DE602789C - Zahnradschneidmaschine mit Einrichtung zum Abfasen der Zaehne - Google Patents

Description

DEUTSCHES REICH

AUSGEGEBEN AM
17. SEPTEMBER 1934

REICHSPATENTAMT

PATENTSCHRIFT

JVl 602789 KLASSE 49 d GRUPPE

Gleason Works in Rochester, N. Y., V. St. A.

Patentiert im Deutschen Reiche vom 2. März 1932 ab'

ist in Anspruch genommen.

Die Erfindung betrifft eine Zahnradschneidmaschine, mit welcher die Zähne, insbesondere von Kegel- und Hyperboloidrädern, maschinell abgefast werden können.
Bisher waren besondere Maschinen für das Schneiden und für das Abfasen der Zähne erforderlich. Die Räder wurden auf einem Vorschneider vorgeschnitten oder sowohl vorgeschnitten als auch nachgeschnitten auf einer Vorschneidmaschine und einer Fertigschneidmaschine, bevor sie abgefast wurden. Das Abfasen erforderte besondere Einrichtungen, wenn es nicht von Hand erfolgte. Um diesem übelstand abzuhelfen, wurden bereits Verfahren vorgeschlagen, die auf ein und derselben Maschine das Schneiden und das Abfasen der Räder ermöglichen. Wenngleich hierdurch eine Verbesserung erzielt wird, so sind auch hier noch immer getrennte Arbeitsgänge erforderlich.

Demgegenüber arbeitet der Erfindung gemäßdas Schneid- und das Abfaswerkzeug nacheinander in demselben Arbeitsgang, so daß nach Beendigung des Schneidvorganges auch die Abfasung beendet ist, die sonst für das Abfasen erforderliche Zeit wird also erspart.

Zweckmäßig arbeiten das Schneid- und das Abfaswerkzeug abwechselnd derart, daß eine Zahnflanke erst geschnitten und dann abgefast wird. Es werden also die einzelnen Vorgänge in geeigneter Weise aneinandergereiht. Bei Maschinen mit intermittierender Schaltung (Teilung des Werkstückes), d.h. bei einer Arbeitsweise, bei welcher das Schneidwerkzeug und das Werkstück abwechselnd zum Schneiden der Zähne miteinander in Eingriff gebracht und dann zwecks Schaltung des Werkstückes wieder voneinander entfernt werden, ist es vorteilhaft, die Einrichtung so zu treffen, daß der Abfasvorgang während der Arbeitsperiode erfolgt, während welcher Werkzeug und Werkstück voneinander entfernt werden. Auf diese Weise wind derjenige Teil des gesamten Schneidprozesses, der einen gewissen Leerlauf bedeutet, vorteilhaft ausgenutzt, der mit Messerkopf arbeitet.

Die Zeichnungen stellen eine beispielsweise Ausführungsform einer Maschine gemäß Erfindung dar, und zwar handelt es sich bei der dargestellten Maschine um einen Gleasonkegelschraubenradvorschneider.

Abb. ι stellt eine Seitenansicht dieser Maschine dar, die mit einer Abfasvorrichtung gemäß der Erfindung ausgerüstet ist.

Abb. 2 ist eine Draufsicht auf die Maschine.

Abb. 3 bis 6 zeigen die Abfaseinrichtung, ihre Anordnung an der Maschine und ihren Antrieb.

Abb. 7 zeigt das Radwerkstück mit dem Abfässtahl in Arbeitsstellung.

Abb. 8 veranschaulicht einen Abfässtahl.

Abb. 9 bis 11 zeigen Einzelteile zur Steuerung der Abfaseinrichtung.

Abb. 12 erläutert die Art der Abfasung.

Die dargestellte Maschine arbeitet in der Weise, daß nach Herausarbeiten einer Zahn lücke Werkstück und Werkzeug außer Eingriff gebracht, das Werkstück geschaltet (geteilt) und dann abgefast wird.

Die zum Abfasen dienende Einrichtung ist bei dem dargestellten Beispiel an dem das Werkstück G tragenden Kopf 22 angeordnet (Abb. 1).

In einem an den Werkstückkopf 22 angeschraubten Support 40 mit schwalbenschwanzförmiger Führung (Abb. 3, 5 und. 6) ist ein Schlitten 44 eingesetzt, der am inneren Ende einen. Kopf 45 mit einer senkrechten T-förmigen Nut 46 hat. An dem Kopf 45 ist waagerecht und senkrecht einstellbar ein Stahlhalter 48 angeordnet. Dieser kann an dem Schlitten 44 durch in Schlitzen 5° verschiebbare Bolzen 49 nach Einstellung festgeao stellt werden. An dem Stahlhalter 48 ist ein Block 52 um einen kegligen Zapfen 53 angeordnet (Abb. 7). Der Abfasstahl kann durch Drehung des Stahlschaftes in einer Bohrung im Block 52 eingestellt werden. Für andere Einstellungen, die für Räder mit verschiedenem Durchmesser sowie für die geeignete Bearbeitung der Zähne erforderlich sind, wird der Stahlhalter 48 in senkrechter und waagerechter Richtung an der Stirnseite des Supports 40 verschoben.

Der Abfasstahl 55 mit der Schneidkante 58 wind in dem Stahlblock 52 durch eine auf den Stahlschaft drückende Schraube 56 eingespannt. Er ist im Querschnitt trapezartig und an der dem Zahnlückengrund zugekehrten Ecke 57 abgeschliffen (Abb. 8).

Der Stahlblock 52 hat einen Arm 60; der nach oben über das Werkstück G herüberragt (Abb. 7). Das freie Ende dieses Armes wird mittels einer Schraubenfeder 63 (Abb. 3) gegen einen Anschlag 62 gedrückt, so daß der Stahl 55 bei der Bewegung des Schlittens 44 um den Berührungspunkt des Armes 60 mit dem Anschlag 62 geschwenkt wird. Der Anschlag wird an dem Werkstückkopf 22 einstellbar gehalten.

In die Stellung nach Abb. 3 wird der Stahl nach Beendigung seines Abfashubes durch eine Feder 70 zurückgeführt, die in einer Bohrung 71 am hinteren Ende des Schlittens 44 zwischen einem Block 72 und einer Platte 73 angeordnet ist. Der Block 72 ist an dem Support 40 durch einen Stift 74 befestigt, während die Platte 73 am hinteren Ende des Schlittens 44 mittels Schrauben 75 derart gehalten wird, daß sie die Bohrung 71 abschließt.

Der Arbeitshub des Abfasstahles 55 wird

durch einen LenkeE.77 eingeleitet. Dieser ist mit einem Ende an den Schlitten 44 mittels eines Zapfens 78 angelenkt. Das andere Ende des Lenkers 77 greift mittels eines Zapfens 81 an einem Schwenkhebel 80 an (Abb. 3). Dieser ist an dem oberen Ende einer Welle 82 befestigt, die am Support 40 senkrecht gelagert ist und die am unteren Ende einen zweiten Schwenkhebel 84 (Abb. 4) mit einem Zapfen 86 trägt. Dieser Zapfen ist an einer Seite abgeflacht (Abb. 3 und 6) und wirkt mit einem nachgiebigen Mitnehmer 95 zusammen. Der Mitnehmer hat einen Ansatz 97 (Abb. 9 und 10), dessen Vorderseite mit zwei gegeneinander geneigte Flächen 98 und 99 versehen und dessen Rückseite 100 abgeschrägt ist (Abb. 9). Der Mitnehmer wird, um einen Zapfen 96 auf und ab schwenkbar an einem Teil 91 gehalten, der mit Schrauben 92 an einem Teil 89 befestigt ist. Der Teil 89 ist an einer Schiene 35 (Abb. 3, 4) mittels eines Bolzens 90 angebracht, der in einer bogenförmigen Nut 87 (Abb. 4) der Schiene 35 zur Verstellung des Teiles 89 an der Schiene verschoben werden kann.

Die Schiene 35 ist in einer Führung 34 des Maschinenrahmens 20 (Abb. 1) verschiebbar und mittels einer Stange 36 mit einem Hebel 37 (vgl· auch Abb. 2) verbunden. Der Hebel 37 wird von einer Kurvenscheibe 33 hin und her geschwenkt, aber nur zu der Zeit, während welcher Messerkopf und Werkstück außer Eingriff sind. Die hiernach erzeugte Hinundherbewegung der Schiene 35 wird sowohl für den Antrieb des Abfasstahles als auch für den Antrieb ,der Teilvorrichtung 32 (Abb. ι und 2) benutzt.

Wenn die Schiene 35 mit dem Teil 89 aus der Stellung nach Abb. 3 nach oben, d. h. in Abb. 4 nach links, bewegt werden, so berührt die abgerundete Seite des Zapfens 86 die Schrägfläche 100 des Mitnehmers 95, so daß dieser gegen den Widerstand einer Feder 102 (Abb. 11) in eine Aussparung 104 (Abb. 11) des Teiles 89 hineingedrückt wird. Der Arm 84 wird deshalb nicht verschwenkt, und der Zapfen 86 kommt vor die beiden Steuerflächen 98, 99 in die Stellung nach Abb. 5. Wenn die Schiene 35 ihre Bewegung umkehrt, trifft der Zapfen 86 mit seiner abgeflachten Seite auf' die Flächen 98 und 99 und gleitet an diesen, entlang. Dabei wird der Arm 84 verschwenkt, die Welle 82 gedreht, und durch den Arm 80 der Schlitten 44 unter Überwindung des Widerstandes der Feder 70 vorgeschoben, d. h. dem Abfasstahl 55 ein Arbeitshub erteilt. Hierbei führt der Stahl gleichzeitig, wie oben erläutert, eine Schwenkbewegung aus wegen der Abstützung des Armes 60 am Anschlag 62. Dies hat sich als vorteilhaft erwiesen, weil hierdurch, die Abfasung besser ausfällt.

Sobald der Zapfen 86 an den Steuerflächen und 99 des Mitnehmers abgleitet, wird der

Schlitten durch die Feder 70 in seine Anfangslage zurückbewegt. Der Stahl 55 wird also wieder außer Eingriff mit dem Werkstück gebracht.

Zur Hubeinstellung des Schlittens 44 dient eine Stellschraube 105 (Abb. 3 und 5), die an einem an dem Support 40 befindlichen Ansatz

106 angebracht ist und mittels einer Mutter

107 festgestellt werden kann.

In einen Ansatz 108 des Arms 80 kann eine Stange 109 (Abb. 5) eingeführt werden, um den Schlitten zwecks Bewegung des Abfasstahles, insbesondere beim Einstellen der Maschine von Hand, bewegen zu können.

Die Aibfaseinrichtung arbeitet mit der Maschine wie folgt zusammen.

Wenn alle Einstellungen erfolgt sind, wird die Maschine angelassen. Nach Herausarbeiten einer Zahnlücke S (Abb. 12) durch den Messerkopf 24 wird dieser zurückgezogen. Sobald er von dem Werkstück abgerückt ist, verschiebt die Kurvenscheibe 33 die Schiene 35 über den Hebel 37 und die Stange 36. Dabei wird, wie oben geschildert, noch der Mitnehmer 95 nach unten gedrückt, der Schlitten 44 also nicht beeinflußt. Es wird aber die Teilvorrichtung 32 der Maschine in bekannter Weise betätigt, d. h. das Werkstück G um so viel gedreht, daß die geschnittene Zahnlücke in die Arbeitsbahn des Abfasstahles 55 und ein neuer, unbearbeiteter Teil des Werkstückes in jene Stellung kommt, in der er bei der nächsten Vorschubbewegung des¹· Messerkopfes 24 bearbeitet wird. Die Kurvenscheibe 33 zieht die Schiene 35 dann wieder zurück. Bei dieser Bewegung wird die Teilvorrichtung festgestellt und der Zapfen 86 durch Entlanggleiten an den Steuerflächen 98 und 99 des Mitnehmers 95 verschwenkt, d. h.

der Schlitten 44 vorwärts geschoben, so daß der Stahl 55 das äußere Ende der konkaven Zahnflanke der vom Messerkopf 24 herausgearbeiteten Zahnlücke abfast.

Nach Zurückziehen des Abfasstahles von dem Werkstück G durch die Feder 70 wird der Messerkopf 24 wieder vorgeschoben und schneidet eine neue Zahnlücke in das Werkstück. Hierbei bleibt die Schiene 35 wie vorher unbeweglich. Das abwechselnde Schneiden, Schalten und Abfasen folgt aufeinander so lange, bis das Werkstück vollständig vorgeschnitten und abgefast ist.

Die Art der Abfasung ist aus Abb. 12 ersichtlich. Durch den Messerkopf wird in das Werkstück G die Zahnlücke 6" eingeschnitten, und dadurch werden die Zähne T gebildet, die an den Enden, und zwar auf der konkaven Seite, bei Γ abgefast werden. Durch das Abfasen werden die äußeren Enden der konkaven Zahnflanken entfernt und der von dem Messerkopf 24 hinterlassene Grat sowie auch eine schwache Spitze oder Ecke von dem Zahn beseitigt, die sonst beim Gebrauch leicht abbrechen und Störungen und Beschädigungen verursachen könnte.

Wenn die Räder nach dem Vorschneiden noch nachgeschnitten werden sollen, wird der Abfasschnitt tief genug ausgeführt, um einen weiteren Span von den Zahnflanken beim Nachschneiden abheben zu können.

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Zahnradschneidmaschine mit Einrichtung zum Abfasen der Zähne, dadurch gekennzeichnet, daß das Schneid- und das Abfaswerkzeug nacheinander in demselben Arbeitsgang arbeiten.

2. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Schneid- und das Abfaswerkzeug abwechselnd arbeiten.

3. Maschine nach Anspruch 1 ader 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Abfasen der Zähne erfolgt, während Schneidwerkzeug und Werkstück außer Eingriff sind.

4. Maschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das der Teilbewegung dienende Steuerglied (33) auch das Abfaswerkzeug antreibt.

5. Maschine nach Anspruch 1 oder den Unteransprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß das Abfaswerkzeug ein hin und her gehender Stahl ist, der eine Hauptbewegung in einer Geraden parallel zu der Achse des Werkstückes G und eine Schwenkbewegung um eine quer zu seiner Hinundherbewegung liegenden Achse ausführt.

6. Maschine, insbesondere Schraubenkegelradvorschneidtnaschine, nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß in einer an dem Werkstückträger (22) angebrachten Führung (40) ein den Stahlbehälter (48) tragender Schlitten (44) in Achsrichtung des Werkstückes hin und her beweglich geführt ist und von dem Steuerglied (33) für die Teilbewegung über einen Schwenkhebel (84) bewegbar ist, der einen Zapfen (86) trägt, der mit einem durch das Steuerglied (33) bewegten Mitnehmer (95) zusammenwirkt, wo- no bei dieser bei seiner Vorbewegung dem Zapfen (86) ausweicht und bei seiner Rückbewegung ihn ausschwenkt und so dem Schlitten (44) unter Überwindung einer Feder- oder Gewichtskraft den Abfashub erteilt.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen