.

Auf der Welle 93 ist ein Zahntrieb 97 (Abb. 3) befestigt, das mit einem größeren 98 in Eingriff steht.

Dieses trägt ein kleines Zahntrieb 99, das mit einem größeren Zahnrad 100 in Eingriff steht, an dem eine Sperrscheibe 101 befestigt ist. Diese Scheibe hat eine seitliche Schulter 102, unter welcher in der Regel ein Anschlagarm 103 mittels eines gewichtsbelasteten Hebels 104 gehalten wird. Die Anordnung ist dabei so, daß in der Regel eine Drehung der Welle 93 durch den Anschlagarm 103 verhindert ist, wenngleich dauernd das Bestreben zu einer solchen Drehung infolge der Reibung der Scheibe 92 an derScheibe 95 besteht. Mit dem Arm 103 steht eine Klinke 105 eines Hebels 106 in Anschlag. Ein Arm des Hebels 106 ist durch eine Lenkstange 107 mit einer senkrecht beweglichen Stange 108 verbunden, die andern einen Arm eines Winkelhebels 109 angreift. Der andere Arm desselben ist mit einer Stange 110 verbunden, welche durch die Rohrwelle 64 geht, die die Zahnräder 66 und 63 trägt. Diese Stange tritt in die Bahn eines der Schlitten 38, wenn dieser in seine äußerste Stellung nach außen bewegt wird, nachdem der Steueroder Führungsring 83 in eine Stellung bewegt ist, daß der tiefste Teil einer der Steuerflächen 83 gegenüber dem zugehörigen Stift 81 steht.

Jeder Schlitten 38 wird in der Regel durch eine Feder 38' (Abb. 1) nach auswärts gedrückt, und wenn der Führungsring 83 sich so weit gedreht hat, daß der Stift 81 des Schlittens 38 in dem größten Abstand der exzentrischen Steuerfläche 83' liegt, dann wird der betreffende Schlitten nach auswärts in den genannten Eingriff mit der Stange 110 geschoben, und diese bewegt durch den Winkelhebel 109 die Stange 108, den Lenker 107 und den Hebel 106 die Klinke 105 nach außen. Dadurch wird der Anschlagarm 103 aus der Schulter 102 ausgerückt. Während dieser Bewegung schwingt die Klinke 105 wieder zurück und gibt dabei den Arm 103 frei, so daß dieser wieder unter den Anschlag der Sperrscheibe 101 treten kann.

Sobald der Anschlag 101 durch Auswärtsbewegung des Armes 103 ausgelöst wird, kommt der mit dem Anschlag 101 verbundene Räderzug in Bewegung infolge der Wirkung der Reibungsscheiben 92 bis 95, wodurch eine volle Umdrehung des Anschlages 101 gesichert ist. Dieser Anschlag kommt dann am Ende einer Umdrehung wieder durch den von der freien Klinke 105 nicht mehr behinderten Arm 103 zur Ruhe. Die Drehung des Räderzuges gestattet eine Drehung de.r Welle 93, so daß die hohle Antriebswelle 13 (Abb. 5) gedreht wird, wodurch die Stoßstange 16 um einen Betrag, und zwar gleich dem Abstand zwischen zwei Zähnen der Zahnteilung des zu bearbeitenden Rades gedreht wird, indem das Übersetzungsverhältnis in dem Räderzug, der mit dem Anschlag 101 verbunden ist, so bemessen ist, daß das gewünschte Drehungsmaß herauskommt.

Bei der Ausführungsform nach den Abb. 6 bis 9 einschließlich wirkt die Schleifscheibe nicht mit einem profilierten Kranz, sondern mit ihren ebenen Seitenflächen, so daß sie während des größten Teiles ihrer Arbeitswirkung nur an einer Kante eines verhältnismäßig kleinen Teiles des Zahnes wirkt. Infolgedessen muß eine Vorkehrung getroffen sein, mittels deren die das 115-zu bearbeitende Rad tragende Welle während der radialen Bewegung der Schleifscheibe gedreht werden kann. Zu diesem Zwecke ist ein Führungsring 120 statt des Ringes 83 bei der ersten Ausführungsform vorgesehen, und dieser hat eine Gruppe von Führungsflächen von entsprechender Form (vgl. Abb. 9). Bei dieser Aus.

führungsiorm muß die Verschiebung des Schlittens 38 nach einem ganz bestimmten dem Zahnprofil entsprechenden Gesetz erfolgen, demgemäß die Form der Steuerfläche des Kranzes 120 gewählt werden muß. Die Welle 68 ist noch mit einer Verlängerung 121 versehen, welche am unteren Ende ein Kegelrad 122 trägt. Dieses steht in Eingriff mit einem Kegelrad 123 eines Zahnrades 124, das in Eingriff steht mit einem Zahnrad 125, welches seinerseits mit einem Zahnrad 126 einer Welle 127 in Eingriff steht, die eine Schnecke 128 trägt, die wieder mit dem Schnekkenrad 15 der hohlen Welle 13 in Eingriff steht. Bei dieser Ausführungsform der Maschine ist ein Zahnrad 130 (Abb. 8) entsprechend dem Zahnrad 45 der ersten Ausführungsform vorgesehen, dessen Welle 131 eine Schnecke 132 trägt, die mit einem Zahnrad 133 in Eingriff steht, welches seinerseits zwei Zahnkränze 134 und 135 trägt. Der Zahnkranz 135 steht mit einem Zahnrad 136 in Eingriff, das mit einem ebensolchen 137 der Kurbelwelle 52 in Eingriff steht. Die Verzahnung 134 greift in ein Zahnrad 140 ein, welches mit einem Zahnrad 141 in Eingriff steht, das an die Stelle des Zahnrades η2 der ersten Ausführungsform tritt und mit dem Zahnrad 70 verbunden ist. Die Anordnung und Übersetzungsverhältnisse dieser Räderzüge sind solche, daI3, wenn 6 Schleifscheiben vorhanden sind, der Führungsring 120 um ¹Z_n einer vollen Umdrehung weiter bewegt wird, während die Welle, die das Arbeitsstück trägt, durch einen Winkel gedreht wird gleich dem Abstand zwischen zwei Mittellinien zweier benachbarter Zähne des durch die Welle getragenen, zu bearbeitenden Zahnrades (vgl. Abb. 9).

Claims (6)

1. Patent-Ansprüche:

   i. Maschine zur Herstellung von Zahnrädern oder ähnlichen gezahnten kantigen Werkstücken, bei der mehrere radial gerichtete und gemeinsam angetriebene Werkzeuge auf achsial bewegte Werkstücke einwirken, dadurch gekennzeichnet, daß von der Häuptantriebswelle (^) im Gestellaufsatz (25) aus mittels tines großen Zahnrades (27) die ein einzelnes oder eine Mehrzahl aufeinander gereihter Werkstücke tragende Spindel (17) in dem Ständer (n, 12) in einer Hohlwelle

   (16) gelagert ist, welche über die lotrechte Welle (46) mittels Kurbelgetriebes (53 bis 55) im Arbeitsvorschub stetig auf und ab bewegt wird und in Mitnehmereingriff mit einer zu ihr achsialen Hohlwelle (13) stehend, mittels Zahnrädergetriebe (go bis 94) und einer Reibungs- oder Schleif kupplung (92 bis 95) drehgeschaltet werden kann, sobald die Schneckenwelle (93) in ihrer Sperrung (100 bis 109) von dem Werkzeugschlitten (38) . entsprechend beeinflußt wird, die gleichzeitig und selbsttätig durch einen Steuerflächenkranz (83) vom Zahnkranz (62) von der Welle (68) aus gegen das Werkstück hin und her bewegt werden.
2. 2. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß gegen den mit je einer Steuerfläche (83') für jedes Werkstück versehenen Führungsring (83) sich unter Federwirkung anlegende Anschläge (81) an den die Werkzeuge tragenden Schlitten (38) angeordnet sind.
3. 3. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei Verwendung von Schleifscheiben mit dem Zahnprofil entsprechend profiliertem Schleifenkranz, wo der Antrieb für die Drehung der Werkstückspindel (17) mittels einer senkrechten Welle (46) von dem Behälterrad (27) aus mittels Reibscheiben (92 bis 95) erfolgt, der an dem einen Werkzeugschlitten (38) vorgesehene Anschlag nach einer Umdrehung des Führungsringes (62) mittels eines Anschlages und Stellzeuges (103 bis 110) die Anschlagscheibe (101, 102) auslöst, um die mittels der Reibungsscheiben (92,95) ermöglichte Teildrehung bzw. Schaltung der Werkstückspindel (17) um eine Zahnlücke zu veranlassen (Abb. ι bis 5).
4. 4. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei Verwendung von zylindrischen Schleifscheiben der Antrieb der Werkstückspindel sowie des Führungsringes (62, 63) ununterbrochen mittels Räderzügen (122 bis 128 und 133, 135, 140, 141) erfolgt und die Führungsfläche (120) eine solche Form hat, daß sich während der Teildrehung des Werkstückes von Zahnmitte zu Zahnmitte die Schleifscheibe entsprechend dem Zahnprofil nach außen bewegt (Abb. 6 bis 9).
5. 5. Maschine, nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in den Antrieb zum Kurbelgetriebe (52 bis 55) für die Auf- und Abwärtsbewegung der Werkstückspindel eine von Hand ausrückbare Kupplung (74. 75) eingeschaltet ist.
6. 6. Maschine nach Anspruch 1 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß in den Antrieb für die Welle (68) zur Drehung des Führungsringes (62, 83) eine ausrückbare Kupplung (87, 88) eingeschaltet ist und die Welle (71) dieser Kupplung mit einem Getriebe (69, 70) zur Drehung des Führungsringes von Hand versehen ist.

   Hierzu ι Blatt Zeichnungen.