DE395662C - Maschine zum Hobeln von Stirn- und Schraubenraedern mittels zahnstangenartigen Werkzeuges nach dem Abwaelzverfahren - Google Patents

Description

Es sind Maschinen zum Hobeln von Stirn- und Schraubenrädern mittels eines zahnstangenartigen Werkzeuges bekannt, die nach dem Abwälzverfahren arbeiten und bei denen Werkzeug und Werkstück während jedes Arbeitsganges eine gegenseitige Wälzung vom Betrage einer ganzen Teilung für jeden in einem Arbeitsgang fertigzustellenden Zahn ausführen. Auf eine derartige Maschine bezieht sich die Erfindung. Sie besteht darin, daß der gesamte Ablauf des Arbeitsganges, nämlich die Wälzungs-, die Rückfüh rungs- und die Teil bewegung des Werkstückes sowie die Schneidebewegung oder der Stillstand des Werkzeuges, durch eine entsprechend bewegte Nockentrommel bestimmt wird. Dadurch wird eine sehr wesentliche Vereinfachung in dem Aufbau und in dem Betrieb der Maschine erzielt.

Weiter sind nach der Erfindung Einrichtungen vorgesehen, durch die der Hobelstößel vor Beginn der Rückführungsbewegung des Werkstückes in seiner obersten Stellung stillgesetzt werden kann und durch die die Nockentrommel auch dann zu bewegen ist, wenn sie von dem stillgesetzten Vorschubantrieb abgeschaltet ist.

Eine Ausführungsform dieser Maschine wird durch die Abb. 1 bis 25 im wesentlichen dargestellt, und zwar bedeutet Abb. 1 eine Seitenansicht der Maschine mit teilweisem senkrechten Schnitt durch die Mitte, Abb. 2 den Grundriß mit wagerechtem Schnitt durch den vorderen Teil der Antriebsvorrichtung für das Werkzeug, Abb. 3 einen Schnitt nach Linie X-Y der Abb. 1, Abb. 4 einen Schnitt nach der Linie A-B in Abb. 1, Abb. 5 eine Rückansicht mit Schnitt durch den Hauptantrieb, Abb. 6 einen Schnitt durch den hinteren Teil der Maschine mit dem Gestänge nach C-D der Abb. 5, Abb. 7 einen senk-I rechten Schnitt durch das Gehäuse und einen j Teil der Steuervorrichtung, Abb. 8 einen Schnitt nach der Linie E-F der Abb. 7, Abb. 9 einen solchen nach der Linie G-H der Abb. 7. In den Abb. 10 bis 12 ist die Steuertrommel S in Grundriß und Aufsicht mit Einzelheiten, j in Abb. 13 die Abwicklung der Trommel dargestellt. Abb. 14 gibt ein Bild des zeitlichen Verlaufes der von der Trommel gesteuerten Bewegungen des Werkstücktisches. Die Abb. 15 und 16 sind Quer- und Längsschnitt der einen, Abb. 17 und 18 Längsschnitt und Ansicht der andern der zu beiden Seiten der Trommel angeordneten Mitnehmer- \ vorrichtungen; Abb. 19 und 20 zeigen den Kasten zur Aufnahme der Tischsteuergetriebe (Tischsteuerkasten) in einem senkrechten und einem wagerechten Schnitt; Abb. 21 stellt eine Seitenansicht des von der Steuerwelle beeinflußten Federbolzens, Abb. 22 das elliptische Räderpaar der Schaltvorrichtung und Abb. 23 die dazugehörige Schrägzahnkupplung im Schnitt nach Linie N-O der Abb. 5 dar. Abb. 24 veranschaulicht die Kegelradzahnkörperbogen der Hauptabstellvorrichtung im Schnitt nach P-Q der Abb. 6, und Abb. 25 zeigt die Anordnung der Wechselräder des Tischsteuerkastens.

In der Beschreibung seien zunächst die Werkstückbewegung, die Bauart des Tischsteuerkastens, der Antrieb, die Werkzeugbewegung, die Schaltung und die Steuerung der Maschine erläutert. Dann folge die Beschreibung der Wirkungsweise.

i. Werkstückbewegung. Der Gußständer ι besitzt eine Querschlittenführung 2. auf welcher sich der Querschlitten 3 bewegt (Abb. 1). Dieser Querschlitten 3 ist mittels Handrades 5, Spindel 6, Kegelradgetriebes 7 und Schraubenspindel 8 auf das Schneidewerkzeug zu oder von ihm weg verschiebbar (Abb. 3). Zur Be-

wegung des Längsschlittens 4 auf dem Querschlitten 3 dient die Schraubenspindel 11 (Abb. 2), die in eine Mutter 12 des Längsschlittens greift und vom Stirnrad 13 angetrieben wird. Der Längsschlitten 4 trägt den Rundtisch 19, der einen Schneckenradkranz besitzt. In diesen greift die Schnecke 20, die auf der genuteten Welle 21 gleiten kann. Diese Welle besitzt an ihrem Ende einen Vierkant zum Handantrieb, wie übrigens auch die Schraubenspindel 11.

2. Tischsteuerkasten. Die Schraubenspindel 11 und die Welle 21 werden durch zwei Gruppen von Wechselrädern derart angetrieben, daß die richtige Wälzbewegung erzeugt wird. Diese Bewegung erfolgt durch die beiden Wellen 26 und 27 (Abb. 2, 3, 7, 8, 9, 19), die in den hintenliegenden Teil der Maschine führen. Die Welle 26 überträgt die Bewegung von dem die Steuertrommel umschließenden Gehäuse zum Tischsteuerkasten (Verbindungswelle) und treibt die oben erwähnten Wechselrädergruppen, während die Welle 27 nur zeitweilig eine schwingende Bewegnng zum Zweck einer Auslösung ausführt (Auslösewelle). Die beiden Wellen haben Keilnuten, weil sie im verschiebbaren Querschlitten 3 gelagert sind. Die Welle 26 ist in zwei Lagern 26¹ des Tischkastens geführt. Zwischen diesen Lagern 26¹ sitzt auf ihr undrehbar aber längsverschieblich zunächst eine"doppelseitige Kupplungsmuffe 28 (Abb. 19 und 20), und ferner ist lose auf ihr zu beiden Seiten der Muffe je eine mit Kupplungszähnen versehene Büchse mit Kegelrad 29 bzw. 30 (Abb. 20) angeordnet; letztere bilden zusammen mit einem Kegelrad 31 ein Wendegetriebe. Die Welle 32 des Kegelrades 31 bildet den vorderen Zapfen eines Kegelrades 33, auf dessen hinterem Zapfen das Kegelrad 34 lose läuft. Mit den beiden Kegelrädern 33 und 34 kämmen zwei Kegelräder 35 und 36, so daß das Ganze ein Planetenkegelrädergetriebe bildet. Der Ring 37, in dem die Kegelräder 35 und 36 gelagert sind, trägt einen gehärteten Stahleinsatz mit einer Rast 38 (Abb. 19), in die der Stift 39 eines Winkelhebels 40, 41 eingreift. Am Arme 41 dieses Winkelhebels ist ein Bolzen 42 dreh- ' bar schwingend gelagert, der unter der Einwirkung einer Feder 43 steht.. Das äußere Ende dieses Armes 41 (Abb. 19, 21) drückt auf einen senkrecht beweglichen Bolzen 44, der von einer Feder 45 nach unten gepreßt wird. Dieser Bolzen wird von einem fest auf der Welle 27 sitzenden Hebel 46 (Abb. 3 und 21) angehoben.

Die obenerwähnte Kupplungsmuffe 28 wird

auf ihrer Welle 26 verschoben durch eine auf der Welle 47 (Abb. 19 und 20) befestigte Gabel 48, Die Welle 47 selbst ist in ihrer Achsenrichtung verschiebbar, und zwar durch ihr als Zahnstange ausgebildetes Ende, in das ^: ein Stirnrad 49 eingreift, das fest auf einer Welle 50 sitzt. Diese trägt am anderen Ende einen Handhebel 55 (Abb. 1, 3), durch dessen 65" Umlegen die Kupplungsmuffe 28 mit dem einen oder anderen der Kegelräder 29 und 30 in Eingriff gebracht wird. Fest auf der Nabe des Kegelrades 31 (Abb. 20), also in fester Verbindung mit der Welle 32, ist ein Stirnrad 31^ angeordnet, das in Eingriff mit einem Stirnrad 51 auf einer Welle 52 steht. Auf dem anderen Ende dieser Welle ist ein Stirnrad 53 aufgekeilt. Dieses ist — und das muß zum Verständnis der späteren Erläuterung der Wirkungsweise hervorgehoben werden — das treibende Rad der für die Teilung maßgebenden Wechselräder (Teilungswechselräder), welche die Welle 11 drehen, während Stirnrad 54 das Anfangsrad der für die Zähnezahl maßgebenden Wechselräder (Zähnezahlwechselräder) ist, die auf die Welle 21 wirken.

3. Antrieb. Der Hauptantrieb der Maschine erfolgt von einer Riemenscheibe 60 (Abb. 2 und 5) aus, die hohlkegelig ausgedreht ist und eine Reibkupplung 61 (Abb.* 5) aufnimmt; letztere ist auf der Antriebswelle 62 befestigt. Auf der gleichen Welle sitzt auch das eine Rad 63 des Kegelrädergetriebes 63, 64. Das zweite Kegelrad 64 ist auf einer Welle 65 aufgekeilt, die mittels des Räderwechselgetriebes 66, 67, 68, 69, 70, 71, 72, 73 (Abb.. i, 2, 4, 5) eine Kurbelscheibenwelle 68¹·¹ treibt. Zum Einschalten der gewünschten Übersetzung dienen dabei verzahnte Büchsen 74, 75 (Abb. 4 und 1) und Zahnbögen 76, 77, die durch die Hebel 78, 79 und' die entsprechenden Wellen 80 und

81 gedreht werden.

4. Werkzeugbewegung. Die Kurbelscheibenwelle 68^a trägt vorn die Kurbelscheibe

82 (Abb. i, 2, 3). In der Kurbelscheibenwelle 68^a ist ein einen Zapfen 83¹ tragendes Lager

83 mittels des Vierkants 84, der Welle 85, des Kegelrädergetriebes 86, 87 und der Schraubenspindel 88 radial verschiebbar und durch Schrauben 89 feststellbar. Der zum Zapfen 83^x des Lagers 83 gehörige Stein 90 gleitet in einen Schlitzhebel 91, der um einen Zapfen 92 schwingt (Abb. 2, 3). Am Zapfen 93, der an dieser Kulisse befestigt ist (Abb. 3), greift no eine Pleuelstange 94 an, die durch den Mitnehmerzapfen 96 dem Stössel 97 (Abb. 1) eine auf und nieder gehende Bewegung erteilt. Der in. ihm gelagerte Stahlhalter 98 wird in bekannter Weise beim Aufwärtshub zurückgekippt. Der Stößel kann mittels des Vier- . kants 99, des Kegelrädergetriebes 100, 101 und der Schraubenspindel 102 in der Höhe eingestellt und mittels der Mutter 103 festgestellt werden (Abb. 1, 2). Die Lagerung und Führung des Schlitzhebels sowie die Stößelbahn liegen im Führungskörper 300, der zwecks Hobeins

von Schrauben- oder Pfeilrädern mittels seine Schneckengetriebes schräg zur Achse des Werkstückes einstellbar und durch Schrauben feststellbar ist. Der Stahlhalter trägt den zahnstangenförmigen Hobelstahl 104¹. Das Stösselgewicht ist durch das Gegengewicht 113 ausgeglichen (Abb. 3).

5. Schaltung. Die obenerwähnte Kurbelscheibenwelle 68^fl trägt hinten ein elliptisches Stirnrad 120 (Abb. 6 und 22), das mit dem auf einem kurzen Zapfen gelagerten elliptischen Gegenrade 121 zusammenarbeitet. Das letztere ist mit einem Kegelrad 121¹ verbunden, das in ein Kegelrad 122 eingreift (Abb. 5). Dieses sitzt fest auf der Schaltwelle 123 (Abb. 1, 23), die die Schaltkurbelscheibe 124 trägt (Abb, 1 und 5). Das Kegelrad 122 ist mit der Schaltkurbelscheibe 124 durch eine auf der Schaltwelle 123 längsverschiebbare Sicherheitskupp-Ir.ng 340 (Abb. 5 und 23) verbunden, deren V-förmige Zähne durch eine Feder in die Kupplungshälfte des Kegelrades 122 gedrückt werden und bei Störungen in der Schaltvorrichtung außer Eingriff kommen. Von der Schaltkurbelscheibe 124 führt eine Kurbelstange 125 abwärts zur Kulisse 126 (Abb. 1, 5). Auf dieser ist ein Schieber 127 angeordnet. Von ihm aus wird die Bewegung der Kulisse durch die Schaltstange 128 (Abb. 1, 5) auf die Schalthaube 129 übertragen, die mittels der Klinke 130 das Schaltrad 131 antreibt. Da durch den genannten Schlichthebelantrieb des Stößels weniger als die Hälfte der Umdrehung der Kurbelscheibenwelle 68" für den Aufwärtsgang des Stößels in Anspruch genommen ist, würde der Schaltvorgang in den Arbeitshub hineinreichen, wenn nicht infolge der Einfügung der erwähnten elliptischen Räder 120, 121 eine dem ungefähr entsprechende Drehstrecke der Welle 123 für das Schalten zur Verfügung ^: stände.

6. Steuerung. Die das Schaltrad 131 tragende Welle 132 hat auf der der Antriebsriemenscheibe 60 zugewendeten Seite der Maschine ein Stirnrad 133 (Abb. 5, 7, 9), in das ein lose auf der Welle 140 laufendes Gegenrad 134 eingreift (Abb. 5, 8). Auf der gleichen Welle sitzen ebenfalls lose die Kegelräder 135 und 136, von denen jeweils eins das Kegelrad 137 antreibt, dessen Welle 141 über entsprechende Stirnräder die oben bei Beschreibung des Tischsteuerkastens erwähnte Welle 26 bewegt.

Nach Beendigung eines Arbeitsganges, also nach Vorüberwälzen einer oder mehrerer Teilungen, wird das Werkzeug in seiner Höchstlage festgehalten, während das Werkstück sich in die neue Arbeitslage zurückbewegt. Diese Rückbewegung wird durch den später genau ' zu beschreibenden selbsttätigen Teil der Maschine, insbesondere eine Trommel 150 (Abb.

7 bis 14) eingeleitet. Auf ihrer Oberfläche sind Nocken A', B', C, D', E' und F' (Abb. 11 bis 13) angeordnet. Die Trommel :5ο ist auf einer Welle 151 aufgestiftet (Abb. 8). Zu ihren beiden Seiten ist je eine Mitnehmerscheibe mit je einem Mitnehmer 152, 153 (Abb. 15 bis 18) vorgesehen, deren äußerste Stellungen durch die in Schlitze der Mitnehmer reichenden Bolzen 154 bestimmt sind. Die Mitnehmer sind außen klinkenartig geformt und stemmen sich unter dem Druck ihrer Federn gegen Nocken 155 (Abb. 15 und 18) von Stirnrädern 156 und 157 (Abb. 8, 15 bis 18). Mittels des Handhebels 158 (.Abb. 8 links) kann durch das aus den Abbildungen ersichtliche Gestänge die Welle 160 achsial verschoben und der Zapfen 159 zurückgezogen werden (Abb. 8, 15, 16), wodurch der Mitnehmer 152 nach innen bewegt wird, so daß er von dem Stirnrade 156 nicht mehr angetrieben wird und die Trommel 150 von ihren Antriebsgliedern abgeschaltet ist. Wie später erläutert werden wird, hat dies zur Folge, daß nun die Rückbewegung des Werkstückes erfolgen kann. Das Stirnrad 156 (Abb. 8) wird durch die Räder 163, 162, 161, das Rad 157 durch die Räder i66, 165, 164 angetrieben. Die Räder 163 und 166 sitzen auf verlängerten Naben 167 und 168 an Kegelrädern 135 und 136, die Kupplungszähne tragen. In diese Zähne greifen wechselweise zwei zwischen den Kegelrädern 135 und 136 auf der Welle 140 sitzende Kupplungsmuffen 169 und 170 ein, von denen die Muffe

169 lose auf der Welle 140 sitzt, die Muffe

170 dagegen in einer Keilnut verschiebbar ist. Mit den beiden Kegelrädern 135 und 136 ist das Kegelrad 137 in Eingriff, das auf der Welle 141 festgekeilt ist. Diese ist, wie oben bemerkt, durch ein Räderwechselgetriebe mit der Verbindungswelle 26 verbunden. Die entsprechenden Wechselräder können mittels des Handhebels 142 (Abb. 4), der Welle 143 und der Gabel 144 (Abb. 7 und 9) eingeschaltet werden. Durch diese Räderübersetzungen sowie die von der Verbindungswelle 26 angetriebenen beiden Gruppen von Wechselrädern (Abb. 20, 25) wird die Wälzgeschwindigkeit des Werkstückes und also auch die Zahl der Teilungen bestimmt, um die es während eines no Arbeitsganges weiter gewälzt wird. Die von der Welle 141 zur Welle 26 führenden Übersetzungen stehen in einem solchen Verhältnis zueinander, daß durch entsprechende Stellung des Hebels 142 (Abb. 1) während des Hobeins die Zahl der in einem Arbeitsgange fertigzustellenden Zähne oder Teilungen verändert werden kann, und zwar in der Weise, daß, wenn bei Einschaltung der einen Übersetzung beispielsweise nur ein Zahn fertiggestellt wird, bei Einschaltung der anderen Übersetzung zwei oder mehrere Zähne entstehen, ohne daß

die Bewegung der Nockentrommel 150 beeinflußt wird.

Die Vorrichtung zur Erzeugung der Rückbewegung des Werkstückes erhält ihren Antrieb von einer Riemenscheibe 174 (Abb. 8) aus, die von einer auf der Antriebswelle 62 befestigten Riemenscheibe 173 getrieben wird (Abb. 2 und 5). Die Drehung der Riemenscheibe 174 wird durch die Räder 175, 176, 177 (Abb. 8) auf die Welle 140 und von dieser auf die Trommel 150 übertragen. Bei der Drehung der Trommel 150 wird durch ihren Nocken F' der Hebel 178 (Abb. 7, 9, 12), also auch die Welle 27, ein wenig gedreht. Hierdurch wird, wie aus der Beschreibung des Tischkastens hervorgeht, der Lagerring 37 (Abb. 19, 20) der Planetenkegelräder (33, 34, 35, 36) im Tischsteuerkasten 2i freigegeben, also die Tischdrehung unterbrochen. Die Nocken A' und B' schieben den wagerechten Hebel 179 zur Seite, drehen also den senkrechten Zapfen 180 und den wagerechten Hebel 18 r (Abb. 7, 8, 10). Dieser ist als Kippspann werk mit einer Außendrehachse im Zapfen 182 ausgebildet; daher braucht die Verschiebung des Hebels 179 nur wenig über die Mittelstellung hinaus zu erfolgen, worauf die Feder des Spannwerks die weitere Drehung bewirkt. Der Hebel 179 dreht sich zuerst eine kleine Strecke, um die Feder zu spannen, dann schlägt er mittels eines Zapfens gegen einen von zwei Stellbolzen 183 oder 184 (Abb. 10) eines Hebels 185, der somit an der Drehung teilnimmt. Durch die Drehung des Hebels 185 aber wird die obenerwähnte Kupplungsmuffe 169, 170 auf der Welle 140 (Abb. 8) aus der Kupplung des Kegelrades, in die sie gerade eingreift, herausgezogen und mit der gegenüberliegenden Kupplung in Eingriff gebracht. Dementsprechend erhält durch das Kegelrad. 137 die Welle 141 und daher auch die Verbindungswelle 26 eine bestimmte Drehrichtung, was wiederum eine bestimmte Wälzrichtung des Tisches zur Folge hat.

Der Hebel 185 kann übrigens in der Richtung gegen die Riemenscheibe 174 (Abb. 9 und. 10) nur bis zu einem gewissen Grad ausschlagen. Sein hakenartiger Fortsatz 186 fängt sich nämlich nach einer gewissen Verschiebungsstrecke an einer Nase 187^s des Hebels 187 (Abb. io, 11), die ihn an einem vorzeitigen Einrücken der Kupplung hindert. Erst wenn dieser gesenkt wird, kann der Hebel 185 ganz nach links schnappen und einkuppeln. Diese Senkung des Hebels 187 wird von einem Nocken 206 (Abb. 5, 6) der Kurbelscheibenwelle 68^a (vgl. oben, Beschreibung der Werkzeugbewegung) veranlaßt und durch ein später beschriebenes Gestänge auf den Hebel 187 übertragen. Da nämlich die Drehung der Trommel 150 unabhängig von der Bewegung des Werkj zeuges und der Schaltbewegung sein muß, die J Rückbewegung aber nur bei der Höchstlage i des Stößels anfangen darf, wird von der

Hubscheibenwelle aus der Beginn der Rück-■ bewegung durch Senken des Hebels 187 bej stimmt.

Eine Nut im Nocken D' der Trommel 150 (Abb. 13) erlaubt dem Federbolzen 188, sich nach innen zu schieben, wodurch der Hebel 189 (Abb. 7, 8, 9), der Zapfen 190 und der Kupplungshebel 191 gedreht und die Kupplung ■ 192 in Eingriff gebracht wird. Infolgedessen wird das Stirnrad 134 nicht mehr von dem , inzwischen stillgesetzten Schaltrade 131 angetrieben, sondern dreht sich mit der Umlaufzahl der Welle 140, die von der Riemenscheibe 174 aus ständig angetrieben wird. Das Schaltrad 131 eilt hierbei der Schaltklinke vor, so daß diese ungehindert über die Schaltzähne gleitet. Auch die Wellen 141 und 26 ebenso wie die 1 Trommel 150 laufen dann mit schnellerer Umlauf zahl als gewöhnlich.

Durch den Nocken C der Trommel 150 : (Abb. 11) wird der Hebel 187 gehoben und dadurch die wagerechte Welle 194 sowie der , ; Hebel 195 nach oben gedreht. Die senkrechte j Stange 196 (Abb. r, 5, 6,9) wird unter Spannung j ihrer Feder aufwärts und der Hebel 197 rechts- \ drehend bewegt, also die Reibungskupplung j 61 in die Antriebsriemenscheibe 60 hinein- ! gedrückt. Gleichzeitig werden die Kegelrad- ! zahnbögen 255, 255* (Abb. 5, 24) etwas gei dreht, was die Entspannung eines Bremsbandes 200 der Reibungskupplung 61 zur Folge hat. I Diese Stellung des Gestänges wird gesichert \ durch eine Kante 201, uuter die eine Klinke 202 unter dem Druck der Feder 203 ein- \ schnappt, sobald die Stange 196 gehoben ist. ' Dabei wird ein Anschlag 204 wohl ein wenig der auf der Kurbelscheibenwelle 68^Λ sitzenden Scheibe 205 genähert, aber ohne vorläufig den Nocken 206 zu berühren. In die Bahn dieses Nockens wird der Anschlag 204 erst durch eine Stange 207 gebracht, die vom Trommelnocken E' aus durch den Hebel 210, die Welle 209 und den Hebel 208 (Abb. 11'und 12) gehoben wird.

Damit der Anschlag 204 nur während eines ; ganz bestimmten Intervalles der Drehung der Kurbelscheibe 82 gegen die Scheibe 205 fallen kann, besteht eine Verriegelung. Der Hebel ¹ 211 (Abb. 5) bewegt nämlich während jeder Drehung der Kurbelscheibenwelle 68^a einmal ^: den Federbolzen 212 mit seiner Klinke 213, ; die den Anschlag 204 je nach ihrer Lage festhält oder freiläßt. An der obenerwähnten Drehung des Hebels 197 nimmt auch sein ' Fortsatz 214 teil, infolgedessen kann auch der Winkelhebel 215, 219 sich drehem Er wird dazu veranlaßt durch die Feder 216, die auf ; der Welle des Handgriffs 217 gegen ein Ge-

stange drückt, das den Druck auf den Hebel 215, 219 in der Richtung des Pfeiles 218 weiterleitet (Abb. 2, 5). Der Anschlag 215 dieses Hebels dient also zur Inbetriebsetzung der Maschine, der Anschlag 219 zum Abstellen. Aus den Abb. i, 5, 6 geht hervor, daß die Bewegung des Anschlages 215 in der Richtung des Pfeiles 218 auf die Maschine den gleichen Einfluß hat wie ein Heben des Hebels 187 ίο (Abb. 7, 11). Beim Abstellen von Hand wird die Welle 220 dagegen in der Richtung des Pfeiles 221 gedreht; der Anschlag 219 senkt sich und drückt auf den Hebel 222, wodurch die Klinke 202 zurückgezogen wird. Die »5 Stange 196 geht unter dem Druck ihrer Feder abwärts, die Reibungskupplung 61 wird ausgeschaltet und im gleichen Augenblick das Bremsband 200 angezogen. Mittels des Handhebels 223 wird die Zahnkupplung 224 (Abb. 2, 5, 6 gelöst, wodurch das elliptische Stirnrad 121 samt dem mit ihm festverbundenen Kegelrad 121¹ -stillgesetzt wird. Dann kann die Schaltkurbelscheibe 124 verstellt werden, ohne daß die Hubscheibe sich dreht, also der Zeit-2ß punkt der Schaltung dem Werkzeughube beliebig angepaßt werden.

Die zu hobelnden Räder werden im allgemeinen auf einem Dorn des Rundtisches 19 festgespannt.

7. Die Wirkungsweise möge durch Verfolgung eines Arbeitsganges erläutert werden. Wie aus Vorstehendem hervorgeht, werden die Tisch bewegungen von der Trommel aus gesteuert. Demnach ist für jede Arbeitsstufe eine gewisse Strecke der Trommelumdrehung vorbehalten, denn die Trommel macht eine ganze Umdrehung während eines Arbeitsganges der Maschine. Während eines solchen führt der Tisch 19 die folgenden Bewegungen aus (vgl. das Schema Abb. 14):

I. Während ¹J₂₀ Trommeldrehung (i8°) Rückwärtswälzung des Tisches.

H. Während */_l0 Trommeldrehung (144 °) Rückwärtsverschiebung des Tisches längs des Stahles (ohne Drehung).

HL Während Vso Trommeldrehung (i8°) Rückwärtswälzung des Tisches.

IV. Während ¹J₁₀ Trommeldrehung (36°) schnelle Vorwärtswälzung des Tisches. ^s

V. Während ⁴/₁₀ Trommeldrehung (144⁰) < schrittweise Vorwärtswälzung des Tisches.

Dabei ist als vorwärts die Bewegungsrichtung während des Hobeins, also während der Spanabhebung angenommen.

Vorgang I, II und III bilden die Rückbewegung, Vorgang IV dient zum Ausgleich des Spiels, und Vorgang V ist die eigentliche Hobelperiode.

Trotzdem hiernach für die Hobelperiode nur . ⁴/_I0 der Trommelumdrehung vorbehalten sind, ist die für die Rückbewegung und für den Ausgleich des Spiels nötige Zeit doch nur etwa V₁₀ derjenigen der Hobelperiode, da die Trommel und der Tisch während der vier ersten Bewegungen eine viel größere Geschwindigkeit haben als beim Hobeln. Von diesen Bewegungen sind übrigens nur die zweite und fünfte theoretisch absolut nötig. Denn da während des Hobeins das Arbeitsstück sich um eine Teilung längs des eine Zahnstange ; verkörpernden Stahles abgewälzt hat, der Stahl aber nicht unendlich lang ist, muß das j Zentrum des Radkörpers wieder in die Ani fangslage zurückverschoben werden, ohne daß sich das Rad dreht. Dazu dient eben die Tischbewegung II. Um aber mit Sicherheit : praktisch genaue Arbeit zu erzielen, wird der ; Tisch zweimal ¹Z₂₀, also zusammen ¹J₁₀, der ' Trommeldrehung über die ursprüngliche Lage zurück und darauf wieder V₁₀ Trommeldrehung vorwärts gewälzt. Dadurch wird erreicht, daß alle beweglichen Teile in der Richtung der Vorwärtsbewegung ohne Spiel auf einanderliegen. Warum anstatt V10 Trommeldrehung hier zweimal ¹Z₂₀ zurückgewälzt wird, soll weiter unten erläutert werden.

Es sei angenommen, die Maschine arbeite am Schluß des Hobeins. Die Hauptriemen- • scheibe 60 treibt, da die Reibungskupplung 60. 61 eingeschaltet und das Bremsrad 200 ge- g₀ lockert ist, die Kurbelscheibenwelle 68-', was sowohl die Werkzeugbewegung als auch die absatzweise Drehung des Schaltrades 131 hervorruft. Die kleine Drehung des Schaltrades übersetzt sich jedesmal durch die Welle 132, die Stirnräder 133, 134 (Abb. 9) und die Kegelräder 135, 136 auf die Welle 141 und von ihr über das Räderwechselgetriebe 21¹ auf die Verbindungswelle 26, die das Kegelrad 29 oder 30 (je nach der Wälzrichtung) sowie das Kegelrad 31 (Abb. 19, 20) und das damit verbundene Stirnrad 31", also die W^Tellen 32 und 52 antreibt, die über die zwei Wechselrädergrupptn des Tisches die Welle 21 und die Schraubenspindel in Umdrehung versetzen, d. h. eine schrittweise kleine Wälzung des Tisches hervorbringen. Bei jeder Drehung des Schaltrades 131 wird auch über die Stirnräder 133, 134 (Abb. 9), 163, 162, 161, 156 (Abb. 8) die Trommel 150 (Abb. 8) in der Richtung des no Pfeiles 250 (Abb. 13) gedreht. Die Trommel kann sich übrigens nur in diesem Sinne drehen, und zwar vermöge der Anordnung des Kegelräderwendegetriebes 135, 136, 137, wie aus den Zeichnungen hervorgeht und nachstehend noch weiter erläutert werden soll.

Das Kegelrad 136 bewegt sich natürlich auch bei jedem Schalthub und infolgedessen auch die Stirnräder 166, 165, 164 und 157 (Abb. 8). Letzteres dreht sich entgegen dem Sinne des Trommelmitnehmers 152. Weil aber die sechs Nocken 155 des Rades 157 (Abb. 15, 18) nicht

mit den radialen Stirnseiten, sondern mit den gebogenen Rückseiten gegen den Mitnehmer 152 umlaufen, wird der Nasenteil 153 des Mitnehmers einfach nach innen gedrückt, so daß die Nocken 155 unbehindert über ihn hinstreichen können. Kurz vor dem letzten Schalthube des Hobelganges gelangt bei der Drehung der Trommel das Ende ihres Nockens E' über den Hebel 210 (Abb. 11, 12) und läßt

xo diesen und damit die Stange 207 unter der Wirkung ihrer Feder vorübergehend nach oben schnellen. Hierdurch wird die Klinke 204 um den Zapfen 252 in den Bereich des Nockens 206 gedrückt (Abb. 5, 6). Durch den letzterwähnten Schalthub kommt nun der Anfang des Trommelnockens B' gegen den Hebel 179 und schiebt ihn zur Seite, und dadurch wird die Kupplungsmuffe 169 (Abb. 8) außer Eingriff gebracht, so daß die Trommel stehenbleibt. Zugleich wird durch die Hebel 179 und 185 die Feder des Kippspannwerkes 181 (Abb. 10) gespannt, ohne daß indessen letzteres ganz nach der anderen Seite schlagen kann, da die Nase 187" des Hebels 187 eine weitere Drehung vorläufig verhindert. Inzwischen gelangt der Nocken 206 der Kurbelscheibenwelle 68'¹ unter den Anschlag 204 (i^bb. 5, 6), der um den Zapfen 253 gedreht wird, und zwar gerade im Augenblick der Höchstlage des Stößels. Die Stange 254 wird dadurch in die Höhe gezogen, dreht den Winkelhebel 222 im Sinne des Uhrzeigers und zieht die Klinke 202 unter der Kante 201 weg. Die Stange 196 kann nun unter dem Drucke ihrer Feder abwärts gehen. Der Hebel 197 rückt die Reibungskupplung 60, 61 aus und spannt mittels der Kegelradzahnbögen 255, 255'* (Abb. 24) das Bremsrad 200, so daß die Antriebswelle 62 plötzlich angehalten wird und die Werkzeughub- und die Schaltbewegung aufhören. Übrigens wird dabei auch der Nocken 215 im Sinne des Pfeiles 221 (Abb. 5) gedreht und die Feder 216 der Handabstellvorrichtung (Abb. 2 und 4) entspannt, der Handgriff 217 ,

also vom Maschinenständer fortbewegt. \

Das Senken der Stange 196 hat aber auch zur Folge, daß der Hebel 187, der inzwischen vom Nocken C der Trommel freigegeben ist, niedergeht, so daß das Kippspannwerk 181 der Spannung seiner Feder nachgeben kann. Das Kippspannwerk bringt dann durch seinen Ausschlag die Kupplungsmuffe 170 mit der Kupplung des Kegelrades 136 (Abb. 9) in Eingriff. Da aber die die Vorrichtung zur Erzeugung der Rückbewegung antreibende Riemenscheibe 174 und infolgedessen die Welle " 140 ständig in gleicher Richtung umläuft, so wird nun das Kegelrad 136 ebenfalls in der Drehrichtung der Welle 140 umlaufen; es überträgt seine Drehung mittels des Räderwechselgetriebes von der Welle 141 auf die Tisch- , kastenwelle 26. Diese dreht sich daher fortan in entgegengesetztem Sinne wie vorher, ruft also eine Rückwärtswälzung des Tisches hervor. Durch das Kegelrad 136 werden nun auch die Stirnräder 166, 165, 164 und 157 gedreht (Abb. 8); der Mitnehmer 153 dieses Rades treibt auch die Trommel 150 an, und zwar im gleichen Sinne wie vorher.

Nach ¹Z₂₀ Drehung der Trommel schiebt der Nocken F' der Trommel den Hebel 178 (Abb. 8 und 12) zur Seite; so daß die Tischkastenwelle 27 geschwenkt wird. Dadurch wird im Tischkasten der Hebel 46 gehoben (Abb. 19, 20, 21), durch diesen die Stange 44 der Winkelhebel 41, 40 geschwenkt und so der Stift 39 des Hebels 40 aus der Rast 38 des Planetenradringes 37 herausgezogen (Abb. 19). Die weiter umlaufende Welle 32 treibt dann nicht mehr das Kegelrad 34, sondern den Ring 37 mit seinen beiden Kegelrädern 35 und 36 an. Demgemäß hört die Rückwärtsdrehung des Tisches 19 auf, und nur die Rückwärtsverschiebung geht weiter vor sich. Diese dauert während ⁴/_]0 Umdrehung der Trommel an; in der gleichen Zeit hat der Plänetenring

37 gerade eine Umdrehung gemacht, worauf seine Rast 38 wieder unter den Stift 39 gelangt. Da inzwischen der Trommelnocken F' weitergewandert ist, muß der Stift 39 unter go dem Drucke der Feder 43 wieder in die Rast

38 fallen und den Planetenring 37 feststellen; die Feder 43 bewirkt auch, daß die Welle 27 und der Hebel 46 unbehindert wieder in die frühere Lage zurückgedreht werden. Infolge des Festhaltens des Planetenringes dreht sich dann wieder das Kegelrad 34, so daß auch die Rückwärtsdrehung des Tisches 19 wieder einsetzt, und da nun, wie soeben hervorgehoben, die Rückwärtsverschiebung nicht aufgehört hat, beginnt wieder eine Rückwärtswälzung des Tisches 19 von der Dauer von ¹Z₂₀ Trommeldrehungen. Damit aber sind die zwei Rückwärtswälzungen von je ¹Zj₀ Trommeldrehung vollendet. Daß anstatt einer Wälzung von Y₁₀ deren zwei von je ^x/₂₀ Trommeldrehung gewählt wurden, geschah, um sicher zu sein, daß der Stift 39 des Hebels 40 ohne Anstände in die Rast 38 des Planetenringes 37 einfallen kann. Würde man die erste Rückwärtswälzung ¹Zj₀ anstatt ¹Z₂₀ Trommeldrehung dauern lassen, so würde nach der Rückwärtsverschiebung von *Zio *^m Augenblick, da der Stift 39 in die Rast 38 fallen soll, das Planetenrad seine Richtung ändern, so daß zum Einfallen des Stiftes eine allzu beschränkte Zeit zur Verfügung stände.

Ein wenig vor Ablauf der zweiten Rückwärtswälzung tritt eine Lücke des Trommelnockens D' vor den Bolzen 188 (Abb. 9, 13), der infolge des Druckes seiner Feder in die Lücke . fällt und den Hebel 189 freigibt, so

daß die Kupplung 192 durch ihre Feder 140 eingerückt wird. Das Stirnrad 134 wird nun durch die Kupplung 169 mit der Welle 140 dadurch fest verbunden (Abb. 8), daß im Augenblick des Beginns der Bewegung zum Ausgleich des Spiels der Trommelnocken A' den Hebel 179 (Abb. 7 und 13) so dreht, daß seine Gabel nach der Seite der Riemenscheibe 174 hin zeigt und die Kupplungsmuffe 169 mit der Kupplung des Kegelrades 135 in Eingriff bringt. Da die ständig umlaufende Welle 140 in diesem Augenblick durch die Kupplung 192 mit dem Stirnrad 134 verbunden ist, auf dessen Hohlwelle auch die Kupplung 169 längsverschiebbar ist, macht beim Einrücken dieser j Kupplung das Kegelrad 135 die Drehung der I Welle mit und treibt das Kegelrad 137 sowie j die Wellen 141 und 26, aber, wie aus Abb. 8 ^; hervorgeht, in entgegengesetztem Sinne wie j vorher. Es entsteht also eine Vorwärtswälzung des Tisches 19, die, wie früher erwähnt, ¹Z₁₀ ; Trommeldrehung dauert. Während dieser Be- ; wegung wird durch das Rad 134 das Schalt- j rad 131 in schnelle Umdrehung versetzt, wobei aber dessen Zähne einfach unter der Schaltklinke hindurchstreifen. Inzwischen ist die Lücke im Trommelnocken D' vorbeigewandert, der Bolzen 188 wieder herausgeschoben und die Kupplung 192 ausgerückt worden, so daß die Kupplungsmuffe 169 wieder lose auf der Welle 140 sitzt. Nun würden also Trommel 150 und Tisch 19 stillstehen. Jedoch ist in der Zwischenzeit der Trommelnocken C unter den Hebel 187 gelangt. Dieser wird gehoben und mit ihm die Stange 196. Durch die daraus folgende Drehung des Hebels 197 wird das Bremsrad 200 entspannt und die Reibungskupplung 61 eingeschaltet, worauf die Werkzeughub- und Schaltbewegung wieder einsetzt, d. h. der Hobelgang wieder beginnt. Zugleich hat sich unter dem Druck der Feder 203 die Klinke 202 unter die Auflagekante 201 gelegt und hält diese fest. Der Hebel 214 dreht aber den Hebel 215 der Handabstellvorrichtung wieder in die Anlaßlage, so daß die Maschine sich genau wieder in derjenigen Lage befindet, von der bei der vorstehenden Beschreibung ausgegangen ist, d. h. ein Arbeitsgang ist vollendet, während dessen der zu verzahnende Radkörper sich um eine ganze Zahl von Teilungen am Hobelstahl abgewälzt hat.

Claims (7)

1. P ATENT-AN SPRÜCHE:

   i. Maschine zum Hobeln von Stirn- und Schraubenrädern mittels zahnstangenartigen Werkzeuges nach dem Abwälzverfahren, bei der Werkzeug und Werkstück während jedes Arbeitsganges eine gegenseitige Wälzung vom Betrage einer ganzen Teilung für jeden in einem Arbeitsgange fertigzustellenden Zahn ausführen, dadurch gekennzeichnet, daß der gesamte Ablauf des Arbeitsganges durch eine Nockentrommel (150) bestimmt wird.
2. 2. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß während des Hobelganges Werkzeug, Werkstück und Steuerungsteile von dem Hauptantrieb bewegt werden, der während des übrigen Arbeitsganges bei Stillsetzung des Werkzeuges abgestellt ist und die Bewegung des Werkstückes und der Steuerungsteile an einen fortwährend laufenden Nebenantrieb abgibt.
3. 3. Maschine nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstellung des Hauptantriebes und damit der Werkzeugbewegung dadurch bewirkt wird, daß die Lösung einer zwischen der Hauptriemenscheibe und der Antriebswelle angeordneten Reibungskupplung von der Nockentrommel vorbereitet und darauf von einem von der Stößelhubwelle bewegten Teil im Verein mit einem Hebelsystem ausgeführt wird, das dabei eine auf der Antriebswelle sitzende Bremse anzieht.
4. 4. Maschine nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß nach der Vorbereitung der Abstellung der Stößelhubbewegung die Auslösung der Abstellung so lange durch eine von der Stößelhubwelle gesteuerte Klinke verhindert wird, bis das Werkzeug außer Eingriff mit dem Werkstück gebracht ist.
5. 5. Maschine nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die auf den Hobelgang folgende Bewegung zur Rückführung des Werkstückes von der Nockentrommel vorbereitet, aber durch Verriegelungsvorrichtungen so lange verhindert werden, bis das Werkzeug stillgesetzt ist.
6. 6. Maschine nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Nockentrommel von ihrem Antrieb abgeschaltet werden kann, ohne daß die im Augenblick der Abstellung stattfindenden Bewegungen der Maschine aufhören.
7. 7. Maschine nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Nockentrommel und den Wechselrädern Räderüber-etzungen angeordnet sind, um verschiedene große Wälzbewegungen zwecks Fertigstellung eines oder mehrerer Zähne in einem Arbeitsgang zu ermöglichen.

   Hierzu 2 Blatt Zeichnungen.