DE670330C - Sonder-Dreibackenfutter zum Spannen von Zahnraedern an den Flanken der Zaehne - Google Patents

Description

Bei der Herstellung von Zahnrädern tritt häufig die Notwendigkeit auf, das Rad beim Einspannen im Teilkreis aufzunehmen, um eine andere Fläche, meistens die Bohrung, genau laufend zum Teilkreis zu bearbeiten. Für diesen Zweck sind verschiedene Vorrichtungen bekannt. Wo es sich um die Mengenfertigung stets gleicher Zahnräder handelt, verwendet man meist Sonderfutter, die mit Stiften o. dgl. versehen sind, die der Form der Zahnflanken entsprechen und das Rad an diesen spannen. Derartige Futter sind für allgemeine Verwendung nicht geeignet, weil die Umstellung mit zu großen Schwierigkeiten verbunden wäre, wenn sie überhaupt möglich gemacht werden kann. Es sind auch allgemein verwendbare Futter bekannt, bei denen Rollen oder Kugeln zwischen die Zähne des zu spannenden Rades gelegt werden. Man spannt dann auf den Rollen mit Backen o. dgl. Die Anpassung an verschiedene Durchmesser und Teilungen ist verhältnismäßig einfach durch Auswechseln der Rollen bzw. Kugeln und der Backen oder Spanneinsätze zu bewirken. Bedingung ist jedoch, daß die an den Rollen angreifenden Spannflächen des Futters im gespannten Zustande einen genauen Zylinder bilden. Beim Übergang von einem Rad zum anderen kommt man bei diesen Futtern nicht um die Notwendigkeit herum, die Spannflächen jedesmal auf den Spanndurchmesser auszuschleifen, und zwar unter Spanndruck.

Der in Frage kommende Durchmesser muß vorher sorgfältig durch Messungen ermittelt werden.

Zur Vermeidung dieser lästigen Nebenarbeiten ist auch bereits vorgeschlagen worden, die Rollen oder Kugeln nicht an bogenförmigen, sondern an ebenen Spannflächen anliegen ζμ lassen, die genau senkrecht zur Bewegungsrichtung der betreffenden Backe angeordnet sind. Damit nimmt man aber meist einen bestimmten Fehler in Kauf, da bei nicht durch drei teilbarer Zähnezahl des zu spannenden Rades die einzelnen Rollen verschieden weit von den Mittelebenen der einzelnen Spannbacken und daher auch- verschieden weit vom Mittelpunkt des Futters liegen werden. Die Erfindung greift den gleichen Grundgedanken wieder auf, .beseitigt aber seinen Fehler, indem an Stelle der Rollen Zahnstangen verwendet werden.

Es ist bereits bekannt, für Räder, die in großen Mengen hergestellt werden, feste Gegenaufnahmen zu verwenden, die mit Zähnen in die Verzahnung des zu spannenden Rades eingreifen. Diese Art der Spannung ist vor allem bei Kegelrädern im Gebrauch, bei denen man je nach den vorliegenden Verhältnissen entweder eine Aufnahme mit wenigen über den Umfang verteilten Zähnen oder auch mittels eines besonders genau gearbeiteten Meisterrades verwendet, das ebensoviel Zähne hat wie das zu spannende Rad selbst. Diese

Art Spannung scheidet aber für die Herstellung einzelner oder weniger Räder einer Größe aus wirtschaftlichen Gründen aus.

Es sind auch allgemein verwendbare Sonderfutter bekannt, die zum Umrichten wenig Arbeit erfordern und auf der Verwendung von Gegenzahnrädern beruhen. Bei dieser Ausführung werden diese Gegenzahnräder auf Zapfen gesetzt, die an den Backen eines ίο Dreibackenfutters angebracht sind. Die Räder können sich um diese Zapfen drehen und bewegen sich mit den Backen mittig zueinander. Mit Hilfsrädern einer bestimmten Teilung lassen sich damit an sich alle Räder '5 der gleichen Teilung spannen, vorausgesetzt, daß die Backen einen genügenden Hub zur Überbrückung der Durchmesserunterschiede aufweisen.

Die letztere Forderung ist jedoch bei einem Backenfutter für hohe Genauigkeit nur sehr schwer zu verwirklichen, denn die für derartige Arbeiten in Frage kommende Genauigkeit läßt sich nur mit solchen Futterbauarten verwirklichen, die einen verhältnismäßig geringen Hub der Spannbacken besitzen. Deshalb muß die zuletzt genannte bekannte Futterart doch zu Hilfsrädern verschiedener Größen greifen, wenn die Durchmesserunterschiede der zu spannenden Räder ein gewisses Maß übersteigen. Damit ergibt sich die Notwendigkeit eines sehr großen Vorrates an solchen Hilfsrädern, die naturgemäß, weil sie genau sein müssen, nicht billig sind. Die genannte Bauart weist auch den Nachteil auf, daß der Außendurchmesser des Futters recht groß wird, da stets mindestens der doppelte Durchmesser eines Hilf srades zu dem des Werkstückes hinzugezählt werden muß.

Die Erfindung betrifft ein Futter, das mit einer Mindestzahl an Zubehörteilen denkbar große Zahlen verschiedener Zahnräder zu spannen gestattet, dabei weitgehend unabhängig von der Verzahnungsart ist und nicht wesentlich größer zu sein braucht als das größte zu spannende Zahnrad.

Die Zeichnung stellt das neue Futter dar. Abb. ι ist eine Aufsicht von vorn auf das Futter mit einem eingespannten Zahnrad,

Abb. 2 ein Längsschnitt durch das Futter, Abb. 3 ein entsprechender Schnitt durch die Backe beim Spannen eines kleineren Rades.

Im Futterkörper 1 sind drei radial bewegliche Backen 2 in üblicher Weise geführt. Diesen wird durch den Kolben 3 eine gemeinsame gleichmäßige Radialbewegung erteilt. Der Kolben ist zu diesem Zweck mit einem geschliffenen Innenkegel versehen, der mit entsprechenden Nasen der Backen im Eingriff steht. Diese Art des Antriebes verbürgt die höchstmögliche mittige Genauigkeit der Backenbewegung. Der Rückhub zwecks Öffnens des Futters wird den Backen durch entgegengesetztes Längsbewegen des Kolbens 3 erteilt, und zwar durch Vermittlung kleiner Stifte oder Nasen 4, die am Kolben befestigt sind. In der hintersten Stellung des Kolbens kann dieser gedreht werden, wobei die Stifte oder Nasen 4 durch eine Ringnut 5 des Körpers ι hindurchgehen. Der Kolben 3 ist mit Durchbrechungen versehen, welche nach dem Verdrehen die Haken der Backen freigeben, so daß diese nach außen herausgezogen werden können, z. B. zum Reinigen oder Schmieren derselben oder zum Auswechseln gegen Backen anderer Form und Größe. In ihrem vorderen Teil sind die Backen nur mit je einer einzigen Spannstufe versehen, und diese Spannstufen bestehen aus ebenen Flächen 6, die zusammen die Seitenflächen eines gleichseitigen dreieckigen Prismas bilden, das beim Zusammengehen der Backen kleiner wird, aber stets genau mittig zur Futterachse bleibt. Auf den Flächen 6 stützen sich nun kurze Zahnstangen 7 ab, die durch geeignete Mittel, beispielsweise Halteleisten 8, gegen Abfallen gesichert werden. Die Zahnstangen besitzen eine Verzahnung, die der des zu spannenden Rades entspricht, so daß sie dieses in den Flanken fassen. In seitlicher Richtung sind die Zahnstangen nicht gehalten; sie können sich also gleichlaufend zu den Flächen 6 beliebig einstellen. Um diese Bewegung so wenig wie möglich zu behindern, werden Rollen 9 zwischen Zahnstangen und Backen gelegt, die durch Käfige 10 zusammengehalten werden. Es ist ohne weiteres ersichtlich, daß sich die Zahnstangen beim Zusammengehen der Backen so lange verschieben und das Rad zwischen sich bewegen werden, bis an allen drei Backen eine gleichmäßige Anlage vorhanden ist. Damit aber wird das Rad zwangsläufig in die Mitte des durch die Flächen 6 gebildeten Dreieckprismas gebrächt und ist damit genau im Futter eingemittet.

Grundsätzlich läßt sich jedes Zahnrad einer bestimmten Teilung unabhängig von der Zähnezahl mit den gleichen Zahnstangen spannen. Da aber auch dieses Futter mit Rücksicht auf die Genauigkeit des Einmittens nur einen ge- no ringen Backenhub aufweist, muß für Räder verschiedener Durchmesser ein Ausgleich geschaffen werden. Dieser ist in einfachster Weise durch Anwendung von Zwischenstücken zu erzielen (Abb. 3), die durch Schrauben mit den Backen verbunden werden. Die Zwischenstücke brauchen keine genauen Län- ;en- und Breitenabmessungen zu haben. Es müssen lediglich die zu einem Satz gehörenden drei Stücke untereinander gleiche Dicke haben und genau planparallel sein, was mit den heutigen Werkstattmitteln sehr leicht zu

erreichen ist. Diese Zwischenstücke können satzweise bereit gehalten werden, so daß mit einer Anzahl derselben ein großer Durchmesserbereich erfaßt werden kann.
Die Anwendung ist auch nicht auf Stirnräder mit geradliniger Verzahnung beschränkt, denn zum Spannen von Schraubenrädern, schräg verzahnten Stirnrädern o. dgl. kann man entweder Zahnstangen mit ebenfalls

ίο schräg liegender Verzahnung verwenden, oder schließlich können auch die einfachen, gerade verzahnten Zahnstangen verwendet werden, wenn man die Backen so ausbildet, daß die Zahnstangen nicht nur seitlich verschiebbar, sondern auch im Winkel verstellbar sind.

Claims (2)

1. Patentansprüche:

   i. Sonder-Dreibackenfutter zum Spannen von Zahnrädern an den Flanken der Zähne, dessen Spannbacken mit ebenen Flächen versehen sind, die in jeder Stellung Seitenflächen eines gleichseitigen, zur Futterachse mittigen Dreieckprismas bilden, gekennzeichnet durch die Verwendung von drei Zahnstangen (7), die mit einer dem zu spannenden Rade entsprechenden Verzahnung in dieses eingreifen und sich mittels Wälzkörper, Rollen oder Kugeln (9) derart gegen die Flächen (6) der Backen (2) abstützen, daß sie sich bei deren Zusammengehen frei einstellen und das Zahnrad mittig zu dem Dreieckprisma und damit dem Futter ausrichten.
2. 2. Futter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erfassung von Rädern verschiedener Durchmesser mit den gleichen Zahnstangen (7) satzweise mit genau gleichen Dicken bereit gehaltene Zwischenstücke (11) zwischen den Backen (2, 6) und den Zahnstangen angeordnet werden.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen