DE520901C - Maschine zum Schneiden von Kegelraedern mit in Laengsrichtung gekruemmten Zaehnen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Zahnradschneidmaschine zum Schneiden von Kegelrädern mit in Längsrichtung gekrümmten Zähnen, bei welcher ein Werkzeug quer über die zu bearbehende Fläche des Werkstückes bewegt wird. Bei den bisher bekannten Maschinen dieser Art sind Werkstück und Werkzeug derart in bezug aufeinander angeordnet, daß die Werkstückachse die Achse der für die Abwälzung

ίο zwischen Werkzeug und Werkstück dienenden Wälzschwinge schneidet. Mit dieser Maschine können also lediglich Kegelräder geschnitten werden.

Der Erfindung gemäß sind nun Werkstückachse und Achse des ideellen Planrades so zueinander einstellbar, daß sie sich in beliebigem Abstande kreuzen. Dadurch erhält man den Vorteil, daß mit einer solchen Maschine nicht nur Kegelräder, sondern auch Hyperboloidräder hergestellt werden können.

Der Erfindung gemäß ist ferner die Neigung der Schneidkanten des Messerkopfes in bezug auf die zu schneidenden Zahnflanken und die Neigung der Messerkopfachse gegen die Achse des gedachten Planrades veränderlich. Durch die Veränderung der Neigung der Schneidkanten können Zähne mit jeder gewünschten Flankenneigung geschnitten werden, während die Veränderlichkeit der Neigung der Messerkopf achse gegen die Achse des gedachten Plänrades die Herstellung jedes gewünschten Fußkegel winkeis ermöglicht.

Die erstgenannte Verstellung, d. h. die Veränderung der Neigung der Schneidkanten, erfolgt zweckmäßig durch Schwenkung der Messerkopfachse um eine zur Planradachse senkrechte Achse und die Veränderung der Neigung der Messerkopfachse um eine die Planradachse kreuzende Achse, die zweckmäßig aus weiter unten genannten Gründen zu der ersten Schwenkachse senkrecht steht.

Auf der Zeichnung ist eine beispielsweise Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes dargestellt.

Abb. ι zeigt schematisch die Anordnung von Werkzeug und Werkstück zueinander bei einer Maschine, mit welcher nur Kegelräder mit in Längsrichtung gekrümmten Zähnen geschnitten werden können. ^₀

Abb. 2 zeigt in entsprechender Weise die Anordnung von Werkzeug und Werkstück bei Herstellung von hyperboloidischen Zahnrädern.

Abb. 3 ist die Seitenansicht einer bevorzugten Ausführungsform der Maschine gemäß Erfindung.

Abb. 4 ist ein senkrechter Schnitt durch den Werkzeugsupport und die Schwinge und zeigt die Haltevorrichtung für den Stahl. g₀

Abb. 5 ist eine Draufsicht auf die teilweise geschnittene Werkzeugbefestigungsvorrichtung.

Abb. 6 zeigt einen senkrechten, im rechten Winkel zu dem in Abb. 4 liegenden Schnitt durch die Maschine.

Abb. 7 veranschaulicht eine Draufsicht auf den Werkstückkopf, wobei einzelne Teile weggebrochen sind.

Abb. 8 zeigt eine Rückansicht des Werkstückkopfes teilweise im Schnitt.

Abb. 9 zeigt eine Vorderansicht mit teilweise weggebrochenen Teilen, welche die Befestigung und die Triebvorrichtung des Werk-Stückes erkennen lassen.

Abb. 10 stellt einen Schnitt in Richtung der Linie 8-8 der Abb. 1 dar.

Abb. 11 zeigt den Werkstückzurückziehnocken und die dazugehörigen Teile in vergrößertem Maßstabe.

Abb. 12 zeigt eine Einzelansicht im Schnitt in Richtung der Linie 10-10 der Abb. 9.

Abb. 13 veranschaulicht schematisch die Triebvorrichtung für die Maschine. Abb. 14 veranschaulicht schematisch die Anordnung von Werkstück, Werkzeug und Planradteilebene in bezug aufeinander sowie die verschiedenen Änderungen der Zahnform des herzustellenden Werkstückes durch Verschwenken der Messerkopfachse um die senkrecht zueinander liegenden Zapfen.

Bei den bisher bekannten Zahnradschneidmaschinen wurde das Werkstück in bezug auf die Achse des gedachten Planrades, auf welchem es während der Schneidarbeit des Stahles abgewälzt wurde, so angeordnet, daß sich die Achse des Werkstückes und die Achse des gedachten Planrades schnitten (Abb. 1). Die Maschine gemäß Erfindung ist nun so konstruiert, daß die Werkstückachse und die Achse des ideellen Planrades in bezug aufeinander beliebig einstellbar sind, derart, daß sich diese Achsen kreuzen, d. h. nicht schneiden und nicht parallel sind (Abb. 2) .Tm ersten Falle (Abb. 1) erfolgt die relative Abwälzbewegung des Werkstückes in bezug auf das Werkzeug um die Achse der Schwinge. Diese Achse ist identisch mit der Achse des gedachten — in gestrichelten Linien angedeuteten — Planrades. Bei dieser Anordnung können nur einfache Kegelräder mit in Längsrichtung gekrümmten Zähnen geschnitten werden. Bei der in Abb. 2 dargestellten Anordnung schneiden sich die Achse P des gedachten Planrades und die Werkstückachse W₅ nicht. Sie liegen ein gewisses Stück voneinander entfernt. Es können also sogenannte hyperboloidische Zahnräder hergestellt werden.

Die Abwälzbewegung wird, wie allgemein bekannt, mit einer Schwinge erzeugt. Auf der Schwinge kann nun entweder der Werkstückoder \¥erkzeugsupport angeordnet werden. Bei der hier dargestellten Ausführungsform trägt die Schwinge den Werkzeugsupport. Als Werkzeug dient ein Messerkopf mit im Kreise angeordneten Stählen.

Bei der bekannten Herstellung der Zahnräder dreht sich das Werkstück um seine Achse, der Messerkopf um seine Achse und die Schwinge um ihre Achse. Dabei entsteht eine Bewegung, welche derjenigen eines Zahnrades entspricht, das mit dem gedachten Planrade zusammenarbeitet, dessen Achse mit der Achse der Schwinge übereinstimmt. Die im Kreise angeordneten Stähle des Messerkopfes stellen einen Zahn dieses gedachten Planrades 'dar, mit welchem das herzustellende Rad in Eingriff steht. Nachdem eine Zahnflanke fertig geschnitten ist, wird das Werkstück zurückgezogen und die Schwinge zurückgedreht. Dem Werkstück wird während dieser Periode eine zusätzliche Bewegung erteilt, um es zwecks Schaltung in bezug auf die Drehung der Schwinge zu beschleunigen oder zu verzögern, je nachdem, ob die als nächste zu schneidende Zahnlücke in Drehrichtung oder entgegengesetzt der Drehrichtung des Werkstückes liegt. Nach Beendigung der Schaltbewegung werden Werkzeug und Werkstück wieder miteinander in Eingriff gebracht und die nächste Zahnlücke geschnitten. Das Werkstück ist also nach einer Schaltumdrehung fertig geschnitten.

Bei der vorliegenden Maschine ist außer den üblichen Werkzeug- und Werkstückein-Stellvorrichtungen die Werkzeugachse in einer schwenkbar angeordnet, und zwar derart, daß sie gegen die Werkstück- und die Schwingenachse geneigt werden kann. Dadurch wird es möglich, den Neigungswinkel der Schneidkante des Stahles, d.h. den Winkel, welchen die Schneidkante in bezug auf die Zahnflanke bildet, beliebig verändern und somit ein und demselben Messerkopf die für die Herstellung der verschiedenen Zahnräder erforderliehen Werkzeuge darstellen zu können. In entsprechender Weise kann die Werkzeugachse (durch Schwenkung des Werkzeugsupports um den Zapfen 27, Abb. 4) gegen die Achse der Schwinge um einen beliebigen Winkel geneigt werden, so daß man mit einem Stahl Zähne von Planrädern mit verschiedenen Kegelwinkeln darstellen kann. Durch Ver- ■ einigung beider Verstellungen ergibt sich die Möglichkeit, das Werkzeug dem Steigungs- 1x5 oder Spiralwinkel des jeweils zu erzeugenden Zahnrades anzupassen.

In Abb. 14 ist das Werkstück B so angeordnet, daß es mit seiner Erzeugenden E die Mittelebene der Maschine bzw. die Planradebene M tangiert und daß die Kegelspitze W_s (vgl. Abb. 2) ein gewisses Stück vom Plan-

radmittelpunkt P abgerückt ist. Die Werkzeugachse W₂ liegt bei der veranschaulichten Anordnung senkrecht zur Planradteilfläche M, kann aber durch Schwenken um die Achsen der Zapfen 27 und 39 zwecks Veränderung der Flankenneigung und des Fußkegelwinkels beliebig verschwenkt werden.

Diese Verstellbarkeit erlaubt eine sehr erhebliche Verringerung der Werkzeugzahl, welche zum Herstellen von Zahnrädern von verschiedenen Steigungs- und Fußkegelwinkeln erforderlich ist. Es ist also nicht mehr notwendig, für jedes mit verschiedenem Fußkegelwinkel herzustellende Zahnrad ein anderes Werkzeug zu setzen. Ebenso ist ein Auswechseln der Werkzeuge auch dann nicht mehr erforderlich, wenn Zahnräder geschnitten werden sollen, welche eine starke Veränderung des Steigungswinkels der Zahnlängskurven erfordern.

Auf einer Grundplatte 10 ist eine Schwinge 11 angeordnet. Diese Schwinge trägt einen Werkzeugsupport mit einem Gehäuse 12 (Abb. 5). Mit der Grundplatte 10 ist ferner ein Rahmen 13 drehbar verbunden, auf welchem die Werkstückspindel 14 mit dem Werkstück B angeordnet ist. Das Werkzeug T, welches in der dargestellten Ausführungsform nach Art eines Messerkopfes ausgebildet ist, besitzt Messer 15 mit kreisbogenförmigem Profil und ist auf einer in dem Gehäuse 12 gelagerten Welle befestigt.

Das Werkzeuggehäuse 12 ist an einem Ständer 18 (Abb. 4) angeordnet. Dieser ist mittels einer Platte 19 auf einem horizontalen Schlitten 20 befestigt. Der Schlitten 20 ist auf der Schwinge 11 senkrecht zu deren Schwingungsachse seitlich verstellbar, derart, daß das Werkzeug in irgendeine gewünschte Ent-

4.0 fernung von der Kegelspitze des Werkstückes eingestellt und so Zahnräder von verschiedenem Durchmesser hergestellt werden können. Diese bei Maschinen zur Herstellung von Schraubenkegelrädern übliche Verstellung des Schlittens 20 kann durch Drehen des Zapfens 21 (Abb. 4) bewirkt werden. Dieser Zapfen ist in der Platte 19 gelagert und trägt an seinem unteren Ende ein mit einer auf der Oberfläche der Schwinge 11 befestigten Zahnstange 23 in Eingriff stehendes Ritzel 22. Der Schlitten 20 kann auf der Schwinge in jeder Lage mittels in T-förmige Schlitze 25 der Schwinge eingreifender Bolzen 24 festgestellt werden.

Eine der obenerwähnten Winkeleinstellungen der Werkzeugachse erfolgt bei der dargestellten Maschine durch Verschwenken der Platte 19 um einen in dem Schlitten 20 gelagerten Zapfen 27 (Abb. 4 bis 6). Dieses Verschwenken wird durch Drehen der Schnekkenwelle 28, 29 (Abb. 4, 5) bewirkt, die auf dem Schlitten 20 gelagert ist und mit dem an der Platte 19 befestigten Schneckenradsegment 30 zusammenarbeitet. Für die genaue Einstellung der Platte 19 dient eine Anzeigemarke und Skala 31 (Abb. 5). Die Bolzen 24 dienen dazu, die Platte 19 in irgendeiner Winkeleinstellung zu halten.

Auf dem Ständer 18 gleitet ein senkrecht verstellbarer Schlitten 33 mit einem nach rückwärts ragenden Vorsprung 34 (Abb. 4). Dieser senkrechte Schlitten wird in einem in dem Ständer 18 vorgesehenen Schlitz 35 geführt und kann auf dem Ständer 18 verstellt werden, um die Entfernung der Werkzeugachse von der Achse der Schwinge zu verändern und so Zahnräder von verschiedenen Schraubenwinkeln zu schneiden. Die Verschiebung geschieht, wie bei Schraubenkegelraderzeugungsmaschinen allgemein üblich, mittels einer im Ständer 18 gelagerten Schraube 36 und einer an dem Vorsprung 34 des Schlittens 33 befestigten Mutter 37 (Abb. 6). Der Schlitten 33 kann dabei in irgendeiner eingestellten Lage durch die Klammern 32 und Bolzen 32' (Abb. 5) festgestellt werden.

Die andere Winkeleinstellung des Werkzeuges wird durch Drehen der Platte 38 erzeugt, die mit einem nach rückwärts vorspringenden Zapfen 39 in dem Schlitten 33 gelagert ist. Die Drehung der Platte 38 um diesen Zapfen 39 erfolgt durch Drehen der Schnekkenwelle 40, 41 (Abb. 4 und 6), welche auf dem Schlitten 33 gelagert ist und mit einem an der Platte 38 befestigten Schneckenradsegment 42 kämmt. Die Platte 38 läßt sich in jeder beliebigen Stellung auf dem Schlitten 33 mittels der Bolzen 43 und der in der Platte 38 vorgesehenen Schlitze 44 feststellen. Der Support 12 ist seitlich einstellbar auf der Platte 38 angeordnet, und zwar in Längsrichtung der Werkzeugspindel 16, um so Abnutzungen des Werkzeuges ausgleichen oder das Werkzeug verschieden tief in Schneidstellung bringen zu können. Diese bei Schraubenkegelradschneidmaschinen gebräuchliche Einstellung wird durch Drehen der Welle 48 (Abb. 4 und 6) bewirkt. Diese ist in dem Gehäuse oder Support 12 gelagert und trägt an ihrem inneren Ende ein mit einer Zahnschiene 50 der Platte 38 kämmendes Ritzel 49. Die Bolzen 43 sind durch in dem Werkzeugsupport 12 ausgebildete Schlitze 51 geführt und dienen zum Festhalten des Supports in irgendeiner eingestellten Lage. Der Zapfen 39 ist dabei mit einem Schlitz 52 (Abb. 4, 6) versehen, damit die eben geschilderte seitliche Verstellung des Supports trotz des durch den Zapfen 39 geführten Bolzens 43 (Abb. 6) möglich ist.

Die Verstellbarkeit des Messerkopfes um den Zapfen 39 und den Zapfen 27 ermöglicht

die Verwendung ein und desselben Messerkopfes zur Herstellung von Zahnrädern mit verschiedenen Fußkegelwinkeln, mit verschiedenen Neigungswinkeln der Zahnlängskrümmung sowie mit verschiedenen Flankenneigungen. Außerdem wird hierdurch ermöglicht, beide Räder eines Radpaares, bei welchen das eine abgewälzt und das andere nicht > abgewälzt wird, mit demselben Stahl herzustellen. Diese Verstellbarkeit hat ferner den Vorteil, den Teilkegelwinkel des Planrades, auf welchen das Werkstück bei der Herstellung abgewälzt wird, beliebig verändern bzw. das Werkstück nicht auf einer ebenen Teilfläche, sondern auf einer beliebigen Kegelteilfläche, d. h. gegebenenfalls auf dem zugehörigen Rade, abwälzen zu können. Die Einstellung des Werkstückes auf den richtigen Teilkegel in bezug auf den Messerkopf kann *o durch Verschwenken des Werkstücksupports erfolgen.

Eine weitere Bedeutung der Verstellbarkeit des Messerkopfes um den Zapfen 39 und den Zapfen 27 erklärt sich aus folgendem: *5 Gewöhnlich wird das Werkstück so eingestellt, daß sein Fußkegel nach Erreichen des vollen Vorschubes die senkrecht zur Achse der Wälzschwinge liegende Mittelebene der Maschine tangiert. Wenn der Messerkopf um den Zapfen 39 so verschwenkt ist, daß die Achse des Messerkopfes waagerecht liegt (vgl. Abb. 4), dann liegen die Spitzen der Stähle in derselben Ebene. Wird jedoch der Messerkopf um den Zapfen 39 zwecks Veränderung des Flankenneigungswinkels der herzustellenden Zähne verschwenkt, dann wird die Ebene, in welcher die Spitzen der Stähle liegen, gegen die Mittelebene der Maschine geneigt, so daß die Schneidkanten der Stähle auf einer Seite der Zähne des Werkstückes tiefer als auf der anderen einschneiden. Ist die Schwenkbewegung um den Zapfen 39 nur klein, so ist die Höhendifferenz der Zähne auf beiden Seiten nur unbedeutend. Bei größeren Verstellungen des Messerkopfes um den Zapfen 39 wird der Messerkopf um den Zapfen 27 verschwenkt, um die durch die Schwenkung um den Zapfen 39 entstehenden Fehler zu korrigieren.

Die Achsen der Zapfen 27 und 39 (Abb. 6). werden vorteilhaft so zueinander angeordnet, daß sie die Achse der Werkzeugspindel 16 und sich selbst unter einem rechten Winkel schneiden. Diese Anordnung ermöglicht ein leichtes und schnelles Berechnen der Werkzeugsätze.

Für eine genaue Einstellung kann eine Anzeigemarke und eine Skala 54 (Abb. 4) vorgesehen werden, welche eine genaue Einstellung der Platte 38 auf dem Schlitten 33 ermöglicht.

Die Werkzeugachse kann, wie bereits oben erwähnt, in irgendeinem gewünschten Winkel zu der Werkstückachse durch entsprechende Verstellung der Platte 19 um den Zapfen 27 zu der Werkstückachse geneigt werden, wodurch Zahnräder von verschiedenem Fußkegelwinkel geschnitten werden können. Es ist also möglich, den Kegelwinkel des Teilkegels des Planrades, auf welchem das Werkstück abgewälzt wird, beliebig zu verändern, so daß die Wälzbewegung zwischen Werkzeug und Werkstück den jeweiligen Verhältnissen entsprechend geändert werden kann.

Eine wesentliche Einrichtung bildet die zum Antrieb des Werkzeuges in irgendeiner Lage dienende Vorrichtung. Diese besteht aus einem in dem Werkzeugsupport 12 eingebauten Motor 60 (Abb. 4) und aus ebenfalls ganz in dem Support eingeschlossenen Getrieben zur Kraftübertragung von dem Motor auf das Werkzeug. Dieses Triebwerk setzt sich zusammen aus einem auf der Ankerwelle 62 des Motors befestigten Schraubenkegelrad 61, das mit einem auf der Welle 64 aufgekeilten Schraubenkegelrad 63 (Abb. 6 und 13) kämmt. Die Welle 64 ist in dem Support 12 gelagert und treibt durch ein Stirnrad 65 und ein Stirnrad 66 die Welle 67 an, welche ebenfalls in dem Support 12 gelagert ist und ein Rad eines Kegelräderpaares 68 trägt, dessen Gegenrad auf der Welle 69 (Abb. S) aufgekeilt ist. Die Welle 69 trägt an ihrem inneren Ende ein Stirnrad 70, das mit einem auf dem Werkzeugkopf befestigten, mit Innenverzahnung versehenen Rad Ji kämmt. Diese Triebvorrichtung ist einfach und von gedrängter Konstruktion und macht die umständlichen Triebwerksanordnungen, welche andernfalls für die verschiedene Einstellung des Werkzeuges notwendig wären, überflüssig.

Die zur Erzeugung der Abwälzbewegung dienende Vorrichtung arbeitet folgendermaßen:

Die Werkstückwelle 14 ist in einem Lagerteil 72 (Abb. 7) gelagert, welches senkrecht auf einem mit dem Werkstückkopf 74 (Abb. 9) aus einem Stück gebildeten Ständer 73 verstellbar ist.

Der Werkstückkopf 74 ist selbst seitlich no verstellbar auf dem Rahmen 13 angeordnet (Abb. 9), um so die Einstellung des Werkstückscheitels zu der Achse x-.v der Schwinge zu gestatten. Diese Einstellung kann durch Drehen des in dem Werkstückkopf gelagerten Zapfens 75 mit dem Ritzel 76 bewirkt werden, das mit einer auf dem Rahmen 13 befestigten = Zahnstange 77 kämmt (Abb. 2). Der Werkstückkopf 74 kann in der eingestellten Lage durch die Bolzen 78 in T-Schlitzen 79 des Rahmens 13 festgestellt werden. Der Rahmen ist um die Achse Y-Y (Abb. 9) drehbar.

Diese Einstellung wird durch Drehen des Zapfens 81 (Abb. 8) bewirkt, der in dem Werkstückkopf gelagert ist und ein mit der kreisförmigen Zahnstange 84 in Eingriff stehendes Ritzel 82 trägt. Die kreisförmige Zahnstange 84 ist dabei auf einem an der Grundplatte 10 angeordneten Teil 85 (Abb. 7) ausgebildet. Der Rahmen 13 kann in der eingestellten Winkeleinstellung mittels der T-Bolzen 86 festgestellt werden, welche in kreisförmige T-Schlitze 76 eingreifen. Der konzentrisch mit der Achse Y-Y des Zahnrades 80 gebildete Zahnstangenteil 85 ist in beliebiger Weise mit einem Mantelnocken 88

»5 (Abb. 11, 12 und 13) verbunden, welcher zwecks Drehung auf einer in der Grundplatte 10 gelagerten Welle 89 angeordnet ist. Die dargestellte Verbindung umfaßt einen Zapfen 90, welcher in die Nockennut 91 des

ao Nockenteiles 88 eingreift und an einer verstellbaren Platte 92 befestigt ist. Diese Platte 92 kann mittels einer Schraube 93 und eines Blockes 94 verstellt werden, mit welchem ein Zapfen 95 aus einem Stück gebildet ist. Dieser Zapfen 95 sitzt in einem Block 96, welcher verschiebbar in einer an dem Zahnstangenteil 85 befestigten Führung 97 angeordnet ist (Abb. 12).
Der Nocken 88 dient dazu, den Zahnstangenteil 85 und Rahmen 13 in bestimmten Zeitabständen um die Achse Y-Y des Zahnrades 80 zu bewegen und so das Werkstück außer Eingriff mit dem Werkzeug zu bringen, damit es geschaltet werden kann. Die Nockennut 91 ist dabei so ausgebildet, daß das Werkstück so lange in Eingriff mit dem Schneidwerkzeug bleibt, bis eine Zahnflanke fertig geschnitten ist, und dann so lange zurückgezogen wird, bis die Weiterschaltung beendet ist. Erst dann wird das Werkstück von der Nockennut 91 wieder in Eingriff mit dem Werkzeug gebracht, um die nächste Zahnflanke zu schneiden.

Die seitliche Einstellung des Werkstückkopfes auf dem Rahmen 13 und die dazu dienende Vorrichtung sowie die die Winkelverstellung des Rahmens auf dem Zahnstangenteil 85 bewirkende Vorrichtung sind bei Maschinen zur Herstellung von Kegelrädern gebräuchlich und können durch irgendwelche anderen für diesen Zweck gebräuchliche Vorrichtungen ersetzt werden.

Zusätzlich zu diesen beiden Einstellungen sind bei der vorliegenden Maschine Mittel zum Einstellen des Werkstückes vorgesehen, um die Achse desselben derart in bezug auf die Achse der Schwinge einstellen zu können, daß die Achse des Werkstückes und die Achse des Grundrades (gedachten Planrades) sich nicht schneiden und nicht parallel sind. Im vorliegenden Falle ist die Achse des Grundrades (Planrades) mit der Achse der Schwinge 11 identisch.

Die Lage der Werkstückachse in bezug auf die Schwingenachse ist durch senkrechte Verstellung des Werkstückspindellagerteiles 72 veränderlich. Diese senkrechte Verstellung wird durch Drehen der Gewindespindel 98 (Abb. 7, 8) bewirkt, die in einem mit entsprechendem Gewinde versehenen Teil des am Lagerteil 72 sitzenden Vorsprunges 100 eingreift. Auf der Spindel 98 kann für die genaue Einstellung des Lagerteiles 72 eine Gradeinteilung (Abb. 3) vorgesehen werden. Der Lagerteil kann in der eingestellten Lage durch die Klemmplatten 101 und die Klemmbolzen 102 festgestellt werden. Durch diese Einstellung läßt sich die Werkstückspindel in irgendeine gewünschte Entfernung oberhalb oder unterhalb der Achse X-X der Schwinge bringen. Soll ein Kegelrad geschnitten werden, so wird die Werkstückachse so zur Schwingenachse eingestellt, daß sich beide Achsen schneiden.

In der Grundplatte 10 (Abb. 3 und 13) ist eine drehbare Welle 105 gelagert, welche durch eine Riemenscheibe 106 von einer beliebigen Kraftquelle aus angetrieben wird. Die Welle 105 treibt durch das Kegelradpaar 107 eine Welle 108, auf welcher ein mit einem auf einer Welle in befestigten Stirnrad iio in Eingriff stehendes Stirnrad 109 aufgekeilt ist. Die Welle 111 trägt an ihrem inneren Ende einen Arm 112, auf welchem das eine Zahnrad eines Wechselrädersatzes 113 angeordnet ist, welches dazu dient, die Drehung von der Welle 111 auf eine auf der Grundplatte 10 gelagerte Welle 114 zu übertragen. Auf dieser Welle 114 ist ein Kegelrad 115 befestigt; dieses dient dazu, den oben beschriebenen Schaltmechanismus für das Werkstück anzutreiben.

Auf der Grundplatte 10 ist ferner eine Umsteuerwelle 116 gelagert, welche von der Welle 114 durch einen beliebigen Umsteuermechanismus von der Welle 115 entweder mittels der Stirnräder 117, 118 oder der Stirnräder 119, 120 und des Zwischenrades 121 angetrieben wird.

Am äußeren Ende der Welle 116 ist ein Stirnrad 122' aufgekeilt, welches mit einem auf der Welle 124 befestigten Stirnrad 123 kämmt. Die Welle 124 ist auf der Grundplatte gelagert und trägt zwei Kegelräder 125, 126, von denen das eine, 126, dazu dient, die 11g Schwinge anzutreiben. Das Kegelrad 125 kämmt mit einem Kegelrad 226. Das Kegelrad 226 ist auf der Welle 127 befestigt, welche auf der Grundplatte gelagert ist und an ihrem äußeren Ende ein Zahnrad eines Wechselräderpaares 128 trägt. Letzteres hat den Zweck, die Drehung der Welle 127 auf eine

Welle 129 zu übertragen. Diese Welle 129 ist auf der Grundplatte gelagert und steht mittels eines Differentialgetriebes 130 mit einer Welle 131 in Verbindung.

Die Welle 131 treibt durch die Winkelgetriebe 132 eine Welle 133 an, welche konaxial mit der Achse Y-Y angeordnet ist und das bereits erwähnte Zahnrad 80 trägt. Dieses steht mit einem Kegelrad 134 in Eingriff, welches auf einer schräg liegenden Welle 135 befestigt ist. Die Welle 135 ist in einem Lager auf der Grundplatte 10 angeordnet und treibt mittels der Winkelgetriebe 136 die teleskopartige Welle 137 (Abb. 7). Die Welle 137 *5 trägt auf ihrem äußeren Ende ein Kegelrad 138, welches mit einem Kegelrad 139 kämmt. Dieses Kegelrad ist auf dem unteren Ende einer teleskopartigen Welle 140 befestigt. Ein Teil derselben ist in dem Werkstückkopf 74 gelagert, während der obere Teil derselben in einem entsprechenden, mit dem Lagerteil 72 aus einem Stück hergestellten Lager gelagert ist.

Die teleskopartige Welle 140 treibt durch das Winkelgetriebe 141 die in dem Lagerteil 72 gelagerte Schneckenwelle 142. Der Lagerteil 72 trägt eine Schnecke 143, die mit einem an der Werkstückspindel 14 befestigten Schnekkenrad 144 in Eingriff steht. Die teleskopartige Welle 137 bewirkt die Kraftübertragung auf die Werkstückspindel in irgendeiner seitlichen Lage derselben, während die teleskopartige Welle 140 die Werkstückspindel dann antreibt, wenn die Achse des Werkstückes in einer Entfernung von der Achse x-x der Schwinge liegt oder dieselbe schneidet.

Die Schwingbewegung der Schwinge wird durch folgendes Getriebe bewirkt. Die mit der Werkstückdrehung zusammengesetzte Bewegung der Schwinge um ihre Achse dient zum Abwälzen der Zahnprofile. Die Achse der Schwinge X-X stellt dabei die Achse des Grundrades (gedachten Planrades) dar, auf welcher das Werkstück theoretisch abgewälzt wird. Das Kegelrad 126 (Abb. 3 und 13) kämmt mit einem Kegelrad 146, welches auf einer auf der Grundplatte 10 gelagerten Welle 147 befestigt ist. Die Welle 147 trägt eine Schnecke 148 (Abb. 4), welche mit einem Schneckenradsegment 149 kämmt. Dieses Schneckenradsegment ist auf der Schwinge befestigt. Durch diesen Antrieb wird der Schwinge zunächst in einer Richtung und dann in der anderen Richtung eine Bewegung erteilt, welche in Abhängigkeit von der Drehrichtung der Welle 116 erfolgt. Nach Fertigstellung einer Zahnflanke werden Werkzeug und Werkstück außer Eingriff gebracht. Dieses relative Entfernen voneinander wird im vorliegenden Falle durch den Nocken 88 und die friit ihm zusammenwirkenden, bereits'beschriebenen.Teile bewirkt. Der Nocken 88 wird fortlaufend in einer Richtung von der Welle 114 mittels der Wechselräder 150 (Abb. 3 und 13) angetrieben, von denen das eine auf der Welle 114 und ein anderes auf einer Welle 151 aufgekeilt ist. Die Welle 151 ist auf der Grundplatte 10 gelagert und trägt eine Schnecke 152, welche mit einem auf der den Nocken 88 tragenden Welle 89 aufgekeilten Schneckenrad 153 kämmt. -

Während der Zeit, in welcher das Werkstück außer Eingriff mit dem Werkzeug steht, wird das Werkstück weitergeschaltet. Bei der dargestellten Maschine wird der Schaltmechanismus in folgender Weise angetrieben:

Das Kegelrad 115 kämmt mit einem Kegelrad 155, welches auf einer auf der Grundplatte 10 gelagerten Welle 156 aufgekeilt ist. Diese Welle 156 treibt durch ein Winkelräderpaar 157 eine Welle 158. Diese steht mittels eines bei Zahuradmaschinen allgemein angewandten intermittierenden Sperrmechanismus mit einer Welle 159 in Verbindung. Die Welle 159 trägt an ihrem äußeren Ende ein Rad eines Wechselrädersatzes 160 (Abb. 3 und 13), welches dazu dient, die Drehung von der Welle 159 auf ein Stirnrad 161 (Abb. 9) go zu übertragen. Dieses Stirnrad ist an dem Differentialgehäuse 162 befestigt, in welchem die Differentialgetriebe 130 angeordnet sind. Wenn der intermittierende Sperrmechanismus 164 (Abb. 13) gelöst wird, wird der Welle 131 und dann der Werkstückspindel durch die Wechselräder 160 und die Drehung des Differentialgehäuses 162 eine zusätzliche Bewegung erteilt. Diese zusätzliche Bewegung kann die Geschwindigkeit der Drehung des Werk-Stückes erhöhen oder vermindern. Diese Erhöhung oder Verminderung der Drehgeschwindigkeit bewirkt das Weiterschalten des Werkstückes.

Nachdem das Werkstück weiterg-eschaltet worden ist, wird es vermittels des Nockens 88 wieder in Eingriff mit dem Werkzeug gebracht und dann die nächste Zahnlücke geschnitten. Nachdem das Werkstück vollkommen fertig geschnitten ist, kann es durch irgendeine entsprechende Vorrichtung zurückgezogen werden. Die Welle 159 wird in der dargestellten Ausführungsform periodisch durch Wirkung der Sperrklinke 165 (Abb. 3), weiche durch die Drehung der Nockenfläche betätigt wird, gelöst. Der Nocken 166 wird von der Nockenwelle 89 getragen und ist auf dieser Welle als ein besonderes Glied oder als ein einziger Teil mit dem Nocken 88 ausgebildet. Beim Einrichten der Maschine für diese Wirkung wird der Rahmen um die Achse Y-Y verstellt, um das Werkstück in

die geeignete Schneidebene zu bringen, während der Werkstückkopf seitlich auf dem Rahmen verstellt wird, um den Werkstückscheitel in das gewünschte Verhältnis zu der Achse der Schwinge zu bringen. Je nachdem, ob ein Kegelrad oder ein hyperboloidisches Zahnrad hergestellt werden soll, wird die Werkstückachse entweder so eingestellt, daß sie die Schwingenachse schneidet oder um ein gewisses Maß oberhalb oder unterhalb derselben zu liegen kommt. Der Werkzeugsupportschlitten 2o wird seitlich auf der Schwinge 11 verstellt, um die Werkzeugachse in die gewünschte Entfernung von dem Werkstück-Scheitel zu bringen. Um die Werkzeugachse in den gewünschten Winkel zu der Werkstückachse einzustellen, wird die Platte 19 auf dem Schlitten 20 winklig verstellt. Darauf wird das Werkzeug senkrecht durch Drehen der Schraube 36 eingestellt, so daß die zu schneidenden Zähne den gewünschten Schraubenwinkel erhalten. Irgendwelche Vorschubeinstellung des Werkzeuges kann durch Drehen der Welle 48 bewirkt werden. Die zusätzliche Winkeleinstellung der Werkzeugachse wird durch Drehung der Welle 40 bewirkt. Wenn Werkzeug und Werkstück eingestellt sind, ist die Maschine fertig zum Schneiden.

Obwohl die in den Abbildungen dargestellten Schneidzähne sphärisch gekrümmte Schneidkanten haben, können die Schneidkanten auch gerade oder in irgendeiner anderen Form gekrümmt sein. Andererseits kann anstatt eines sich drehenden Messerkopfes ein Hobelstahl oder irgendein anderer Stahl verwendet werden. Es können also verschiedene andere als die hier beschriebenen Ausführungen getroffen werden, ohne daß der eigentliche Erfmdunigsgedanke verändert wird.

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Maschine zum Schneiden von Kegelrädern mit in Längsrichtung gekrümmten Zähnen, dadurch gekennzeichnet, daß die Werkstückachse und die Achse des ideellen Planrades so zueinander einstellbar sind, daß sie sich in beliebigem Abstande kreuzen,

2. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Neigung der Schneidkanten des Messerkopfes in bezug auf die-zu schneidenden Zahnflanken und die Neigung der Messerkopfachse gegen die Achse des gedachten Planrades veränderlich sind.

3. Maschine nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Messerkopfachse gegen die Achse des ideellen Planrades um eine zur Planradachse senkrechte Achse (39) und um eine zweite, zu dieser in der Regel senkrechte, die Planradachse kreuzende Achse (27) schwenkbar ist.

4. Maschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Achsen (39 und 27), um welche die 'Winkeleinstellungen des Werkzeugsupports erfolgen, die Werkzeugachse schneiden.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen