DE659747C

DE659747C - Schaltvorrichtung fuer nach dem Abwaelzverfahren arbeitende Maschinen zur Herstellung von Zahnraedern mit absatzweise erfolgender Teilbewegung, insbesondere fuer Kammstahlhobelmaschinen

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Publication number: DE659747C
Application number: DEF79605D
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1935-07-02
Filing date: 1935-07-02
Publication date: 1938-05-10

Description

Auf Zahnradhobelma.sch.iuen, die nach, dem Abwälzverfahren mit zahnstangenförmigem Werkzeug arbeiten, wie z. B. die Maschinen gemäß Patent 395 662, können in einem Ar-S beilsgang jeweils nur so viele Zähne am Werkstück geschnitten werden, als sich Zahnleilungen an dem Werkzeug abwälzen lassen. Hierauf muß die Wälz- und Stoßbewegung unterbrochen und das Werkstück gegenüber

ίο dem Werkzeug um ebenso viele Zahn teil ungen vor- oder rückwärts geschaltet werden. Diese Teilbewegung kann in Form einer Drehbewegung bei stillgesetzter geradliniger Querverschiebung oder auch als Verschiebung bei ruhender Drehbewegung ausgeführt werden.

Damit das Werkzeug nach erfolgter Teilung seine. Hobelarbeit an genau der Stelle des Werkstückes fortsetzt, an der es sie im vorhergehenden Arbeitsgang unterbrochen hat, muß das Werkstück vor Beginn des neuen Arbeitsganges zur Aufnahme des Spieles der Wälzorgane bis in die Bearbeitungslage gewälzt werden. Diese vor Beginn des neuen Arbeitsganges erfolgende Wälzbewegung muß sehr sorgfältig ausgeführt werden, damit die Arbeit wirklich an der richtigen Stelle des Zahnprofils fortgesetzt werden kann. Insbesondere darf die Wälzbewegung nicht in voller Geschwindigkeit unterbrochen werden, da sonst vielleicht eines der die Wälzung ausführenden Organe den übrigen vorauseilen und die Stellung des Arbeitsbeginns überschreiten könnte.

Um dies zu verhüten, sind gemäß der Erfindung in den Schnellantrieb für das Wälzen des Werkstückes nach erfolgter Teilung bis in die Bearbeitungslage zwei nacheinander wirksame Antriebsglieder eingeschaltet, von denen das erste den gleichförmigen Schnellgang und das zweite eine stetig bis zum Stilistand abnehmende Geschwindigkeit erzeugt. Die Wälzorgane bleiben- daher so langsam stehen, daß ein Überschleudern vermieden wird.

Die Erfindung ist in den beiliegenden Zeichnungen in beispielsweiser Anwendung auf eine Kammstahlhobelmaschine dargestellt, ohne daß sie jedoch hierauf beschränkt wäre.

Fig. ι zeigt eine Zahnradhobelmaschine mit zahnstangenförmigem Werkzeug im Aufriß,

Fig. 2 den Antrieb der Wälzorgane dieser Maschine, und

Fig. 3 ist eine Ansicht des Schaltwerkes nach der vorliegenden Erfindung.

An dem Maschinenständer 1 bewegt sich der Werkzeugstößel 2 mit dem zahnstangenförmiger» Kammstahl 3 auf und ab. Das zu

verzahnende Werkstück 4 ist auf dem Rundtisch 5 aufgespannt. Dieser dreht sich auf einem weiteren Tisch 6, der auf einem Bett 7 waagerecht, parallel zur-Teilrißlinie des Zähn-Stangenwerkzeuges 3, verschoben wird. Das Bett 7 bildet einen Schlitten 9, der die Zustellung des Rades 4 gegen das Werkzeug 3 hin ermöglicht und zu diesem Zweck waagerecht, quer zum Bett 7, verstellbar ist. Die Tische 6, 5 werden durch ein Schnekkengetriebe 8 und eine Schraubenspindel 10 bewegt. Das erstere dreht den Tisch 5 samt dem Rad 4, während die Spindel ι ο den Tisch 6 und damit auch den Tisch 5 gerades linig, parallel zum Werkzeug 3, verschiebt. Aus diesen beiden Bewegungen setzt sich die Abwälzbeweg'ung des Rades zusammen.

Nach vollendetem Arbeitsgang erfolgt die Teilbewegung des Werkstückes. Diese wird beim veranschaulichten Ausführungsbeispiel durch einen geradlinigen Rücklauf des Tisches 6 ohne Drehung des Tisches 5 herbeigeführt. Der Rücklauf wird über die Anfangsstellung der Hobelarbeit hinaus fortgesetzt. Dann wird das Werkstück bis in die Bearbeitungslage vorwärts gewälzt, wobei der Spielraum im Antrieb der Wälzorgane aufgenommen wird. Damit das Werkstück beim Aufhören dieser verhältnismäßig schnell erfolgenden Wälzbewegung in der richtigen Anfangslage für die Hobelarbeit stehenbleibt und nicht über diese Lage hinausgeschleudert wird, erfolgt erfindungsgemäß dieses Vorwärtswälzen durch die nachstehend zu beschreibende Schaltvorrichtung:

Die Welle 14 der Spindel 10 erhält ihren Antrieb über ein Kegelräderpaar 15 durch eine Vorgelegewelle 16. Während der Hobelarbeit wird die Welle 16 von einer Welle 17 schrittweise langsam angetrieben. Diese Welle 17 erfährt bei jedem Leerhub des Stößels 2 eine kleine, langsam verlaufende Drehung. Sie trägt ein Zahnrad 18, das mit einem auf der Welle 16 frei drehbaren Zahnrad 19 kämmt. Die Nabe dieses Zahnrades hat Kupplungszähne 20 und kann in Eingriff treten mit 'einer auf der Welle 21 verschiebbaren, aber gegen Drehung gesicherten Muffe 22. Diese kann durch eine Gabel 36 verschoben werden, die in eine Ringnut der Muffe eingreift. Während der Hobelarbeit nimmt diese die veranschaulichte Lage ein und überträgt den langsamen, schrittweisen Antrieb der Welle 17 über die Zahnräder 18 und 19 auf die Welle 21, die ihrerseits über die Kegelräder 15 die Spindel 10 in langsamen, schrittweisen Umlauf versetzt. Auf der Spindel 10 ist ein Zahnrad aufgekeilt, das mit einem auf der Welle 11 der Schnecke 8 frei drehbaren Zahnrad 13 kämmt. Dieses kann mit der Welle 11 durch eine auf dieser verkeilte Klauenkupplung 12 gekuppelt werden. Während der Hobelarbeit ist die Klauenkupplung 12 eingerückt, und dadurch ist eine Getriebeverbindung zwischen den Wellen 14 und 11 hergestellt. .

Nach beendigter Hobelarbeit bleibt der Werkzeugstößel 2 stehen. Gleichzeitig hört der schrittweise Antrieb der Welle 17 auf. Es wird dann ein Schnellantrieb für den Rücklauf des Schlittens 6 eingeschaltet. Zu diesem Zweck trägt die Muffe 22 auch an ihrem rechten Ende Kupplungszähne, die bei 21 in Zähne eines Zahnrades 23 eingreifen können. Dieses wird dauernd angetrieben durch eine ständig umlaufende Welle 25 mittels eines Ritzels 24.

Am Ende der Arbeitsperiode, weiche einen oder mehrere Zähne umfassen kann, wird der Stößel 2 also in seiner obersten Stellung angehalten, und die Kupplung 20 wird aus- und die Kupplung 21 eingerückt, wodurch die Wellen 16 und 14 ihren Drehsinn ändern. Gleichzeitig wird auch die Kupplung 12 mittels des Hebels 26 gelöst und damit die Drehbewegung des Tisches 5 zum Stillstand gebracht. Nachdem nun der Tisch 6 über die Anfangsstellung der Hobelarbeit hinaus zurückgelaufen ist, wird die Kupplung 12 eingerückt, um wieder die Spindel 10 mit der Schnecke 8 zu kuppeln. Alsdann wird die Kupplungsmuffe 22 wieder in die in Fig. 2 veranschaulichte Lage umgeschaltet. Da indessen die Vorschubwelle 17 mit dem jetzt noch ruhenden Stößel 2 zusammenhängt, ruhen die Wälzorgane 8, 10 vorläufig noch.

Die Wälzbewegung in Arbeitsrichtung wird nun, während der schrittweise Antrieb der Vorschubwelle 17 ruht, durch das folgende Schaltwerk herbeigeführt. Die ständig laufende Welle 25 treibt durch ihr Zahnrad 24 über ein Rad 27 eine Hilfsvvelle 28 an. Mit dieser ist eine verschiebbare Muffe 29 verkeilt, deren Stirnseite Klauen für eine Kupplung 30 aufweist. Auf der auf der Welle 28 frei drehbaren Gegenmuffe der Kupplung 30 sitzt ein Antriebsglied, das, gleichförmigen Schnellgang erzeugt, nämlich ein Zahnrad 31, welches ständig mit dem Zahnrad 19 kämmt und auf diese Weise die Welle 16 mit gleichmäßig hoher Geschwindigkeit antreibt. Auf der Nabe des Zahnrades 19 ist eine Scheibe 32 befestigt, die zwei sich gegenüberstehende Zapfen 33 enthält. Eine Nockenscheibe 34 ist auf. der Muffe 29 befestigt, die mit Hilfe eines Schalthebels 35 in drei verschiedene Stellungen gebracht werden kann, Diese Kurvenscheibe 34 stellt ein zweites Antriebsglied dar, das die Welle 16 mit stetig bis zum Stillstand abnehmender Geschwindigkeit antreiben kann.

Während des schnellen Rücklaufes des Schlittens 6 steht der Hebel 35 ·ϊη der Stel-

Claims

lung I. In dieser sind die beiden Antriebsglieder 31 und 34 ausgeschaltet, da die Kupplung 30 gelöst ist und sich die Zapfen 33 nicht in der Bahn der Nockenscheibe 34 befinden. Zu Beginn der Wälzbewegung in Arbeitsrichtung geht der Hebel 35 in die Stellung III über. Die Kupplung 30 wird dadurch eingerückt und dreht, getrieben durch die ständig laufende Welle 25, das Antriebsglied 31,

ίο das über die Glieder 19, 22, 16, 15 und 14 die Wälzorgane, nämlich Schneckengetriebe 8 (über die jetzt eingerückte Kupplung 12) und Schraubenspindel 10, antreibt. Der hierbei zurückzulegende Wälzweg s_a ist jedoch ganz kurz, denn er dient nur zur Aufnahme des Spieles sämtlicher an der Bewegung teilnehmender Organe vor dem ersten Arbeitsstoß des Werkzeuges. Gegen Ende des Weges s„, nachdem die Kupplung 30 ungefähr eine Vierteldrehung ausgeführt hat, wird der Hebel 35 in Stellung II gebracht. Hierdurch wird das Antriebsglied 31 ausgeschaltet und das Antriebsglied 34 eingeschaltet. Denn in diesem Augenblick liegt bereits einer der Zapfen 33 dicht vor einem der Nocken 34. Im Verlauf der nächsten Vierteldrehung der Nockenscheibe erfährt die Scheibe 32 und somit die Spindelwelle 14 durch die langsam ansteigende Nockenkurve eine Drehbewegung, deren Geschwindigkeit am Ende des Spielaufnahmewälzweges s_a allmählich auf Null sinkt. Demgemäß ist auch die Verzögerung der bewegten Massen im Augenblick des Stillsetzens äußerst gering, so daß ein Voreilen des einen oder anderen Wälzorganes unmöglich ist.

Die Nockenscheibe. 34 ist im Beispiel mit zwei Nocken ausgerüstet. Sie macht also für den Wegs,, eine Drehung von weniger als i8o°. Die Nockenscheibe 34 soll ebensoviel Nocken haben, wie die Klauenkupplung 30 Klauen hat.

Sobald die Spielaufnahmebewegung vollendet ist und das Werkstück 4 sich wieder in genau derjenigen Wälzlage befindet, die es am Ende des vorigen Arbeitsganges hatte, jedoch um eine oder mehrere Zahnteilungen zurückverschoben, wird der Hebel 3 S in Stellung I gelegt. Dadurch kommt die Nockenscheibe 34 außerhalb des Bereiches der Zapfen 33, und der Weg für den Antrieb der Scheibe 32 durch die Welle 17 ist frei. Gleichzeitig wird jetzt auch die Stoßbewegung des Werkzeugstößels 2 und damit die Drehung der WeDe 17 eingeschaltet, so daß der neue Arbeitsgang beginnt. Mit der Stoßbewegung hängt, wie bereits erwähnt, die absatzweise Drehung der Welle 17 zusammen. Diese bewirkt beim nächsten Leerhub des Stößels 2 eine kleine, langsame Vorsdiubwälzung des Werkstückes ohne Zuhilfenahme, des SchaltWerkes mit den Antriebsgliedern 31,34, die während der ganzen Arbeitsperiode ausgeschaltet bleiben. Die Zahl der Nocken der Scheibe 34 kann beliebig gewählt werden, jedoch soll sie mit der Zahl der Klauen der Kupplung 30 übereinstimmen, damit beim Einrücken die Zapfen 33 zwischen je zwei Nocken zu stehen kommen. Ferner braucht das Antriebsglied 34 keine Nockenscheibe zu sein, sofern es nur zum Schluß die Geschwindigkeit langsam bis auf Null verringert.

Die Schalthebel 26, 35 und 36 werden selbsttätig durch die Schalttrommel verstellt, die auch die meisten anderen Bewegungen der Maschine steuert. Diese Schalttrommel ist an sich bekannt — sie ist in Patent 395 662 mit 150 bezeichnet — und deshalb hier nichtnäher veranschaulicht.

Die selbsttätige Umschaltung des Hebels 35 aus der Stellung I in die Stellung III wird in einem Zeitpunkt bewirkt, in welchem der zunächst liegende Zapfen 33 der Scheibe 32 ungefähr mitten zwischen zwei Nocken 34 zu liegen kommt. Hierdurch wird die zur Aufnähme des Spieles dienende Vorwärtswälzbewegung über die Kupplung 30 eingeleitet, bis ein Zapfen 33 die Kante eines Nockens beinahe berührt. Nunmehr erfolgt die selbsttätige Umschaltung des Hebels 35 aus der Stellung III in die Stellung II. Wenn hierbei noch ein kleiner Abstand zwischen dem Zapfen 3 3 und dem Nocken 34 besteht, so ist dies unerheblich, weil die Genauigkeit der endgültigen Einstellung der Teile nach der Aufnahme des Spiels nicht dadurch beeinträchtigt wird, daß eine Ruhepause in der Spielaufnahmebewegung eintritt, sofern nur diese Bewegung mit stetig bis auf Null abnehmender Geschwindigkeit beendigt wird. Die selbsttätige Umschaltung des Hebels 35 in die Stellung I erfolgt, nachdem der Nocken 34 von dem Zapfen 33 abgeglitten ist.

Fig. ι zeigt schematisch den Zusammenhang des Schaltwerkes mit der ganzen Maschine. Dieses Schaltwerk befindet sich in dem Kasten ^4, auf welchem die Antriebsscheibe S der ständig umlaufenden Welle 25 sichtbar ist. Die Schalthebel 35, 36 und die Welle 17 befinden sich im Innern der Ma- uo schine mit der ebenfalls nicht gezeigten Steuertrommel.

Ρλ τ εν ϊ λν s ρrücnE:

i. Schaltvorrichtung für nach dem Abwälzverfahren arbeitende Maschinen zur Herstellung von Zahnrädern mit absatzweise erfolgender Teilbewegung, insbesondere für Kammstahlhobelmaschinen, dadurch gekennzeichnet, daß in den Schnellantrieb für das Walzen des Werkstückes

nach erfolgter Teilung bis in die Bearbeitungslage zwei nacheinander wirksame Antriebsglieder eingeschaltet, sind, von denen das erste (31) den gleichförmigen Schnellgang und das zweite (34) eine stetig bis zum Stillstand abnehmende Geschwindigkeit erzeugt.
2. Schaltvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Antriebsorgan eine Nockenscheibe (34) ist.
3. Schaltvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein und dieselbe Kupplung (30) das erste Antriebsglied (31) ausschaltet und das zweite Antriebsglied (34) einschaltet.
4. Schaltvorrichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kupplung (30) eine Klauenkupplung ist, die ebenso viele Klauen hat, wie die Nockenscheibe (34) Nocken hat.

Hierzu ι Blatt Zeichnungen