DE68222C

DE68222C - Räderstofsmaschine zum Stofsen von Stirn- und Kegelrädern unter Benutzung einer Schablone

Info

Publication number: DE68222C
Application number: DENDAT68222D
Authority: DE
Original assignee: G. WEBER in Gevelsberg i. W
Anticipated expiration: 1912-06-14

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT^

Die inr Vorliegenden beschriebene Räderstofsmaschine hat mit der durch das Patent Nr. 56196 bekannt gewordenen das gemein, dafs sie wie die letztere entweder als selbstthätige Maschine oder als Zugabe zu einer anderen Werkzeugmaschine mit hin- und hergehendem Werkzeughalter gebaut sein kann; sie unterscheidet sich aber von der älteren Construction dadurch, dafs kein Fagonstahl mehr, der der zu bildenden Zahnform entspricht, erforderlich ist, sondern die Zähne mit einem einfachen Seitenstahl genau nach der theoretischen Zahnumrifslinie gebildet werden, ferner dadurch, dafs die Umschaltungszeit nach Vollendung eines Zahnes verkürzt wird.

Dem zur Darstellung gebrachten Beispiel liegt ein Räderstofsapparat zu Grunde, der zur Montirung an eine Feilmaschine gebaut ist.

Die Fig. 1, 2 und 3 zeigen in Vorder-, Seitenansicht und Grundrifs die Maschine in ihrer Gesammtheit;

die Fig. 4 ist eine Detailansicht der Vorschubvorrichtung ;

die Fig. 5 und 6 zeigen eine Vorrichtung zum Niederdrücken des Stahlhalters, für Stirn- und Kegelräder geeignet;

die Fig. 7 und 8 zeigen dieselbe speciell für Kegelräder eingestellt;

die Fig. 9 und io' zeigen einen anderen Mechanismus zum Niederdrücken des Stahlhalters bei Stirnrädern;

die Fig. 11 und 12 zeigen eine solche Vorrichtung für Kegelräder;

die Fig. 13 und 14 zeigen den Stahlhalter mit den beiden Seitenstählen;

die Fig. 1 5 und 16 zeigen die Zahnschablone in Verbindung mit dem über sie gehenden Tasterhaken;

die Fig. 17 und 18 zeigen die Schablone in Verbindung mit einem an ihr hingleitenden geraden Taster;

die Fig. 19 und 20 zeigen die gleiche Vorrichtung mit auf der Schablone laufender Scheibe;

die Fig. 21 bis 24 zeigen die Vorrichtung zum Abheben der Stähle vom Zahn in Stellung beim Vorwärtslauf;

die Fig. 25 und 26 zeigen dieselben in Stellung beim Rücklauf;

die Fig. 27, 28 und 29 zeigen die Vorrichtung zum Vorschub in Stellung während des Hobeins;

die Fig. 30 zeigt dieselbe Vorrichtung in der Stellung nach Vollendung eines Zahnes ,und während der Umstellung des Zahnrades;

Fig. 31 zeigt dieselbe Vorrichtung bei ausgeschaltetem Vorschub.

i. Stofsen von Stirnrädern
(Blatt I, II und III).

An der Schlittenführung 1, Fig. 1, 2, 3, 9 und 10, der Feilmaschine sind zwei Säulen 2 ■und 3 angeschraubt, in welchen in Büchsen eine Welle 4 gelagert ist, auf deren Mitte ein Evolventenexcenter 5 aufgekeilt ist.

Bei Drehung der Welle verschiebt dieses Excenter eine vor ihm liegende gezahnte Stange 6, welche mit ihren schrägen Zahnflächen an dem ähnlich gestalteten Untertheil 7 eines festliegenden Armes 8 hingleitet. Der Arm 8 ist durch Bolzen mit einem Arm 9

verbunden, welcher durch eine Querstange 28, an der er angeschraubt ist, an den Säulen 2 und 3 befestigt ist. Zwischen den beiden Armen 8 und 9 befindet sich ein Schlitten 11, der durch einen Querarm 12 in Büchsen 13 des Hauptschlittens 14 mit diesem verbunden ist. . Ueber dem Querarm 12 liegt ein die Büchsen 13 verbindender Bolzen 15, an welchem Stellringe 16 befestigt sind, die eine Seitenverschiebung der Arme 8 und 9 verhindern.

Vor dem horizontal verschiebbaren Schlitten 14 ist vertical bewegbar der die Stähle tragende Schlitten 17 angeordnet, an dessen Oberseite eine Schraube 18 befestigt ist, deren Kopf mit einem Gehäuse 19 an der Stange 6 vereinigt ist (Fig. 9).

Die Welle 4 wird nun, wie unten erläutert werden soll, ruckweise gedreht, und das Excenter 5 verschiebt dadurch die Zahnstange 6 unter dem Arm 8 nach links, wodurch dieselbe zugleich etwas nach abwärts sich bewegt.

Bei der hin- und hergehenden Bewegung des Schlittens 14 gleitet zugleich der mit ihm zusammenhängende Schlitten 11 zwischen 8 und 9 gleicherweise hin und her und mit ihm das Gehäuse 19. Infolge des allmäligen Tiefgangs der Stange 6 wird auch das Gehäuse 19 tiefer gerückt und mit ihm die Schraube 18 und der an ihr hängende Schlitten 17, und die an ihm befestigten Stähle dringen folglich bei jedem Hub etwas tiefer in das zu bearbeitende Rad ein.

Das Excenter 5 ist nun der Zahnstange 6 gegenüber so eingestellt, dafs es bei erreichter Tiefe des zu schneidenden Zahnes seine höchste Stelle der Stange gegenüber einnimmt bezw. eben überschritten hat, und Federn 20, Fig. 1, 2 und 3, ziehen nun die Zahnstange wieder zurück, um sie für einen neuen Zahn einzustellen, während Federn 21 den Schlitten 17 hochziehen.

Es erfolgt nun die Umschaltung des Rades um eine Zahntheilung mittelst gleicher Mittel, - wie beim Patent Nr. 56196 durch die gleichnamige Achse 10, Fig. 7, welche durch Kegelgetriebe 22, 23 und 29, 30 durch eine schräge Achse 24 in Drehung versetzt wird.

2. Vorrichtung zum Stofsen von

Kegelrädern.

Sollen Kegelräder ausgestofsen oder gehobelt werden, so entfernt man die Zahnstangen 6 und 7 und setzt dafür eine glatte Stange 25, die an dem Arm 8 um einen Bolzen 26 drehbar befestigt ist. Am hinteren Ende ist die Stange 25 nahezu rechtwinklig nach abwärts gebogen, und an diesem Theil derselben ist eine Nase 27 verstellbar angebracht, gegen welche das Excenter bei seiner ruckweisen Drehung sich anpreist. Hierdurch bewirkt es eine Drehung des Hebels 25 um den Zapfen 26. Mit diesem Hebel ist wieder das Gehäuse 19 und die Schraube 18 verbunden; wenn daher diese beiden Theile sich unter 25 hin- und herbewegen, wobei 19 durch die Federn 21 stets an 25 angezogen wird, so ergiebt sich, dafs die Meifsel am Schlitten 17 auf. der einen Seite tiefer in das zu schneidende Rad einschneiden als an der anderen.

Der Grad dieses Schrägschneidens bestimmt sich durch die Einstellung von 27 auf 25, denn je höher 27 auf 25 eingesetzt ist, um so gröfser wird der Neigungswinkel von 25 gegen 8 bezw. gegen die Horizontale, also auch der Schnittwinkel am Rad und je nachdem das Gehäuse 19 näher oder entfernter vom Drehpunkt 26 arbeitet, um so seichter oder tiefer gehen die Stähle im Rad.

3. Vorrichtung, die gleichzeitig für Stirnräder und für Kegelräder dient

(Fig. 5 bis 8).

Durch, die Fig. 5 bis 8 ist eine abgeänderte Ausführungsart zum Niederstellen der Meifsel dargestellt, welche für Stirnräder sowohl als für Kegelräder brauchbar ist. Sie ist, wie folgt, eingerichtet:

Vor dem Excenter 5 ist auf der Welle 4, geeignet geführt und gelagert, eine verschiebbare Stange 31 angeordnet mit Daumen oder Ansätzen 32 oder 33. Darunter befindet sich vertical beweglich das das Gehäuse 19 mit Schraube 18 u. s. w. tragende Führungsstück 40, an dessen Oberseite, durch Stellschrauben 36 und 37 einstellbar, die Keilstücke 38, 39 um Bolzen 34 und 35 drehbar angeordnet sind.

Die Daumenstange 31 ist in den an beiden Enden des Armes 41 angesetzten Coulissenstücken 45 geführt, während der Arm 41 mit seiner Ausladung 41^a an der Querstange 28 und durch diese an den Säulen 2 und 3 befestigt ist. Am Arm 41 sind links und rechts die Gleitleisten 42 angebracht, durch welche der Arm einerseits durch Vermittelung der Traverse 43 und die Säulen 44 am Schlitten 14 gestützt ist, während er andererseits diesem Schlitten durch genannte Theile obere Führung giebt. Am Arm 41 ist auch mittelst seitlicher verstellbarer Leisten 46 das Führungsstück 40 vertical verstellbar aufgehängt.

Wenn nun Stirnräder bearbeitet werden sollen, werden die Keilstücke 38 und 39 parallel zu einander eingestellt bezw. beide unter gleichem Neigungswinkel, und aus der Fig. 5 ist nun ohne Weiteres zu ersehen, dafs bei der ruckweisen Drehung des Excenters 5 die Gleitstange 31 vorgeschoben wird, wie früher die gezahnte Stange 6, und dafs sie dabei die Keilstücke 38, 39 niederdrückt und mit diesen das Führungsstück 40 und den von ihm durch Ge-

häuse 19 und Schraube 18 beeinflufsten Messerschlitten 17, wodurch also gleich tiefes Ausschneiden der Zähne erfolgt.

Wenn Kegelräder. geschnitten werden sollen, stellt man, wie Fig. 7 und 8 zeigen, die Keilstücke 38 und 39 unter verschiedenem Neigungswinkel ein, während das zu bearbeitende Rad 47 so gestellt wird, dafs sein äufserer Konusmantel bezw. dessen obere Kante waagrecht liegt. Es kann dies mit Hülfe des Bockes 48, der in sich um einen Zapfen 49 drehbar den Radträger 49^a aufnimmt, bewirkt werden. Weil nun Keil 39 höher oder steiler als 38 eingestellt ist, nimmt der Hebel 40 eine schräge Lage ein, und ähnlich wie bei der unter 2. besprochenen Einrichtung wird an dieser Seite von 39 der Zahn tiefer ausgeschnitten. Federn bewirken wieder das Hochziehen des Messerschlittens 17 gegen 40 beim Rücklauf des Schlittens 14. Die richtige Einstellung auf die nöthige Zahntiefe kann durch die Neigung von 38 und 39 bewirkt werden oder auch durch entsprechende Einstellung von 31 dem Excenter 5 gegenüber, so dafs letzteres mehr oder weniger Leerlauf hierdurch erhält.

4. Die Vorrichtung zum selbsttätigen Einstellen der Meifsel nach vorgeschriebener Zahnform (Fig. 13 bis 16).
a) Stirnräder.

Um eine bestimmte Zahnform zu erhalten, bedient man sich einer nach dieser Form gestalteten Schablone, um durch sie die Stellung der Meifsel während des Schneidens selbstthätig zu reguliren.

Zu dem Ende werden die Meifsel vorn am Schlitten 17 an den um Bolzen 50 und 51 drehbaren Meifselhaltern 52 Und 53 befestigt. Mit einem dieser Meifselhalter 52 verbindet man einen hakenförmigen Taster 56, dessen Spitze sich dicht an die an einem Winkel 60, Fig. i, befestigte Schablone 59 anlegt. Der Winkel ist an Schlitten 14 angeschraubt, geht also mit den Meifseln vor und zurück, aber nicht auf- oder abwärts mit ihnen. Die Meifselhalter stehen durch Zahnquadrante in Eingriff mit einander, so dafs sie beide genau symmetrische Bewegungen machen müssen. Die Meifsel selbst werden so eingestellt, dafs ihre schneidenden Spitzen genau gleich viel unter den Mittellinien von 50 und 51 liegen, als der Berührungspunkt des Tasters mit der Zahnschablone oberhalb jener Mittellinie liegt. Zur Erleichterung genauer Einstellung dient ein am Schlitten mittelst Stifte 58 einstellbarer Winkel 57, Fig. 13. Da der Taster wie ein Winkelhebel auf den Meifselhalter 52 einwirkt, so ist ersichtlich^ dafs mit jedem Tiefgang des Schlittens 17 die Schneide des Meifsels 54 bei gleichen Hebellängen genau denselben Weg beschreiben mufs, wie die Be-.rührungslinie des Tasters, das ist eben der Weg der Zahnschablone, nur in symmetrisch umgekehrter Stellung, und weil 52 und 53 in Zahneingriff mit einander stehen, so beschreibt auch der Meifsel 55 genau dieselbe Bahn, aber in gleicher Richtung wie die Schablone selbst, d. i. symmetrisch zu der Bahn von 54, und man erhält also auf diese Weise genau die gewünschte Zahnform und hat bei Einstellung der Meifsel nur darauf zu achten, dafs die Entfernung der Schneidspitzen der Zahndicke entspricht. Eine Feder 61 zieht die Meifselhalter so an, dafs der Taster stets an der Schablone anliegt.

b) Kegelräder.

Bei Herstellung von Kegelrädern wird statt eines einfachen Zahncurvenprofils die genaue Form eines halben Zahnes als Schablone angewendet, weil hier der Meifsel in zweierlei Richtungen seinen Weg ändert. Diese Schablone darf deshalb auch nicht mit dem Schlitten hin- und hergehen, sondern sie mufs an einem geeigneten festen Theil der Maschine angebracht werden. Dieselbe wird mit den Armen 8 und 9 verbunden (Fig. 1); die strichpunktirte Stange 62 in Fig. ι deutet einen solchen Aufhänge- oder Stützkörper für die Kegelradschablone an.Stelle des Theiles 60 für die Stirnradschablone an.

An Stelle des Tasters 56 wird auf einem der Meifselhalter 52 oder 53 ein gebogener Trägerarm 63 oder 65 befestigt (Fig. 17 bis 20), auf welchem entweder ein einfacher Fühler 64 oder eine drehbare Scheibe 66 angebracht sind, welche an der Zahnschablone entlang gleiten und ihre bestimmte Bahn erhalten und auf den Meifsel übertragen, und so wird die genaue Form des Zahnes für Kegelräder mit nach innen sich vermindernder Zahndicke hergestellt.

5. Die Vorrichtung zum Zurückziehen der Stähle beim Rücklauf (Fig. 21 bis 26).

Damit die Stähle zu ihrer eigenen Schonung und auch damit die Zahnform oder sonst ein Theil nicht zufällig beschädigt werden, ist mit dem ■ Meifselhalter eine Einrichtung verbunden, durch welche die Stähle beim Rücklauf selbstthätig zurückgezogen und beim Vorlauf wieder . eingestellt werden.

Zu diesem Zwecke ist an der Säule 2 eine verstellbare Stange 68 angeordnet, deren vorderes Ende, eine Nase 69 bildend, rechtwinklig umgebogen ist und welche mit einem einstellbaren Anschlag 70 versehen ist. Neben dem Fühler 64 sitzt auf dem Trägerarm 63 ein um den Stift 72 drehbarer Anschlagstab 71, dessen dem Zahnprofil zugekehrte Endkante in Beziehung auf 72 excentrisch gestaltet ist; das andere Ende bewegt sich zwischen den beiden Anschlägen 69 und 70. Während des Vorwärtsganges liegt der Fühler 64 auf der Zahnform 67 und beim Ende des Hubes drückt sich der Anschlag-

stab 71 gegen die Nase 69, infolge dessen er gedreht wird, so dafs seine excentrische Endkante den Fühler von der Zahnform abhebt und damit auch die Stähle vom zuschneidenden Zahn. Nun erfolgt der Rücklauf, bei dessen Ende der Anschlagstab 71 gegen den Anschlag 70 stöfst, daher die excentrisch gestaltete Endkante von 71 wieder in die vorige Lage bringt, so dafs beim nun folgenden neuen Vorschub Taster und Stähle wieder in richtige Arbeitslage kommen.

6. Vorschub- und Umschaltmechanismen

(Fig. 27 bis 31 und 1 bis 4).
Der Vorschub, die Umschaltung und überhaupt die ganze Transmissionseinrichtung des Apparates wird von dem hin- und hergehenden Schlitten 14 auf folgende Weise bethätigt. Am Schlitten ist ein Arm 88 angeschraubt, in dessen Kopf zwei verstellbare Schrauben 89 und 90 über einander verschieden weit vorstehend fest eingestellt sind. Auf der Achse 4 befindet sich aufserhalb ihrer Lagerstelle eine Keilnufhenscheibe 93, in deren Nuth eine Bremsbacke 73 eingreift, die durch ein Verbindungsglied 74 mit den beiden sie umfassenden, auf der Welle 4 frei drehbar'sitzenden Hebelarmen yj, 78 verbunden ist. Bolzen 75 und 76 halten die betreffenden Theile zusammen. Auf dem nach unten verlängerten Hebelarm -jy ist auf einem Drehbolzen 82 ein hakenförmiger Arm 81 angebracht, dessen Hakenspitze 83^a gegen die Walzfläche zweier auf 4 aufgekeilter, gegen einander verstellbarer Einfallscheiben 79, 80 anliegt, während sein anderes halbkugelförmig ausgebohrtes Ende 83 je nach der dem Arm durch die Einfallexcenter gegebenen Lage einer der beiden Schrauben 89 oder 90 gegenüber zu stehen kommt, so dafs beim Rückgang des Schlittens 83 gegen eine der Schrauben 89 oder 90 anstöfst, dadurch Hebelarme jj und mit ihm die Schaltklinke 73 zum Ausschlag bringt und die Welle 4 dreht. Die Einfallscheiben 79 und 80 sind nun so auf 4 gegen einander aufgekeilt und befestigt für jeden Zahn, dafs die Hakenspitze 83% während ein Zahn gehobelt wird, auf der äufseren Walzfläche aufliegt, wodurch 80 der mehr zurückstehenden Schraube 89 gegenüber zu stehen kommt. Infolge des Anstofsens von 89 gegen 83 wird daher so lange ein geringerer Ausschlag von yy stattfinden, bis der Zahn fertig gehobelt.ist, dann fällt 83^a in die Lücke zwischen 79 und 80 ein, indem auf 81 um einen Zapfen 86 noch in einer Stange 85 ein Gewicht 84 aufgehängt ist, welches die Drehung von 81 um 82 bewirkt. Hierdurch kommt 83 der Schraube 90 gegenüber zu stehen, und da diese Schraube weiter vorsteht als die Schraube 89, erfolgt der Anstofs früher als vorhin, weil aber auch jetzt 83^a auf der kleineren Einfallrollfläche von 79, 80 aufliegt, so wird auch yy mehr gedreht als vorhin und die Umschaltung erfolgt rascher. Währenddessen sind die Stähle von dem Rad abgehoben.

Auf der Welle 4 sitzt noch ein Reserveschaltrad 91, dessen Klaue 92 ■willkürliches Verdrehen der Welle hindert.

Soll der Vorschubmechanismus aufser Betrieb gesetzt werden, so wird die Stange 85 mit Gewicht 84 nach rückwärts geschlagen, wie in Fig. 31 gezeigt, wodurch 81 in die dort gezeichnete Lage mit zu liegen kommt mit 83 auiserhalb der beiden Stofsschrauben 89 und 90; ein Stift 87 auf 81 hält 85 mit 84 in bestimmter Lage.

Claims

Patent-Ansprüche:

ι . Eine Räderstofsmaschine zum selbsttätigen Stofsen von Stirn- und Kegelrädern unter Benutzung gewöhnlicher Seitenstähle und einer genau nach gewollter Zahnform vorgeschnittenen Schablone, bei welcher der den Meifsel führende Schlitten neben einer horizontalen oder schwach geneigten Bewegung ruckweise einen, nach abwärts gerichteten Vorschub erhält, indem ein auf der Hauptachse (4) aufgekeiltes Evolventenexcenter (5) entweder eine gezahnte Stange (6) an einem ähnlich geformten festen Gegenstück (7) hinschiebt, während der den Meifsel tragende Verticalschlitten (17) der Vorrichtung zugleich mit dem horizontal sich bewegenden Hauptschlitten (14) hin- und hergeht, oder indem das Excenter (5) eine mit Nasen (32) versehene Stange (31) horizontal verschiebt, während die Nasen auf einer mit schräg verstellbaren Keilstücken (38, 39) versehenen Stange (40) hingleiten und letztere der Neigung der Keile entsprechend niederdrücken und so die Verticalbewegung auf den mit dem Hauptschlitten (14) horizontal hin- und hergehenden Meifselschlitten (17) übertragen und wobei dem Meifsel dadurch eine zur Horizontalen geneigte Richtung (zum Stofsen von Kegelrädern) gegeben werden kann, dafs entweder das den Meifselschlitten führende Gleitstück (19) auf einer durch das Excenter (5) in schräge Lage gebrachten Stange (25) gleitet [durch ■ Drehung der Stange um einen festen Bolzen (26)], oder dafs die genannte Stange (40) durch verschiedene Einstellung der Keilstücke (38, 39) in schräge Lage gebracht wird und wobei ferner der oder die Meifsel nach der vorgeschnittenen Schablone für Stirn- oder Kegelräder sich selbst einstellen und beim Rücklauf des Schlittens sich auch selbstthätig vom geschnittenen Zahn abheben und beim Abwärtsgang sich langsam, beim Rücklauf sich schnell bewegen.

Eine Räderstofsmaschine der durch Anspruch i. geschützten Art, welche dadurch gekennzeichnet ist, dafs zwecks selbsttätiger Einstellung des oder der Meifsel nach vorgeschnittener Schablone für Stirnräder mit einem oder mit einander verzahnten, um Bolzen (50 und 51) am Schlitten (17) drehbaren Meifselhalter (52, 53) am Taster verbunden ist, der beim allmäligen Tiefgang des Messerschlittens, an der Zahnschablone (59) hingleitend, entsprechend der ihm von der Schablone gegebenen Ablenkung eine Drehung der Meifselhalter um ihren Drehbolzen (50 oder 51) verursacht und dadurch die Meifselspitze, welche eben so weit unterhalb der Drehpunkte wie der Berührungspunkte zwischen Taster und Schablone oberhalb desselben liegt, in genau gleicher Curve bewegt wie die Schablone selbst.

Eine Räderstofsmaschine der durch Anspruch i. geschützten Art, welche dadurch gekennzeichnet ist, dafs zwecks selbstthätiger Einstellung des Meifsels nach vorgeschnittener Zahnform für Kegelräder mit den wie unter 2.

angeordneten Meifselhaltern ein Tragarm (63 oder 65) verbunden ist, welcher einen Fühler (64) oder eine Scheibe (66) trägt, der, an der eine halbe Zahnform bildenden feststehenden Zahnschablone (67) hingleitend, die Meifsel wie. zuvor in Thätigkeit setzt.
Eine Räderstofsmaschine der durch Anspruch i. geschützten Art, gekennzeichnet durch die Vorrichtung zum selbstthätigen Zurückziehen der Stähle dadurch, dafs am Fühlerträger (63) ein Anschlagstab (71) angeordnet ist, der am Ende des Vorgangs den Fühler von der Schablone abhebt und damit auch die Stähle von dem geschnittenen Zahn ablenkt.

Eine Räderstofsmaschine der durch Anspruch i. geschnitzten Art, gekennzeichnet durch am festen Gestell einstellbare Schrauben (89, 90), gegen welche ein die Schablone (73) mittelbar bethätigender Taster (81) anstöfst, je nachdem er durch die auf der Achse (4) einstellbaren Einfallscheiben (79 und 80) hoch oder tief gestellt ist, zwecks Erzielung langsamen Vorschubs und rascher Umschaltung.

Hierzu 7 Blatt Zeichnungen.