DE740442C

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Publication number: DE740442C
Application number: DENDAT740442D
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Description

Zur Erzielung eines auch bei höheren Geschwindigkeiten ruhigen Ganges von Zahnrädern hat man vorgeschlagen, die Zahnflanken zu schaben, indem man ein als Werkzeug ausgebildetes Zahnrad mit dem Werkstück zusammen abrollen läßt. Man kennt hierfür u. a. auch zahnradartige Werkzeuge mit einseitig dachförmig abgeschrägten Zähnen. Die vorliegende Erfindung betrifft ein Werkzeug, bei dem die dachförmig gestaltete Abschrägung der Zähne vom Teilkreis aus zum Zahnfuß und zum Zahnkopf hin entgegengesetzt gerichtet ist. Die dachförmigen Abschrägungen bilden mit den Zahnflanken Schneidkanten, deren Schräglage so gewählt ist, daß sie der vom Teilkreis ab verschieden gerichteten Zahngleitung beim Abwälzen entgegenwirken, wobei die vom Teilkreis ab entgegengesetzt gerichtete Zahngleitung als Schneidbewegung dient.

In der beiliegenden Zeichnung zeigt
Abb. ι den Gleitvorgang beim gegenseitigen Abwälzen zweier Zahnflanken,

Abb. 2 und 3 schematisch den Arbeitsvorgang beim Abwälzen eines Werkzeuges mit einseitig abgeschrägten Zähnen,

Abb. 4 und 5 schematisch den Arbeitsvorgang beim Abwälzen eines Werkzeuges nach der Erfindung,

Abb. 6 und 7 ein Werkzeug nach der Erfindung in Ansicht und Aufsicht,

Abb. 8 und 9 eine Ausgestaltung des Werkzeuges in Ansicht und im Schnitt,

Abb. 10 eine Ausgestaltung des Werkzeuges als Zahnstange,

Abb. 11 und 12 eine andere Ausgestaltung des Werkzeuges in Ansicht und Schnitt.

Bei dem bekannten Werkzeug mit einseitig abgeschrägten Zähnen .entsteht beim Abwälzen, wie Abb. 2 und 3 schematisch erkennen lassen, unter dem Anpressungsdruck eine Schabwirkung vom Teilkreispunkt ο ab bis zum Zahnkopf, weil die Schneidkante a-b an dieser Strecke der Zahngleitung entgegengesetzt ist, also schabend wirkt. Dagegen kann auf der Strecke b-c kein Schaben stattfinden,

sondern nur ein Drücken, da die Zahngleitung λ on rückwärts nicht auf eine Schneidkante, sondern auf die Zahnfußfläche des Schneidrades auftrift't.

Bei umgekehrter Schräglage der Schneidkante würde man nur die geschabten Strecken a-b mit den gedrückten b-c vertauschen.

Durch diesQ verschiedenartige Wirkung

ίο der Zahngleitung wird die Spanabnahme ungleich. Zu der in der Achsenrichtung liegenden Schnittbewegung kommt beim Abwälzen entweder am Zahnkopf eine Schnittwirkung hinzu, wogegen am Zahnfuß eine hindernde Pressung entsteht oder umgekehrt. Die Schnitt wirkung liegt nicht in der Richtung der Zahnkrümmung und ist ungleichmäßig. Man kann auch wegen des Drückens des Werkzeuges die Achsen des Werkzeuges und des Werkstückes in ihrem Abstand nicht fest einstellen.

Bei dem Werkzeug nach der Erfindung wird, wie Abb. 4 und 5 schematisch zeigen, die Zahngleitung sowohl am Zahnkopf wie am Zahnfuß unmittelbar hintereinander nutzbar gemacht. Die dachförmigen Schneidkanten a-b-c, welche nach Art eines Drehstahls gegen die Kanten 0^b₁-C₁ hinterarbeitet sind, wirken der Zahngleitung stets entgegen und schaben in Richtung der Pfeile /.

Die Schnitt wirkung liegt nunmehr in der Richtung der Zahnkrümmung und ist, abgesehen von der Unwirksamkeit im Teilkreis am Zahnkopf und Zahnfuß gleichmäßig. Sie ist nunmehr die Hauptschnittbewegung und mit der eines Spiralbohrers vergleichbar, die in ähnlicher Weise von Null im Zentrum aus ansteigt.

Gegenüber der bekannten Technik bringt somit die neue Werkzeugform eine wesentliche Verbesserung der Schnittwirkung und der Arbeitsgüte, so daß man mit höheren Vorschubgeschwindigkeiten arbeiten kann, ohne daß die Schneidkanten sich stark abnutzen. Das Nachschleifen ist im übrigen sehr einfach, wobei die Form der Zahnflanke unverändert bleibt. Auch die Achsen des Werkstückes und des Werkzeuges lassen sich fest zueinander einstellen, da jede Drückwirkung fortfällt.

In Abb. 6 und 7 ist ein Werkzeug in Ansicht und Aufsicht dargestellt. Die Linien a, b und c bezeichnen die Schneidkanten, die beim Abwälzen mit dem Werkstück die Bearbeitung der Werkstückzahnflanken hervorrufen. Diese Wirkung laßt sich für das Vorschaben von Zahnrädern, bei denen es auf Profilgenauigkeit nicht ankommt, noch verbessern, wenn das Schneidrad nicht genau zylindrisch, sondern gering kegelig, ähnlich einem Fellow-Schneidrad, gestaltet wird oder wenn die Schneidradachse in einer durch die beiden Achsen gelegten Ebene um einen geringen Winkel schräg gestellt wird.

Mit dem in Abb. 4 und 5 dargestellten Werkzeug kann bei der angegebenen Drehrichtung nur eine Flanke der Zähne des Werkstückes bearbeitet werden. Zum Bearbeiten der anderen Flanke muß ein Schneidrad mit umgekehrten Schneidkanten verwendet werden. Man kann aber auch an einem Schneidrad beiderseitig Schneidkanten anbringen, deren Schnittrichtung verschieden ist.

In den Abb. 8 und 9 ist ein solches Ausführungsbeispiel des Werkzeuges in Ansicht und im Schnitt dargestellt. Hier ist weiter lechts und links vom Schneidrad d je ein Zahnrad h und i als Führungsrad angeordnet. Die Führungsräder stimmen mit der Zahnteilung des Werkzeugrades überein und sind mit ihm auf der gleichen Achse, beispielsweise durch Keilbüchse mit Muttern, fest, aber lösbar verbunden. Dabei sind, wie in Abb. 9 unten angedeutet ist, die Flanken k und m der Führungsräder h und i gegenüber den entsprechenden Flanken des Schneidrades d etwas zurückgesetzt.

Wird nun das Werkstück in Richtung / axial verschoben, schaben die Schneidkanten a-b-c die zugehörige vorstehende rechte Flanke des Werkstückes,

Ist das Werkstück über das Schneidrad hinweg axial verschoben und in die Stellung ^₁ gelangt, dann steht es im Eingriff mit dem Führungsrad n. Wird nun die Drehrichtung des Schneidrades umgekehrt und das Werkstück in Richtung I₁ axial verschoben, so bearbeiten die Schneidkanten a_1} b_t, C₁ die vorstehenden linken Flanken m des Werkstückes.

Man kann, wie Abb. 10 zeigt, auch den Durchmesser des Schneidrades η und dementsprechend auch die beiden Führungsräder 0 und p unendlich groß wählen, also zu Zahnstangen machen. In diesem Falte wird an Stelle der antreibenden Drehbewegung des Schneidrades eine hin und her gehende Bewegung der Zahnstange benutzt, in welcher sich das Werkstückrad¹ abrollt, und zwar bei Stirnrädern mit einer Achsenrichtung, die der theoretischen Achse der Zahnstange parallel verläuft, und bei Schraubenrädern mit entsprechend schräg liegender Achse. Die Arbeitsweise der Schneidkanten ist im übrigen sinngemäß die gleiche, wie vorstehend beschrieben wurde. »15

Ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigen Abb. 11 und 12. Plier sind zwei Schneidräder d vorgesehen, von denen das eine rechtsschneidend und das andere iinksschneidend ist.

Das Werkstückrad e ist frei drehbar auf einem Bolzen angeordnet; die Werkzeuge

stehen im gewünschten Achsenabstand zum Werkstück. Zunächst tritt das eine Führungsrad axial in das Werkstück ein, wird mit dem Werkzeugrad in Drehung versetzt und wälzt sich mit ihm ab, wobei es gleichzeitig axial verschoben wird, bis das Werkzeug die eine Seite der Zahnflanken auf deren ganze Breite beiarbeitet hat. Dann wird das Werkzeug mit dem Führungsrad aus dem Werkstück herausgezogen, das andere Führungsrad in das Werkstück eingeführt und mit seinem Werkzeug bei einer diesem entsprechenden Drehung axial an den Werkstückflanken entlang geführt, bis die anderen Werkstückflanken bearbeitet sind.

Zum Aufspannen des Werkzeuges dienen Werkzeugmaschinen, die ähnlich den bekannten Zahnradschabemaschinen eine axiale Bewegung zwischen Werkzeug und Werkstück sowie eine Drehbewegung beider Teile ermögliehen.

Claims

Patentanspruch:

Werkzeug zum Schaben der Zahnflanken an Stirnrädern mit geraden oder schraubenförmig verlaufenden Zähnen, das mit dem Werkstück zusammen abrollt, sowie eine axiale Relativbewegung zum Werkstück ausführt und dessen Zahne an der Stirnseite dachförmig abgeschrägt sind, dadurch gekennzeichnet, daß die dachförmige Abschrägung vom Teilkreis aus zum Zahnfuß und zum Zahnkopf hin entgegengesetzt gerichtet ist.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen