DE415060C

DE415060C - Nach dem Abwaelzverfahren arbeitende Hobelmaschine fuer Schraubenkegelraeder

Info

Publication number: DE415060C
Application number: DEB111929D
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1922-12-23
Filing date: 1923-12-04
Publication date: 1925-06-13

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine nach dem Abwälzverfahren arbeitende Hobelmaschine für Kegelräder mit Schraubenzähnen, bei der die Schraubenform der Zähne als S Relativbewegung der geradlinigen Messerbewegung und des sich stetig drehenden Kegelrades entsteht, welche Maschine also ohne Teilvorrichtung arbeiten kann. Bei den bis jetzt bekannten Maschinen wurde die durch die Abwälzbewegung des Planrades hervorgerufene zusätzliche Hubbewegung der Werkzeuge außer acht gelassen, so daß unrichtig geformte Zähne entstanden. Zweck der Erfindung ist es, diesen Fehler zu beheben.

Die Zeichnung zeigt beispielsweise eine Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes.

Es ist Abb. ι ein Längsschnitt durch die Maschine, Abb. 2 der Grundriß, zum Teil im Schnitt nach der Linie A-B der Abb. 1, Abb. 3 die Seitenansicht' des Werkzeugträgers in der Richtung C der Abb. 1 gesehen, Abb. 4 die Abwicklung des Teilkegelmantels des Kegelrades mit den Kurven, die das Werkzeug auf den Teilkegel erzeugt, Abb. 5 die schematische Darstellung eines Antriebes der Schneidwerkzeuge auf dem beweglichen Planrade.

Am Planradgehäuse 1 (Abb. 1 und 2) ist die Welle 2 mit der Antriebsriemenscheibe 3 gelagert. Auf der Welle 2 sitzt eine Schnecke 4, die in das Schneckenrad 5 eingreift; dieses ist fest mit der Kurbelwelle 6 verbunden, deren Kurbelzapfen 7 mittels der

: Pleuelstange 8 den Kreuzkopf 9 bewegt, der die beiden Stößel 10 und 10' mitnimmt. Auf den Stößeln sind die Schlittenträger 11 bzw. 11', die Bogenschlitten 12,12', die Messerhalter 13, 13' und die Messer 14, 14' be-

■■ festigt (Abb. 3).

'■ Auf der Welle 2 sitzt noch das Kegelrad 15 (Abb. 2), das in das auf dem Bolzen 17 aufgekeilte Kegelrad 16 eingreift. Der

Bolzen 17 trägt auch das Stirnrad 18. Dieses Rad steht unter Zwischenschaltung der Wechselräder 19, 19' mit dem Stirnrad 20 in Verbindung, das auf der losen Büchse 21 (Abb. i) aufgekeilt ist, die im Auge 22 gelagert als Lager für die W^relle 23 dient. Auf der Büchse 21 sitzt das Rad 24, das über ein Stirnräderdifferential die Welle 23 dreht. Diese Drehung wird durch das Kegelräderpaar 25 auf das Stirnrad 26 übertragen, das über die Räder 27, 28 und das Kegelräder paar 29 die genutete Welle 30 treibt. Auf dieser sitzt mittels Federkeils verschiebbar das Kegelrad 31, das in das Kegelrad 32 eingreift, welches mit der Schnecke 33 durch die im Werkstücklagerbock 35 gelagerte Welle 34 fest verbunden ist. Durch das Schneckenrad 36 wird die Werkstückspindel 37, auf der das Werkstück aufgespannt wird, in ständige Drehung versetzt, wodurch die , Messer bei ihrer hin und her gehenden Bewegung schraubenförmige Schnitte auf dem j Werkstück hervorbringen. ^!

Von der Welle 2 aus wird durch die Stirn- : räder 39,· 40, -41 üfld 42 die Welle 43 und , durch diese auch die Schnecke 38 angetrieben. Die Schnecke 38 greift in das Schnekkenrad44 (Abb. 1) ein, das mit der Planradscheibe 45 fest verbunden ist. Hierdurch wird die Abwälzbewegung der Scheibe 45 erzeugt. Auf dieser sind die Stößelführun- ' gen 46 und 46' auf einer Kreisbogenführung j ein- und feststellbar. In diesen Führungen 46, 46' bewegen sich die Stößel 10 und 10'. Sie machen somit die Abwälzbewegung der PlanradsCheibe 45 mit.

Auf der Welle 43 sitzt noch das Stirnrad 47 (Abb. 2), das über die Wechselräder 48 mit der Welle 49 in Verbindung steht, auf der das Schraubenrad 50 aufgekeilt ist, das in das mit einer Schraubenradverzahnung 51 versehene Planetenradgehäuse 51' eingreift, wodurch der Werkstückspindel 37 und dem Werkstück außer der Drehung vom Hauptantrieb aus eine von der Planrädbewegüng abhängige Zusatzdrehung, d. h. die Abwälzbewegung, erteilt wird.

Würde der Werkzeugantrieb, d. h. die

Schnecke 4, die Abwälzbewegung des Planrades 45 mitmachen, so blieben die Messer 14 bzw. 14' immer in derselben Relativstellung zitm Planrad 45; da nun die Schnecke 4 im Räum feststeht, die Abwälzbewegung also nicht mitmacht, so erhalten die Messer 14 Ulid 14' bei der Bewegung des Planrades eine zusätzliche Hubbewegung.

In Abb. 4, die dies erläutern soll, ist O, 5 die Bahn des Zapfens K des Kreuzkopfes 9 auf den Planrad, O ist die Achse der Kurbelwelie6, Z der Mittelpunkt des Kurbelzapfens 7, K, Z entspricht also der Achse der Pleuelstange 8_; 6" ist die gemeinsame Kegelspitze von Werkstück und Planrad. Unterhalb 0, S ist die abgewickelte Mantelfläche des Werkstückes gedacht. Die Drehung des Werkstückes zur Erzeugung der Schrauben-/:ähne kann nur durch eine Drehung der abgewickelten Mantelfläche um S ersetzt werden. Dann beschreibt der Punkt K bei sei-

■ rter hin und her gehenden Bewegung längs O, S auf dem Werkstück eine Kurve α. Der

^! Totlage 0, Z₀, K₀ entspricht der Punkt P₁₁ der Kurve α, einer Kurbelstellung 0, Z₁, K_x der Punkt P₁, in dem die Zahnkurve auf dem

■ Rad wirklich beginnen soll. Hat sich nun j das Planrad und das Werkstück um ein be-

stimmtes Maß abgewälzt, so müßte nunmehr j von Punkt K die gleiche" Kurve beschrieben werden, wie vorher, damit theoretisch richtige Zähne auf dem Werkstück entstehen. Dies würde voraussetzen, daß für die durch Gerade P₁, S bestimmte Stellung der Mantelfläche des Werkstückes auch die Kurbelstellung O, Z₁ wieder vorhanden ist. Es wäre dies der Fall, wenn, wie oben angedeutet, der Kurbelantrieb mit dem Planrade diese Wälzbewegung mitmachen würde. Da dies in Wirklichkeit nicht zutrifft, die Schnecke 4 im Raum stillsteht, so hat sich bei der Abwälzbewegung des Planrades dieses gegen 4 und 5, damit gegen den Werkzeugantrieb bis zum Punkt 7 (Z) relativ verdreht. Die Kreuzkopfführung macht die Planradbewegung mit, die Kurbel O, Z nicht, d. h. die gegenseitige Stellung von Kurbel O, Z und Pleuelstange Z, K wird eine andere sein als vorher. Es wird also der Lage S, P₁ (in Abb. 4) nicht mehr die Kurbelstellung O, Z₁, K₁, sondern die Stellung O, Z„, K., entsprechen, da auch auf dem Planrad relativ zu diesem die Totlage der Kurbel eine andere ist." Es wird also jetzt die Kurve β beschrieben, die wirksame Zahnkurve würde bei jP₂ beginnen und es wurden unrichtige Zähne entstehen.

Diese vorstehend erläuterte zusätzliche Hubbewegung der Werkzeuge kann gemäß der Erfindung dadurch ausgeglichen werden, daß man einem der drei Antriebe, und zwar: dem Antrieb für die Abwälzbewegung des Planrades, dem Antrieb für die Abwälz- und Drehbewegung des Werkstückes oder dem Antrieb für die Schnittbewegung des Werkzeuges, eine zusätzliche Drehbewegung erteilt.

Da jede Drehbewegung des Kurbelantriebes 7 die Werkzeuge 14 und 14' einer Drehbewegung des Werkstückes auf der Werkstückspindel 37 entspricht, kann man, statt dem Werkstück samt der Spindel 37 die der Bewegung des Planrades 45 entsprechende Abwälzbewegung zu erteilen, diese den Werk-

zeugen 14 bzw. 14' geben. Es ist somit ^! grundsätzlich gleichgültig, welche von den beiden Bewegungen, ob die Drehbewegung des Werkstückes oder die Schnittbewegung I der Werkzeuge, um die Abwälzbewegung vermehrt wird. Verlegt man die Abwälzbewegung in die Werkzeuge, so kann man sie mit der oben angeführten zusätzlichen Drehung vereinigen und die Schnittbewegung durch ein Differential beeinflussen. Bei der dargestellten Ausführungsform wurde die zusätzliche Hubbewegung, die während der Abwälzbewegung entsteht, durch eine zusätzliche Drehung des Werkstückes ausgeglichen und mit der Abwälzbewegung des Werkstückes vereinigt, was einfach in der Berechnung der Wechselräder 47, 48 zum Ausdruck kommt.

Die zusätzliche Drehung des Werkstückes einschließlich dessen Abwälzbewegung wird ' durch das Stirnräderdifferential 51' hervorgerufen.

Man kann auch den Werkzeugantrieb derart ausbilden, daß die zusätzliche Hubbewegung nicht entsteht, d. h. die zusätzliche Aus- , gleichsbewegung wird in den Werkzeugan- ί trieb selbst verlegt. '

Abb. 5 zeigt eine beispielsweise Ausführungsform.

O sei die Achse des Planrades, A der Mittelpunkt des treibenden, im festen Raum gelagerten Zahnrades, D der Mittelpunkt des auf dem Planrade gelagerten Zahnrades, von dem aus der Antrieb der Werkzeugkurbel \ erfolgt. A, B und D, B stellen die beiderseits gelenkig gelagerten Kurbeln dar, auf denen ' die Zahnräder a,b, c, d angebracht sind. Die Längen der Kurbeln sind so gewählt, daß die Drehpunkte A, B, D mit der Achse O des \ Planrades ein Parallelogramm bilden. Dreht sich nun das Planrad um den Punkt O und wird z. B. D nach D₁ gedreht, so bewegt sich ; der Kurbelknotenpunkt B nach B₁ derart, daß A, B₁, D₁, 0 stets ein Parallelogramm :

bleibt. Die Zähnezahlen der Räder a, b, c, d , können nun so gewählt werden, daß bei still- ' stehendem Rad α (gegenüber dem festen Raum) sich das Planrad bewegen kann (z. B. von D nach D₁), ohne daß sich das Rad d in bezug zum Planrad dreht.

Um das Verhältnis der Zähnezahlen bei dieser beispielsweisen Ausführungsform zu- j einander zu bestimmen, bei der diese Bedingung erfüllt ist, denke man sich zuerst die i Räder b, c, d auf B, D fest und das Planrad um den Winkel y gedreht, dann drehe man ^: das Rad d um den Winkel y zurück, so daß es in bezug auf das Planrad in die ursprüngliche ^!

Lage kommt. Um das Zahnrad α in bezug' auf den festen Raum in dieselbe Lage zu bringen, drehe man zuerst das Rad b um den Winkel ν zurück, damit die beiden Räder α und b mit den ursprünglichen Zähnen in Eingriff kommen und drehe dann das Rad α um den Winkel y in seine frühere Stellung (gegenüber dem festen Raum). Da die Drehungen, die das Rad b von den Drehungen der Räder d und α erhält, einander gleich sein müssen, so kann man, falls α, b, d die Teilkreisdurchinesser der betreffenden Räder vorstellen, folgende Bedingungen aufstellen:

α.

Eine Forderung, die leicht erfüllt werden kann.

Claims

Patent-Ansprüche:

r. Nach dem Abwälzverfahren arbeitende Hobelmaschine für Schraubenkegelräder, bei der die Schraubenform der Zähne als Relativbewegung einer geradlinigen Messerbewegung und des sich stetig drehenden Werkstückes entsteht, dadurch gekennzeichnet, daß die durch die Abwälzbewegung des Planrades entstehende relative Verstellung des oder der Werkzeuge gegen das Planrad durch eine zusätzliche Bewegung in einem der drei Antriebe, und zwar jenem des Werkzeuges (Schnittbewegung), des Werkstückes oder des Planrades, ausgeglichen wird.
2. Maschine nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die zusätzliche Ausgleichsbewegung und die Abwälzbewegung des Werkstückes oder des Werkzeuges durch ein einziges, mit einem der drei Antriebe vereinigtes Getriebe erfolgt.
3. Maschine nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Werkzeugantrieb vom feststehenden Teil auf i°5 das bewegliche Planrad durch Stirnräder erfolgt, deren Achsen parallel zu jenen des Planrades stehen und die auf zwei beweglichen Kurbeln oder auf diese verbindenden Kuppelstangen angebracht sind, wobei die Mittelpunkte der Stirnräder in den drei Endpunkten der Kurbeln mit den vierten, mit der Achse des Planrades zusammenfallenden Endpunkt der Kurbel die Eckpunkte eines Parallelogrammes bilden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.