DE701685C

DE701685C - gears using the hobbing process

Info

Publication number: DE701685C
Application number: DE1938D0077805
Authority: DE
Inventors: Erich Parz
Original assignee: NILES WERKE AKT GES DEUTSCHE
Current assignee: NILES WERKE AKT GES DEUTSCHE
Priority date: 1938-04-15
Filing date: 1938-04-15
Publication date: 1941-01-22

Description

Es ist bei Maschinen zum Schleifen von Evolventenverzahnungen nach dem Abwälzverfahren bekannt, zur Erzielung der erforderlichen Wälzbewegungen eine das Werkstück drehende Rollscheibe mit Rollbändern zu verwenden, weil Abwälzgetriebe dieser Art spielfrei arbeiten. Außerdem haben derartige Abwälzgetriebe den Vorteil, daß sie so ausgebildet werden können, daß sie dem Wälzkreisdurchmesser des jeweils zu schleifenden Rades entsprechend einstellbar sind.It is used in machines for grinding involute gears using the hobbing process known, to achieve the necessary rolling movements, a workpiece rotating roller disc with roller belts to be used because generating gears of this type work without backlash. Also have such Generating gears have the advantage that they can be designed so that they match the pitch circle diameter of the wheel to be ground can be adjusted accordingly.

Es ist vorgeschlagen worden, zur Erzielung der Wälzbewegung das Werkzeug gegenüber dem ortsfesten Werkstück hin und her zu bewegen und durch dieses Hinundherbewegen des Werkzeuges eine Zahnstange zu verschieben, die in einen Zahnbogen eingreift. Durch diesen wurde das ortsfeste Werkstück entsprechend der Werkzeugverschiebung gedreht. Das Verschieben des Werkzeuges führt aber zu erheblichen Schwierigkeiten, weil dem Werkzeug gleichzeitig eine Arbeitsbewegung in Richtung der Zahnlücke des zu bearbeitenden Zahnrades erteilt werden muß und weil außerdem das Werkzeug auch noch radial zum Werkstück verschiebbar sein muß, um eine Einstellung auf den jeweiligen Werkstückhalbmesser zu ermöglichen. Hierdurch ergibt sich aber ein sehr verwickelter Antrieb. Außerdem ist die Drehbewegung des Werkstückes durch Zahn stange und Zahnbogen nicht spielfrei zu erhalten. It has been proposed, in order to achieve the rolling movement, to move the tool to and fro with respect to the stationary workpiece and, by this movement of the tool to move a toothed rack which engages in a toothed arch. The stationary workpiece was rotated by this in accordance with the tool displacement. Moving the tool leads to considerable difficulties because the tool must simultaneously be given a working movement in the direction of the tooth gap of the gear to be machined and because the tool must also be radially displaceable to the workpiece in order to allow adjustment to the respective workpiece radius . However, this results in a very intricate drive. In addition, the rotational movement of the workpiece through the toothed rack and arch cannot be obtained without play.

Bei den bekannten mit Rollscheibe und Rollbändern versehenen Maschinen erfolgt das Weiterteilen des Werkstückes mit Hilfe einer auswechselbaren Teilscheibe, deren Zähnezahl gleich oder ein Vielfaches derIn the case of the known machines provided with a roller disk and roller belts dividing the workpiece with the help of an exchangeable graduated disk, whose Number of teeth equal to or a multiple of

Zähnezahl des zu bearbeitenden Werkstückes sein muß. Es besteht daher bei diesen bekannten Maschinen der Nachteil, daß eine große Anzahl dieser Teilscheiben, die sehr genau hergestellt sein müssen und somit sel# teuer sind, vorrätig gehalten werden müssök,» Durch die Erfindung soll dieser Nachteil behoben werden. Im wesentlichen ist eine Maschine nach der Erfindung gekennzeichnet ίο durch eine mit dem Werkzeugträger verbundene und mit diesem in einem gegenüber dem Werkzeug hin und her bewegten Schiit ten gelagerte Rollscheibe, deren Rollbänder an ihren Außenenden fest angeordnet sind und durch eine auf der Rollscheibe gelagerte Teilvorrichtung, bei der die Größe der Teilschaltung durch eine einzige Teilscheibe und Wechselräder bestimmt wird.Must be the number of teeth of the workpiece to be machined. It therefore exists in these known Machines have the disadvantage that a large number of these indexing disks, which must be manufactured very precisely and thus sel # are expensive, must be kept in stock, " The invention is intended to remedy this disadvantage. Essentially is one Machine according to the invention characterized by one connected to the tool carrier and with this in a Schiit ten moved back and forth with respect to the tool mounted roller disc, its roller belts are fixed at their outer ends and supported by a on the roller disc Sub-device in which the size of the sub-circuit by a single sub-disk and Change gears is determined.

Die Erfindung besteht in der besonderen Vereinigung zweier an sich bekannter Merkmale, wodurch eine Maschine zum Schleifen oder Polieren von Evolventenverzahnungen geschaffen wird, die ermöglicht, beide Flanken einer Zahnlücke bei einem Wälzhub gleichzeitig zu bearbeiten, und die infolge der Einfachheit des Aufbaues erhebliche Vorteile bietet.The invention consists in the special combination of two known features, creating a machine for grinding or polishing involute gears that enables both flanks to machine a tooth gap at a rolling stroke at the same time, and as a result of the Simplicity of construction offers significant advantages.

Zweckmäßig ist die Ausbildung der Maschine nach der Erfindung derart, daß auf die Teilvorrichtung nach erfolgtem Teilvor-• gang in einer Drehrichtung ein Drehmoment einwirkt, so daß das in den einzelnen Elementen der Teilvorrichtung vorhandene Spiel unwirksam ist.Appropriately, the design of the machine according to the invention is such that on the dividing device after the dividing process has • a torque in one direction of rotation acts, so that the existing play in the individual elements of the device part ineffective is.

Auf der Zeichnung ist der Gegenstand der Erfindung in einer beispielsweisen Ausführungsform veranschaulicht. Es zeigenThe subject of the invention is shown in an exemplary embodiment in the drawing illustrated. Show it

Abb. ι einen senkrechten Schnitt der in Betracht kommenden Teile der Maschine, Abb. 2 einen waagerechten Schnitt nach Linie I-I der Abb. 1 undFig. Ι a vertical section of the relevant parts of the machine, Fig. 2 shows a horizontal section along line I-I of Fig. 1 and

Abb. 3 und 4 in schematischer Darstellung zwei verschiedene Stellungen der Schalt- und Steuereinrichtungen für die Teilvorrichtung. Fig. 3 and 4 are a schematic representation of two different positions of the switching and control devices for the dividing device.

Auf dem Grundgestell 1 der Maschine ist ein Schlitten 2 auf Geradführungen 3 verschiebbar. Das Hinundherbewegen dieses Schlittens erfolgt bei dem Ausführungsbeispiel mittels einer Kurbelscheibe 4, die auf einer im Grundgestell 1 gelagerten und in geeigneter Weise angetriebenen Welle 5 angeordnet ist. An der Kurbelscheibe 4 ist eine Kurbelstange 6 drehbar befestigt, die an einem am Schlitten 2 vorgesehenen Zapfen 7 gelenkig angreift. Das Hinundherbewegen des Schlittens 2 kann aber auch mit anderen Mitteln erfolgen. In dem Schlitten 2 ist eine senkrechte Welle 8 drehbar gelagert, mit der ein auf dem Schlitten 2 abgestützter Rundtisch 9 fest verbunden ist. Dieser trägt einen Zapfen 10 zum Aufspannen des zu bearbeitenden Werkstückes, z. B. eines Zahnrades. In einem auf dem Grundgestell 1 angeordneten Ständer 11 (Abb. 2) ist in einem nicht * daxgestellten Schlitten eine Schleifscheibe 12 fjiliehbar gelagert, die jeweils in Richtung ferner Zahnlücke des Rades r auf und ab bewegt wird.On the base frame 1 of the machine, a slide 2 can be moved on straight guides 3. In the exemplary embodiment, this carriage is moved to and fro by means of a crank disk 4, which is arranged on a shaft 5 mounted in the base frame 1 and driven in a suitable manner. A connecting rod 6 is rotatably attached to the crank disk 4 and engages in an articulated manner on a pin 7 provided on the slide 2. However, the carriage 2 can also be moved to and fro by other means. In the slide 2, a vertical shaft 8 is rotatably mounted, with which a rotary table 9 supported on the slide 2 is firmly connected. This carries a pin 10 for clamping the workpiece to be machined, for. B. a gear. In a stand 11 (Fig. 2) arranged on the base frame 1, a grinding wheel 12 is movably mounted in a carriage not provided, which is moved up and down in the direction of the distant tooth gap of the wheel r.

Zur Erzielung der Abwälzbewegung des Rades r gegenüber der den Zahn einer zugehörigen Zahnstange darstellenden Schleifscheibe 12 erhält der Rundtisch 9 bzw. das Werkstück r außer der hin und her gehenden Bewegung in bekannter Weise eine Drehbewegung, und zwar mittels einer Rollscheibe 14. An dieser greifen die Rollbänder 15, 15¹ an, deren Außenenden am Ständer 11 befestigt sind. Durch das Hinundherbewegen des Schlittens 2 gegenüber dem Ständer 11 erfolgt gleichzeitig durch Abrollen der Bänder die Drehbewegung.To achieve the rolling movement of the wheel r with respect to the grinding wheel 12 representing the tooth of an associated rack, the rotary table 9 or the workpiece r receives a rotary movement in addition to the reciprocating movement in a known manner, namely by means of a rolling disk 14 Rolling belts 15, 15 ¹ , the outer ends of which are attached to the stand 11. By moving the carriage 2 back and forth with respect to the stand 11, the rotary movement takes place at the same time as the belts unroll.

Auf der Rollscheibe 14 ist die Teilvorrichtung angeordnet, und zwar ist auf der Rollscheibe eine Welle 16 gelagert, auf der eine Teilscheibe 17 befestigt ist. In die Rasten dieser Teilscheibe 17 greift eine Sperrklinke 18 ein, die in der weiter unten beschriebenen Weise aus- und eingerückt wird. Die Welle 16 erhält ihren Antrieb von einer mittig zu ihr gelagerten kurzen Welle 16¹ über eine ein- und ausrückbare Zahnkupplung 19. Die Welle 16¹ wird von einem Elektromotor 20 mittels der Z.2&mx'-kaex2.i,'2'z angetrieben. Die Welle 16 wiederum treibt mittels der Wechselräder 23 eine Welle 24 an, auf der eine Schnecke 25 befestigt ist, die in ein Schnekkenrad 26 eingreift. Dieses ist auf der senkrechten Welle 8 befestigt und überträgt die Teilbewegung auf die Welle 8.The dividing device is arranged on the rolling disk 14, namely a shaft 16, on which a dividing disk 17 is fastened, is mounted on the rolling disk. A pawl 18 engages in the notches of this partial disk 17 and is disengaged and engaged in the manner described below. The shaft 16 receives its drive from a short shaft 16 ¹ mounted centrally to it via an engageable and disengageable tooth clutch 19. The shaft 16 ¹ is driven by an electric motor 20 by means of the Z.2 &mx'-kaex2.i,'2'z . The shaft 16 in turn drives a shaft 24 by means of the change gears 23, on which a worm 25 is attached, which engages in a worm gear 26. This is attached to the vertical shaft 8 and transfers the partial movement to the shaft 8.

Auf der Rollscheibe 14 ist ferner eine Steuerwelle 27 gelagert, die von der Welle 16¹ mittels eines Kettentriebes 28 oder in anderer geeigneter Weise Antrieb erhält, und zwar über eine Ausschaltkupplung 29 bekann- '05 ter Art, die der Welle 27 jeweils nur eine volle Umdrehung zuläßt. Auf dieser Welle 27 sind die Steuerkurven 30, 31 und 32 angeordnet. Die Kurve 32 wirkt über einen zweiarmigen Hebel 33 auf die Kupplung 19 der Teilscheibenwelle i6. Die Kurve 31 steuert mittels eines auf der Achse der Sperrklinke 18 befestigten Armes 34 diese Sperrklinke. Die Kurve 30 verschiebt mittels eines Winkelhebels 35 einen gerade geführten «15 Schieber 36 entgegen der Wirkung einer •Feder 37. An diesem Schieber ist eine Stoßklinke 38 drehbar, die in ein auf der Schneckenwelle 24 befestigtes Schaltrad 39 eingreift und der Schneckenwelle zu dem <»° weiter unten erläuterten Zweck eine zusätzliche Drehbewegung erteilt.On the roller disc 14 a control shaft 27 is also mounted, which ^{receives drive from the shaft 16 1} by means of a chain drive 28 or in some other suitable manner, namely via a disengaging clutch 29 known '05 ter type, the shaft 27 each only a full Rotation. The control cams 30, 31 and 32 are arranged on this shaft 27. The curve 32 acts via a two-armed lever 33 on the clutch 19 of the indexing disk shaft i6. The cam 31 controls this pawl by means of an arm 34 fastened on the axis of the pawl 18. The cam 30 moves a straight slide 36 by means of an angle lever 35 against the action of a spring 37. A pawl 38 is rotatable on this slide, which engages in a ratchet wheel 39 attached to the worm shaft 24 and drives the worm shaft to the <» ° granted an additional rotary movement for the purpose explained below.

Die Wirkungsweise der beschriebenen Einrichtung ist folgende:The function of the device described is as follows:

Mittels des Kurbeltriebes 4, 6 und des Rollbandantriebes 14, 15, 15¹ werden dem zu bearbeitenden Zahnrad die Abwälzbewegungen gegenüber der Schleifscheibe 12 erteilt. Soll nach einer oder mehreren Abwälzbewegungen ein Weiterteilen des Rades r erfolgen und sind Schleifscheibe 12 und Radkörper?" in geeigneter Weise außer Eingriff miteinander gebracht worden, so wird gleichzeitig der Motor 20 beispielsweise mittels eines selbsttätigen Schalters eingeschaltet. Dadurch werden die kurze Welle 16¹ und die Antriebs-By means of the crank mechanism 4, 6 and the roller belt drive 14, 15, 15 ¹ , the rolling movements with respect to the grinding wheel 12 are imparted to the gear wheel to be machined. If, after one or more rolling movements, the wheel r is to be divided further and the grinding wheel 12 and wheel body? "Have been brought out of engagement with one another in a suitable manner, the motor 20 is switched on at the same time, for example by means of an automatic switch. This causes the short shaft 16 ¹ and the drive

«5 seite der auf der Steuerwelle 27 befindlichen Ausschaltkupplung 29 in , Umdrehung versetzt. Nunmehr wird die Ausschaltkupplung 29 mittels eines Hebels 40 von Hand oder selbsttätig eingerückt, wodurch die Steuerwelle 27 eine Umdrehung macht und dann selbsttätig wieder abgeschaltet wird. In Abb. 3 und 4 sind die drei Steuerkurven 30, 31 und 32 der Deutlichkeit halber auf einer gemeinsamen Steuertrommel angeordnet. Bei Beginn der Drehung der Steuerwelle lüftet die Kurve 30 durch Verschieben des Schiebers 36 mittels .des Winkelhebels35 die Stoßklinke 38, worauf die Kurve 31 mittels des Armes 34 die Sperrklinke 18 aus der Rast der Teilscheibe 17 aushebt. Auf diese Weise ist die Teilvorrichtung freigegeben, und die Kurve 32 rückt mittels des Hebels 33 die Kupplung 19 der Teilscheibenwelle 16 ein. Die Teilvorrichtung tritt nunmehr in Tätigkeit und verdreht mittels des Schneckengetriebes 25, 26 den Rundtisch 9 mit dem Werkstück r um den durch die Wechselräder 23 festgelegten· Winkel gegenüber der Rollscheibe 14, die mit der senkrechten Welle 8 nicht fest verbunden ist. Die Übersetzung zwischen der Teilscheibenwelle 16 und der Steuerwelle 27 ist derart, daß die Steuerkurve 32 die Zahnkupplung 19 in dem Zeitpunkt ausschaltet, in dem die Teilklinke 18 sich gerade vor der Rast der Teilscheibe 17 befindet. Die Klinke 18 ist kurze Zeit vor dem Ausschalten der Kupplung 19 durch die Kurve 31, die entsprechend gestaltet ist, freigegeben worden und wird durch eine auf den Arm 34 wirkende Feder 41 in die Rast der Teilscheibe hineingedrückt, wodurch die Teilvorrichtung gesperrt wird. Sofort hierauf gibt die Kurve den Schieber 36 frei, der durch die Feder zurückgezogen wird. Hierdurch -kommt die an sich unter Wirkung einer Feder 42 stehende Stoßklinke 38 mit den Zähnen des Rades 39 zum Eingriff und übt auf das Teilgetrieba ein Drehmoment aus, wodurch das in den einzelnen Elementen der Teilvorrichtung vorhandene Spiel unwirksam gemacht wird. Das Schneckengetriebe selbst ist in bekannter Weise spielfrei gestaltet.«5 side of the disengaging clutch 29 located on the control shaft 27 in. The disengaging clutch 29 is now engaged by hand or automatically by means of a lever 40, as a result of which the control shaft 27 makes one revolution and is then automatically switched off again. In Fig. 3 and 4, the three control cams 30, 31 and 32 are arranged on a common control drum for the sake of clarity. At the beginning of the rotation of the control shaft, the cam 30 lifts the pawl 38 by moving the slide 36 by means of the angle lever 35, whereupon the cam 31 lifts the pawl 18 out of the detent of the indexing disk 17 by means of the arm 34. In this way, the dividing device is released, and the cam 32 engages the clutch 19 of the dividing disk shaft 16 by means of the lever 33. The dividing device now comes into operation and, by means of the worm gear 25, 26, rotates the rotary table 9 with the workpiece r by the angle determined by the change gears 23 with respect to the rolling disk 14, which is not firmly connected to the vertical shaft 8. The translation between the indexing disk shaft 16 and the control shaft 27 is such that the control cam 32 disengages the toothed clutch 19 at the point in time at which the indexing pawl 18 is just before the indexing disk 17 stops. The pawl 18 has been released a short time before the clutch 19 is switched off by the curve 31, which is designed accordingly, and is pressed into the detent of the indexing disk by a spring 41 acting on the arm 34, whereby the dividing device is locked. Immediately thereafter, the curve releases the slide 36, which is pulled back by the spring. As a result, the pawl 38, which is actually under the action of a spring 42, engages with the teeth of the wheel 39 and exerts a torque on the partial transmission, whereby the play present in the individual elements of the partial device is rendered ineffective. The worm gear itself is designed to be backlash-free in a known manner.

Bis zum nächsten Teilen ist nunmehr ein Ruhezustand hergestellt.An idle state is now established until the next split.

Der Antriebsmotor 20 kann, sofern das Teilen jeweils nach einer längeren Pause erfolgt, inzwischen stillgesetzt werden, um erst kurz vor dem Teilen wieder eingeschaltet zu werden.The drive motor 20 can, provided that the sharing takes place after a long break, in the meantime, only to be switched on again shortly before sharing to become.

An Stelle der Steuerwelle 27 mit den Kurven 30, 31, 32 kann jede andere Einrichtung verwendet werden, die die beschriebene zeitliche Folge der Steuerbewegungen gewährleistet.Instead of the control shaft 27 with the cams 30, 31, 32, any other device be used, which ensures the described timing of the control movements.

Claims

75 claims:

f. machine for grinding or polishing involute gears after rolling, characterized by a rolling disk (14) connected to the workpiece carrier (9) and mounted therewith in a slide (2) moved to and fro with respect to the tool (12), whose roller belts (15, 15 ¹ ) are fixed at their outer ends, and by a sub-device mounted on the roller disc (14), in which the size of the sub-circuit is determined by a single sub-disc (17) and change gears (23).

2. Machine according to claim 1, characterized in that on the dividing device (17, 23) a torque in one direction of rotation after the dividing process has taken place acts, so that the existing game in the individual elements of the device part is ineffective.

1 sheet of drawings