DE56196C - Räderstofsvorrichtung, bei welcher sätnmtliche Mechanismen von einem hin- und hergehenden Theile in Thätigkeit gesetzt werden - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

Theile in Thätigkeit gesetzt werden.

Die vorliegende Räderstofsvornchtung ist in erster Linie dazu bestimmt, an jeder Feilmaschine oder jeder mit ähnlicher hin- und hergehender schneller Hubbewegung des Meifselschlittens versehenen Vorrichtung angebracht zu werden, wobei der hin- und hergehende Meifselschlitten gleichzeitig dazu benutzt wird, sowohl den Zahnstofsmeifsel in Thätigkeit zu setzen, als auch das übrige Triebwerk der ganzen Räderstofsvornchtung.

Die Vorrichtung kann auch unabhängig von einer Feilmaschine als eine selbstständige Maschine benutzt werden, wenn nur ein hin- und hergehender Meifselschlitten vorhanden ist und diesem entsprechend das. übrige Triebwerk in Thätigkeit gesetzt wird.

Auf beiliegenden Zeichnungen ist die Vorrichtung an einer Feilmaschine angebracht gedacht dargestellt; dabei ist:

Fig. ι eine Vorderansicht der neuen Vorrichtung,

Fig. 2 eine Seitenansicht derselben,

Fig. 3 ein Grundrifs davon,

Fig. 4 eine hintere Ansicht,

Fig. 5 ein Horizontalschnitt nach Linie I-II von Fig. 2,

Fig. 6 ein Verticalschnitt nach Linie III-IV von Fig. 4;

Fig. 7, 8, 9, 10 und 10 a sind Detailansichten des Schaltwerkes zum Verstellen des Meifsels;

Fig. 11 bis 21 sind Detailconstructionen und Einzelansichten zur Veranschaulichung der Haupt- und Wechselstellungen der Mechanismen zum Feststellen und Vorrücken des zu schneidenden Zahnrades;

Fig. 22 ist eine Vorderansicht der Vorrichtung mit modificirtem Triebwerk,

Fig. 23 ein Grundrifs derselben,

Fig. 24 eine Seitenansicht, rechts von Fig. 22 gesehen,

Fig. 25 ein Verticalschnitt nach Linie V-VI von Fig. 23;

Fig. 26 und 27 sind Verticalschnitte nach Linie VII-VIII von Fig. 22;

Fig. 28 bis 32 sind Detailansichten des bei dieser Variation benutzten Mechanismus zum Feststellen und Vorrücken des zu schneidenden Zahnrades.

An dem hin- und hergehenden Werkzeugkopf ι der Feilmaschine, auf deren Tisch die Räderstofsvorrichtung aufgeschraubt ist, ist' eine Stange 2 befestigt, welche in Büchsen oder Köpfen 3 am Gestell der Stofsvorrichtung geführt ist. Am vorderen Ende ist die Stange 2 mit einem Kopfe 4 ausgerüstet, an welchem um einen Zapfen drehbar die Schaltklinke 5 sich befindet. Eine an der Schaltklinke einerseits, am Kopfe 4 andererseits befestigte Feder 6 zieht jene stets auf den Umfang des Schaltrades 7 nieder, so dafs, wenn die Stange 2 mit dem Werkzeugkopf 1 sich vorwärts bewegt — nach links in Fig. 2 — die Klinke 5, auf dem Schaltrad hingleitend, sich nach abwärts dreht, beim Rückgang der Stange 2 aber, indem sie in die Verzahnung von 7 eingreift, dieses nach rechts dreht um denjenigen Bogentheil, auf welchem die Klinke

beim Vorgang der Stange mit dem Rad in Berührung geblieben ist. Das Mafs dieser Berührung kann dem ganzen Hub der Stange entsprechen, es kann aber auch variirt werden.

Zu letzterem Zwecke ist am Kopfe 4 ein schräg nach abwärts reichender Arm angebracht, welcher zur Aufnahme einer Stellschraube 8 dient, und von der Nabe der Klinke 5 führt ein Finger 9 ebenfalls nach abwärts, so dafs die Stellschraube 8 und der Finger 9 in die gleiche Verticalebene zu liegen kommen. Aus Fig. 2 ist ersichtlich, dafs je nach der relativen Stellung von 8 und 9 zu einander beim Vorschub der Eingriff zwischen der Klinke 5 und dem Radkranz 7 früher oder später aufgehoben wird, indem beim Aufstofsen des Fingers 9 auf die Stellschraube 8 die Klinke dem Abwärtszuge der Feder 6 nicht mehr folgen kann, sich beim weiteren Vorschub also von 7 abhebt, und beim Rückgang des Meifselhalters 1 bezw. der Stange 2 erst an dieser betreifenden Stelle ihre Schaltwirkung auf das Rad 7 auszuüben beginnt (s. Detailfiguren 7 bis 10 a).

Das Schaltrad 7 sitzt nun auf einer quer zum Werkzeugkopf 1 im Gestell der Stofsvorrichtung horizontal gelagerten Achse 10, auf welche die periodische Drehung des ersteren übertragen wird, und welche zur allmäligen Tieferstellung des Meifsels im Werkzeugkopf sowohl als zur Umstellung des zu bestofsenden Zahnrades auf folgende Weise dient:

An dem dem Rad 7 entgegengesetzten Ende, links in Fig. 1, rechts in Fig. 4 der Achse 10, ist eine Schnecke 11 fest auf ihr aufgekeilt, gegen deren Gewindegang ein abwärts gerichteter Fühler 12 anliegt, welcher am Schubkeil 13 befestigt ist. Der Schubkeil 13 ist in bekannter Weise zum Verstellen seiner schiefen Fläche eingerichtet, indem auf ihn mittelst Stellschraube 14 und Gelenkkerbe 15 das Schrägstück 16 aufgesetzt ist. Auf die schräge Fläche von 16 stützt sich der Taster 17 des um einen in Gabellagern 18 des Maschinengestelles gelagerten Zapfen 19 drehbaren Winkelhebels 20.

An der schwalbenschwanzförmig gebildeten hinteren Verticalkante des Winkelhebels 20 ist ein daran hoch und tief verstellbares Gleitstück 21 befestigt; dieses trägt in einem Schlitz horizontal verstellbar einen Gabelbolzen 22 mit daran befindlicher Frictionsrolle 23, und diese stützt sich auf den gegen sie angezogenen Tisch 24. . ■

Der Tisch 24 ist auf den in einer verticalen Coulisse geführten Meifselhalter des Messerkopfes ι der Shaping-Maschine aufgesetzt. Eine Feder 25 hat das Bestreben, Meifselhalter sammt Tisch 24 nach aufwärts zu ziehen und gegen die Frictionsrolle 23 anzudrücken.

Aus dem Zusammenhang der . soweit beschriebenen Maschine geht nun hervor, dafs mit jedem Hub des Messerkopfes der Shaping-Maschine das Rad 7 um einen gewissen einstellbaren Winkel gedreht wird und mit ihm Achse ι ο und Schnecke 11. Letztere verschiebt dabei jedesmal durch Vermittelung des Fühlers 12 den Schubkeil 13 und das Schrägstück 16 und dieses wieder verursacht eine Drehung des Winkelhebels 20, indem der auf 16 ruhende Arm gehoben, der das Gleitstück 21 führende Arm seitlich verschoben bezw. die Frictionsrolle 23 nach abwärts gedrückt wird und damit also auch der Tisch 24 und der Meifselhalter. Nach jedem Schnitt wird folglich der Meifsel etwas tiefer gestellt, um einen neuen Span zu fassen.

Die Schnecke 11 macht kaum einen vollen Umgang. Die Umgangszeit der Schnecke und der Tiefgang des Meifsels bezw. der Schub des Keiles 13 und des Schrägstückes 16 sind so bemessen, dafs alle Theile ihren vollen Lauf gleichzeitig vollenden. Wenn die Schnecke nahezu einen ganzen Umgang gemacht hat, verliert der Fühler 12 ihre Spur und wird sammt dem Schubkeil 13 durch die kräftige Feder 26 zurückgezogen in die Anfangslage.

Das Ausstofsen der Zähne und das selbstthätige Versetzen des Rades geschieht nun auf folgende Weise:

Der auf dem Tisch der Feilmaschine aufgespannte Apparat ist so eingestellt, dafs die geometrische Achse einer in ihm gelagerten horizontalen Welle 27 in die verticale Ebene der Mittellinie des Werkzeugkopfes zu liegen kommt, also rechtwinklig zur Verticalebene der Achse 10 und parallel zu 2. '

Das Vorderende dieser Welle in Fig. 2 links dient zur Aufnahme einer Theilscheibe 28, während auf das innere Ende das zu bearbeitende Rad 29 mit Muttern fest aufgeschraubt ist, wie Fig. 2, 3, 4 und 5 zeigen; in Fig. 4 sind dabei einige Zähne als fertig gestofsen eingezeichnet.

Auf die Spindel 10 ist nun ein Excenter 30 aufgekeilt, dessen Daumen bei seiner Drehung den Winkelhebel 31a, 31b verschiebt, den Arm 31 b hochhebt. In seiner Normallage, d. i. mit Arm 31 b horizontal, ist der Winkelhebel 31a, 31b mittelst eines Anschlages 32 gehalten, indem er gegen den Gestellrahmen 33 sich anlegt (Fig. 11, 12 und 13). Auf dem Vorderende von 31b ruht eine verticale Spindel 34, in geeigneten Führungen 35 a und 35 b, am Maschinengestell geführt. An einem horizontalen Arm 36 trägt dieselbe den Zahnhaken 37. Durch Heben und Senken der Spindel 34 kann nun der Haken 37, der bis auf die Mitte des zu schneidenden Rades reicht, in eine Zahnlücke eingreifen und aus ihr herausgehoben werden, Fig. 11 und 12. Eine Feder 38 ist bestrebt, die Spindel 34 immer nach abwärts zu ziehen. Wenn der Haken 37

in die Lücke eingegriffen hat, soll er dazu benutzt werden, das Rad um eine Theilung zu drehen, so dafs eine neue Lücke gestofsen und ein neuer Zahn gebildet werden kann. Dieses Drehen des Rades durch den Haken 37 wird wie folgt "bewirkt:

Auf der Achse 10 sitzt eine Spurtrommel 39, Fig. ig bis 21; in deren Nuthung greift zeitweise ein auf der Spindel 34 befestigter Hebelarm 40 ein und dieser wird von dem Excenter im richtigen Zeitpunkt nach links geschoben (Fig. 20), infolge dessen der Arm 36 und Haken 37 nach rechts gedreht werden, und da dies selbstverständlich zu der Zeit vor sich geht, wenn der Meifsel zurückgezogen ist bezw. seinen Gang aufserhalb des Bereiches des zu stofsenden Zahnrades hat, so wird dadurch das Rad um eine Zahntheilung gedreht. Nun sitzt auf der Spindel 27, auf der das Rad 29 festgeschraubt ist, auch die Theilscheibe 28, wie schon erwähnt, und auf der Achse 10 sitzt eine dritte Spurtrommel 41 mit einer einfachen Nuth oder Kerbe 42. Gegen diese Trommel wird der Hebelarm 43 mit seinem oberen Zahn 44 durch eine Feder . stetig angedrückt, so dafs, wenn der Zahn 44 in den Bereich der Nuth 42 kommt, er darin so lange festgehalten wird, als die Trommel an dieser Stelle stehen bleibt.

Die Befestigung der Trommel 41 auf der Achse 10 geschieht natürlich genau den Trommeln 11, 30 und 39 entsprechend. Der Arm 43 ist auf einer Rundstange 45 fest, welche am Fufs des Maschinengestelles bei 46 und 47 gelagert ist.

Auf der Stange 45 ist auch der Arm 48 befestigt, dessen Körnerspitze 49 in der durch die Achse von 27 gelegten Horizontalebene in die versenkten Körnermarken auf der Theilscheibenfla'che 28 eingreift, wenn der Zahn 44 des Armes 43 aus der Kerbe von 41 ausgehoben ist, während dieselbe die Scheibe freiläfst, wenn 44 in die Kerbe von 41 eingefallen ist, während welcher Zeit sich dann die Scheibe 28 drehen kann, bis sie durch die wieder in eine Körnermarke einfallende Spitze 4g gehalten ist. Durch die horizontal diametrale Verschiebung von 48 und 49 auf der Theilscheibe und Eintheilung der letzteren in concentrische Kreise von verschiedener Theilung wird so der Hub des Zahnrades 37, also die Drehung und Theilung des zu schneidenden Rades bestimmt, und dasselbe hilft gleich mit, nachdem zwei Zähne richtig eingeschnitten sind, die richtige Theilung innezuhalten.

Um den Arm 48 genau horizontal verstellen zu können, liegt parallel zur Stange 45 und in gleicher Linie mit ihr eine Gewindespindel 50; auf dieser ist ein Führer 51 mit Muttergewinde aufgeschraubt; der Führer 51 greift in die Nabe von 48 ein, so dafs dieser durch den Ort von 51 seiner Lage nach bestimmt ist.

Erwähnt sei noch, dafs am Maschinengestell in einer verticalen Schwalbenschwanzführung ein Block 52 auf- und abwärts einstellbar angeordnet ist, welcher dem zu stofsenden Rad als Widerlager dient gegen den Druck des Meifsels (Fig. 6).

Die Wirkungsweise der beschriebenen Maschine ist nun folgende:

Nachdem die ganze Einrichtung auf dem Tisch der Feilmaschine richtig aufgestellt ist, mit Meifsel, Tisch. 24 etc. am Meifselkopf in richtiger Lage, und das zu schneidende Rad auf die Spindel 27 fest aufgesetzt ist, wird zuerst eine Zahnlücke in den massiven Zahnkranz geschnitten und dann derselbe um eine Theilung von Hand gedreht und der Zahnhaken 37 nun in diese Lücke eingestellt, nachdem alle arbeitenden Theile wieder in ihre Anfangsstellung versetzt sind, und nun beginnt die selbsttätige Arbeit der Maschine. Mit jedem Vor- und Rückgang des Werkzeugkopfes ι nimmt der Meifsel einen Span, indem die von dem Werkzeugkopf mittelbar beeinflufsten Theile, d.i. die Stange 2, Schaltklinke 5, Schaltrad 7, Achse 10, Schnecke 11, Fühler 12, Keil 13, Schrägstück 16, Taster 17, Winkelhebel 20 und Tisch 24 den Meifsel allmälig so tief verstellen, bis eine ganze Zahnlücke ausgestofsen ist.

Währenddessen und eines zeitweiligen Leerganges, d. h. ohne dafs eine Tieferstellung des Meifsels stattgefunden hat, indem der Taster 17 auf dem horizontalen Theil des Schrägstückes 16 geführt wurde, hatte die Achse 10 eine ganze Umdrehung gemacht; Taster 12 war am Ende der Schnecke 11 angekommen und wird durch die Feder 26 an der Längskante der Schnecke wieder nach links gezogen, sammt dem Keil 13 und dem Schrägstück 16, so dafs der Meifsel durch die Einwirkung der Zwischenelemente wieder hochgestellt wird.

Indessen hat die Spurtrommel 41 den Zahn 44 des Hebels 43 in die Kerbe 42 fallen lassen, wodurch die Körnerspitze 49 auf Hebel 48 die Theilscheibe 28 freigelassen hat, und unmittelbar hierauf kommt die Nuth der Spurtrommel 39 in Thätigkeit und verschiebt den Hebelarm 40, welcher eine kleine Drehung der verticalen Spindel 34 verursacht und den Arm 36 nach rechts dreht, so dafs der Zahnhaken 37 das Rad um eine Theilung vorrückt. Durch radiale Verschiebung bezw. Einstellung von 37 auf 36 wird das genaue Drehungsmafs — die Theilung — des linearen Hubes von 37 bestimmt. Sobald 37 zurückgezogen, das Arbeitsstück um eine Zahntheilung gedreht, tritt das Daumenexcenter 30 in Thätigkeit; sein radialer Daumenanschlag schlägt gegen den Winkelhebel 31a 31b, dreht ihn um seine hori-

Claims (1)

1. zontale Achse, hebt den Arm 31 b hoch und mit ihm die verticale Spindel 34, auf der der Zahnhaken 37 durch den Arm 36 festsitzt; jener wird also aus der Zahnlücke ausgehoben, um gleich darauf vorgeschoben und gesenkt zu werden und in die eben gebildete Lücke einzufallen, und währenddessen hat auch die Körnerspitze 49 die Theilscheibe wieder festgestellt und der Schubkeil 13 ist so weit nach rechts gegangen, dafs der Taster 17 auf der geneigten Fläche von 16 aufsteht, und eine neue Zahnlücke wird angefangen zu schneiden, wie zuvor beschrieben.

   In den Fig. 22 bis 32 ist eine Abart dieser Räderstofsvorrichtung dargestellt, bei welcher an Stelle der Hakeneinrichtung zum Drehen des zu bearbeitenden Rades eine Frictionsschaltung gesetzt und die vorhin beschriebene Einrichtung zum Feststellen der Theilscheibe durch eine etwas abgeänderte Construction ersetzt worden ist.

   ■ Der Werkzeugkopf 1 wirkt auf die Stange 2 wie zuvor, an deren vorderem Ende sich der Kopf 4 mit Schaltklinke 5 befindet, nebst den übrigen Sondereinrichtungen, um das Schaltrad 7 auf der Achse 10 in schrittweise Drehung zu versetzen und die Verschiebung des Meifsels auf gleiche Weise und mit gleichen oder ähnlichen Mitteln zu bewirken, wie zuvor; die hierzu erforderlichen Vorrichtungen, weil nach dem Vorhergegangenen jetzt bekannt, sind auf der Zeichnung nicht wiederholt, um dieselbe nicht unnöthig zu überfüllen.

   An Stelle der Excenter und Spurtrommeln 41, 30 und 39 und der mit diesen zusammenwirkenden Elemente sind folgende Detailconstructionen angeordnet worden:

   Das Excenter 30 und die von ihm beeinflufsten Theile fallen weg.

   Die kurze Spurtrommel 41 wird ersetzt durch die lange Trommel 5 3 mit der parallel zur Achse ganz durchgehenden Nuth 54. Hierdurch ist ermöglicht worden, die vorher nöthig gewesenen zwei Hebelarme 43 und 48 in einen zu vereinigen, der (wie vorher 48) verschiebbar ist. Zu dem Zweck befestige man den Hebelarm 5 5 auf einer in Büchsen 56 drehbar gelagerten Stange 57. In der Horizontalebene der Achse der Theilscheibe 28 verkröpfe man den Hebel 55 und versehe ihn da auf der einen Seite mit der Körnerspitze 59, während der höher ragende Theil am Ende mit dem Zahn 60 versehen ist, mit dem er in die Nuth der Trommel 53 eingreift. Eine Feder 61 drückt den Hebel 55 mit seinem Zahn 60 stets gegen die Trommel 53, und man erkennt somit, dafs er genau ebenso functionirt wie vorhin die beiden Hebel 43 und 48 zusammen.

   An Stelle des Spurexcenters 39 und der von ihm bethätigten Hebel werden die in den Fig. 22 bis 25 in Zusammenstellung und in den Fig. 28 bis 32 im Einzelnen dargestellten Einrichtungen angeordnet.

   Auf der Achse 10 wird das Schnecken-, excenter 62, gegen dessen Schraubenfläche der Fühler 63 angezogen wird, befestigt. Der Fühler 63 bildet an seinem inneren Theile den Drehzapfen einer excentrischen Keilklaue 64, die, zwischen dem auf Achse 27 frei drehbar gehaltenen Doppelbügelhebel 65 sitzend, auf das Schaltrad 66 wirkt und dieses entsprechend dem Schraubengang 62 fortrückt, wobei der Schaltkeil· 64 in der Nuth in 66 hingleitet. Wenn 63 die ganze axiale Länge von 62 durchschritten hat, wird er frei und durch die am Bügel 65 ziehende Feder 67 rasch zurückgezogen, wodurch die excentrische Schaltklaue das Rad 66 fafst und dieses mit herumnimmt und somit das auf der Achse 27 von 66 befestigte und zu bearbeitende Rad 29.

   Durch entsprechende Einstellung des Hebels 5 5 bezw. der Körnerspitze auf ihm, der Theilscheibe 28 gegenüber, und durch das rechtzeitige Zusammenwirken der beschriebenen Theile wird ähnlich wie vorhin das Rad 29 je um eine Theilung gedreht.

   Der Ersatz der durch die Fig. 1 bis 21 dargestellten Mechanismen durch die zuletzt beschriebenen und in Fig. 22 bis 32 dargestellten vereinfacht die Maschine etwas, die Wirkung ist aber bei beiden Constructionen dieselbe.

   An Stelle des in einem Schwalbenschwanz vertical verstellbaren Blockes 52 wird hier der in dem Schlitz des Blockes 68 mittelst Verschraubung einstellbare Block 69 angeordnet.

   Patent-Ansρrüche:

   ι . Eine Räderstofsvorrichtung, welche als selbstständige Maschine, oder als besonderer Theil einer anderen Werkzeugmaschine gebaut sein kann, indem alle ihre Bewegungsmechanismen von einem hin- und hergehenden Theile — dem Werkzeugkopf der Werkzeugmaschine — in Thätigkeit gesetzt werden und wobei das oscillirende Werkzeug dadurch in stufenweisen Fortschritt versetzt wird, dafs eine am hin- und hergehenden Theile befestigte Stange (2) mittelbar ein Schaltrad (7) und dadurch eine Welle (10) mit einer Schnecke (11) in Drehung versetzt, welche einen Schubkeil (13) so verschiebt, dafs mittelbar durch seine Lageänderung ein Winkelhebel (20) in Drehung versetzt wird, dessen entsprechend ausgerüster Arm (21) mit einem am Werkzeughalter befestigten beweglichen Tisch (24) in Berührung steht, während die selbstthätige Drehung des zu stofsenden Rades um eine Theilung nach jedesmaliger Fertigstellung eines Zahnes erfolgt durch das Einwirken eines Daumenexcenters (30)

   auf einen Winkelhebel (31a, 31b) zum Heben einer Stange 34, welche durch eine Spurtrommel (39) und einen von dieser bethätigten Hebel (40) in Drehung versetzt werden kann zwecks Ein- und Ausrückens eines in die Zahnlücken eingreifenden Zahnhakens (37), und wobei eine willkürliche Drehung des Rades dadurch verhindert wird, dafs eine Nutentrommel (41) einen Hebel (43) fixirt, auf dessen Drehungsachse ein diametral zu einer Theilscheibe (28) verschiebbarer Hebel (48) mit Körnerspitze befestigt ist, welcher die Theilscheibe während des Ausstofsens des Rades fixirt und bei der Drehung desselben sie freiläfst, dabei gleichzeitig den Grad der Drehung bestimmend durch Wiedereinfall in die Körnertheilung der Scheibe.
   2. Bei der unter 1. gekennzeichneten Räderstofsmaschine:

   a) der Ersatz des Daumenexcenters (30), des Winkelhebels (31a 31b), der Spurtrommel (39) und des Hebelwerkes (40, 34, 37) durch eine Schneckentrommel (62) und das keilförmige Frictionsschaltwerk (64, 65, 66), sowie

   b) der Ersatz der kurzen Nuthentrommel (41) und des Hebelpaares (43, 48) durch die lange Nuthentrommel (53) und den einen an ihr axial verstellbaren Hebel 5 5 mit Zahnhaken (60) und Kömern (59).

   Hierzu 3 Blatt Zeichnungen.