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Nach dem Abwälzverfahren arbeitende KegelradhobeImaschine Die Erfindung
betrifft eine nach dem Abwälzverfahren arbeitende Kegelradhobelmaschine, die entweder
mit einem Hobelstahl oder mit mehreren abwechselnd schneidenden Hobelstählen versehen
ist.
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Die durch die Erfindung zum erstenmal gelöste Aufgabe besteht darin,
beim Hobeln von Kegelrädern unter Verwendung des genauesten Verfahrens zum Erzielen
der Abwälzbewegungen, nämlich des der kraftschlüssigen Abwälzung von Rollbändern
auf Roll- oder Abwälzzylindern, die Bandabwälzung innerhalb des Arbeitsbereiches
der Maschine für Räder beliebiger Teilkreise beliebig einstellbar zü machen, ohne
beim Übergang auf zu bearbeitende Kegelräder anderer Größe irgendwelche Teile auswechseln
zu müssen. Diese Aufgabe ist bei bekannten Maschinen nicht gelöst worden.
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Es ist bekannt, die Wälzbewegung allein durch das Werkstück ausführen
zu lassen dadurch, daß der Werkstückteilkopf auf einem Rollbogen mittels Rollband
oder auf einem Planrad mittels Kegelsegment abwälzt. Diese
bekannten
Vorrichtungen haben den Nachteil, daß die Rollbögen oder Kegelsegmente für die verschiedenen
Übersetzungsverhältnisse der zu hobelnden Kegelräder ausgewechselt werden müssen,
was sowohl mit Zeitverlust als auch mit besonderen Kosten verknüpft ist. Da für
sämtliche Übersetzungsverhältnisse von Zahn zu Zahn unmöglich ausgewechselt werden
kann, sondern nur von Übersetzungsgruppe zu -gruppe, weil sonst eine viel zu große
Zahl von Rollbögen oder Kegelsegmenten erforderlich wäre und auf Lager gehalten
werden müßte, werden die zwischen den einzelnen Übersetzungsgruppen liegenden Übersetzungsverhältnisse
nur annähernd genau abgewälzt.
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Es ist ferner bekannt, die Wälzbewegung teilweise vom Werkstück und
teilweise vom Werkzeug ausführen zu lassen, was zur Erzielung des genauen Arbeitens
der Maschine wichtig ist. Dabei wurden aber diese beiden Wälzbewegungen durch eine
Verbindung von Wechselrädern in das erforderliche genaue Verhältnis gebracht. Dies
hat zwar den Vorteil gegenüber den erwähnten Konstruktionen, daß die einfachere
Auswechslung der Wechselräder es ermöglicht, für jedes Übersetzungsverhältnis von
Zahrl zu Zahn die richtige Wälzbewegung zu bewirken, obwohl auch hier ein ziemlich
umfangreicher Wechselrädersatz auf Lager zu halten ist.
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Nach einem weiter bekanntgewordenen Vorschlag wird bei einem Zahnflankenschleifautomaten
für Stirnräder ein sog. X-Lineal, d. h. ein zwischen Wälzschlitten und Rollbandständer
schwingend angeordneter zweiarmiger Hebel mit festem Drehpunkt, so vorgesehen, daß
der Rollbandständer eine gegenläufige Bewegung zum Wälzschlitten ausführen kann.
Dieser Hebel gestattet wohl die Verwendung eines Rollbogens für mehrere Zahnräder
mit verschiedenen 'Teilkreisen, kommt aber für einen größeren Arbeitsbereich mit
nur einem Rollbogen nicht aus, so daß der Maschine drei Normalrollbogen verschiedener
Größe beigegeben werden. Ferner wird bei dieser Maschine die Wälzbewegung nicht
auf Werkstück und Werkzeug verteilt, sondern allein vom Werkstück ausgeführt.
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Bei einer Kegelräderverzahnungsmaschine, die ebenfalls nach dem Abwälzverfahren
mit Rollbogenbandgetriebe arbeitet, wird gleichfalls ein doppelarmiger Hebel zwischen
den Wälzschlitten verwendet. Hier sollen jedoch innerhalb des Arbeitsbereiches der
Maschine ebenfalls mehrere Rollbogen benutzt werden, wobei die letzten feinsten
Ausgleichungen durch den Hebel, der dazu in seinem Drehpunktlager verstellt werden
kann, erreicht werden. Eine Auswechslung von Teilen ist also auch hier, und zwar
außer der Einstellung des Hebels, erforderlich. Bei dieser 1l aschine wird die Abwälzbewegung
ebenfalls nicht vom Werkzeug und Werkstück, sondern allein vom Werkstück ausgeführt.
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Bei einer anderen bekannten Vorrichtung zum Erzeugen der Abwälzbewegung
beim Schneiden von Verzahnungen ist zwar der Nachteil des ,'£uswechselns von Teilen,
insbesondere der Wälzbogen, richtig erkannt und daher die Vorrichtung so durchgebildet
worden, daß nur ein einziger Wälzbogen benötigt wird. Die hierfür vorgesehene Durchbildung
gibt wohl die Möglichkeit zur Herstellung von Stirnrädern, ist jedoch nicht so,
daß man Kegelräder ohne Auswechslung gewisser anderer Teile herstellen könnte, wenn
es überhaupt praktisch möglich ist, damit Kegelräderverzahnungen zu schneiden.
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Eine Maschine nach der Erfindung hat dagegen den Vorteil, daß innerhalb
des Arbeitsbereiches der Maschine überhaupt kein Teil ausgewechselt zu werden braucht.
Daher brauchen auch keine solchen Teile auf Lager gehalten zu werden. Dies wird
nach der Erfindung dadurch erreicht, daß der in bekannter Weise die Wälzschlitten
verbindende Hebel zwischen seinen beiden Angriffspunkten mit einem verstellbaren
Drehpunktlager versehen ist. Die verschiedenen Übersetzungsverhältnisse des ganzen
Arbeitsbereiches der Maschine werden dann durch Änderung der Hebellängen dieses
Hebels erzielt.
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Die Erfindung ist in den Zeichnungen beispielsweise dargestellt, und
zwar zeigt Abb. i eine schematische Darstellung der verschiedenen, in der Maschine
liegenden Schnitt-, Vorschub- und Wälzbewegungen (es bedeutet Pfeil a die hin und
her gehende Schnittbewegung der Werkzeuge, Pfeil 1) den Vorschub der Werkzeuge bis
auf Zahntiefe, Pfeil c die Wälzbewegung der @@'erkzeuge zur Erzielung der Zahnform,
Pfeil d die Wälzbewegung des Werkstückes zur Erzielung der Zahnform), Abb. 2 den
Antrieb der hin und her gehenden Schnittbewegung der Werkzeuge (Hobelstähle), Abb.3
bis 6 den Vorschubantrieb der Werkzeuge, Ab. 7 bis io den zwangsläufigen Zusammenhang
der beiden Wälzbewegungen des Werkstückes und der Werkzeuge.
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Die Wirkungsweise der Maschine ist folgende: Ein Motor (Abb. 2) treibt
über austauschbare Wechselräder 1, 2, Kegelräder 3, 4 und Stirnräder 5, 6 die Hubscheibe
7 an. Der verstellbare Hubzapfen 8 setzt über die Treibstange 9 den Hebel io und
damit die Welle i i in Bewegung. Mit der Welle i i ist außerdem der Gelenkhebel
1 2 fest verbunden. An die Hebel 12 angelenkt sind die beiden die Hobelstähle
tragenden
Stößel 13, welche durch die Drehbewegung des Hebels i2 hin und her bewegt werden.
Durch die auswechselbaren Räder i und 2 kann die minutliche Hubzahl der Stößel 13
geändert werden.
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Ein zweiter Motor (Abb. 3) dient zum Vorschubantrieb. Dieser Motor
treibt über eine elastische Kupplung 14 die Welle 15 an. Eine Bremse 16 ist auf
der Welle 15 angeordnet, um beim Ausschalten den Antrieb schnell zum Stillstand
zu bringen. Eine Abzweigung von der Welle 15 geht über die Kegelräder 17 und 18
nach der Schmierpumpe. Die Welle 15 treibt über die Vorschubwechselräder i9, 2o,
21, 22 die Schneckenwelle 23 an und damit das Schneckenrad 24. Auf der Schneckenradwelle25
sind zwei Kurven 26, 27 angeordnet, und zwar die Kurve 26 für das Vorhobeln und
27 für das Schlichten des Werkstückes. Die beiden Kurven können auf der Welle 25
verschoben werden, so daß wahlweise die eine oder die andere unter die am Hebel
29 sitzende Rolle 28 zu stehen kommt. Der Hebel 29 ist auf dem Bolzen 3i drehbar
und an den Werkzeugkopf _3o angelenkt. -Der hohe Teil der Kurvenscheibe 26 oder
27 schiebt also den Werkzeugkopf 30 unter Vermittlung der Rolle 28 und des Hebels
29 auf die erforderliche Zahntiefe des Werkstückes, während der niedrige Teil der
Kurvenscheibe den Werkzeugkopf 30 vom Werkstück wegzieht. Der Drehpunkt
31 kann in dem Hebel 29 senkrecht verstellt werden, um die Größe des Hubes
für den Werkzeugkopf 30 je nach der Zahntiefe verändern zu können. Der Werkzeugkopf
kann außerdem mit dem Handhebel 33 über Kurbel 34, Kulissenstein 35 und Schieber
32 waagerecht verschoben werden, um beim Auf- und Abspannen des Werkstückes sowie
beim Einstellen der Werkzeuge Platz zu erhalten. Für die Arbeitsstellung des Werkzeugkopfes
wird der Schieber 32 mit dem Hebel 33 gegen einen festen Anschlag vorgeschoben.
Gleichzeitig wird von der Welle 25 die Wälzbewegung abgeleitet. Das Schneckenrad
24 treibt außerdem mit einem Kurbelzapfen 36 die Kulisse 37 (Abb. 6) an. Die schwingende
Bewegung der Kulisse 37 wird durch Zahnsegmente 38, 39 übertragen (Abb. 5). Der
auf diese Weise hin und her geschobene Rollbandschlitten 42 versetzt den Wälzzylinder
43 (Abb. 8) durch ein Rollband in Drehung und leitet diese Drehbewegung weiter über
Kegelräder 44, 45, Welle 46, Bandscheiben 47, 48 auf die das Werkstück tragende
Teilkopfspindel 49. An den Teilkopfrollbandschlitten 42 ist angelenkt der in dem
Lager 65 drehbare Wälzhebel 62. Am anderen Ende ist der Wälzhebel 62 mit
dem Schieber 63 gelenkartig verbunden. Der Schieber 63 gibt dem Werkzeugkopfrollbandschlitten
64 eine hin und her gehende Bewegung. Durch die seitliche Bewegung des Rollbandschlittens
64 wird ähnlich wie beim Teilkopf der die Werkzeuge tragende Wälzzylinder 66 in-
Drehung versetzt. Das Drehpunktlager 65 ist verschiebbar angeordnet, wodurch das
Hebelverhältnis L1 zu L2 verändert werden kann. Diese Einstellung ist nötig, um
die Wälzgeschwindigkeit des Werkzeugkopfwälzzylinders 66 der Wälzgeschwindigkeit
der Teilkopfspindel49 anzugleichen. Die Größe der Verschiebung des Drehpunktlagers
65 ist von dem Übersetzungsverhältnis des zu bearbeitenden Kegelrades abhängig.