DE8207189U1

DE8207189U1 - Maschine zum Verzahnen von Spiralkegelrädern mit und ohne Achsversetzung

Info

Publication number: DE8207189U1
Application number: DE19828207189
Authority: DE
Original assignee: KLINGELNBERG SOEHNE 5630 REMSCHEID DE; Klingelnberg Soehne GmbH and Co KG
Current assignee: KLINGELNBERG SOEHNE 5630 REMSCHEID DE; Klingelnberg GmbH
Priority date: 1982-03-15
Filing date: 1982-03-15
Publication date: 1982-10-21
Also published as: JPS58150427U; JPS6135379Y2; CH658418A5

Description

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Xlingelnberg Söhne
Remscheid - Berghausen

Maschine zum Verzahnen von Spiralkegelrädern, mit tmd ohne Achsversetzung

Die Neuerung betrifft eine Maschine zum Verzahnen von Spiralkegelrädern mit und ohne Achsversetzung, die nach einem Messerkopfverfahren arbeitet und im wesestlisiies aus *em Maschinenbett, dem Heitstock mit Werkstückspindel und dem Maschinenständer mit Wälzscheibe und darauf verschieblichem Messerkopfträger besteht»

Mit den gebräuchlichen Maschinen dieser Art können Spiralkegelradpaare erzeugt werden, bei denen die Zahnflanken, die miteinander in Eingriff stehen» eine Längsballigkeit aufweisen. Dabei hat in der Eingriffsebene immer die konka?*s Flanke des einen Kegelrades eine geringere Längskrümmung als die konvexe Flanke des Gegenrades. Diese Bedingung läßt sich nur verwirklichen, wenn auch mindestens an einem der beidea Kegelräder dieser Krümmungsunterschied an den Rechts- und LinksPlankeη erzeugt wird. Die folgende Beschreibung bezieht sich daher nur noch auf diesen Fall.

Es sind verschiedene Verfahren bekannt» nach denen sich dies erreichen läßt, und entsprechend unterschiedlich sind die zugehörigen Maschinen.

Bei der konstruktiv einfachsten Lösung, die aber im Betrieb den gfößten Zeitaufwand benötigt, wird zunächst die είπε Flanks aus=

gewälzt, und dann wird in einem zweiten Arbeitsgang mit einem entsprechend neu eingestellten oder ganz ausgewechselten Messerkopf die andere Flanke ausgewälzt. Bei einer Serienfertigung kann dieser Wechsel nicht bei jedem Werkstück erfolgen, sondern es werden erst alle Räder einer Losgröße mit einem Messerkopf und dann auf der gleichen oder einer anderen Maschine mit dem anderen Messerkopf verzahnt. In jedem Fall muß jedes Werkstück zweimal aufgespannt werden.

In der DE-AS 12 95 323 wird eine Maschine beschrieben, bei der ein Messerkopf verwendet wird, dessen Teilpunktebene gegenüber |

I der Planradebene des zu erzeugenden Kegelrades geneigt ist. |

Ueber die Zahnbreite betrachtet schneidet der so geneigte 'i

!Messerkopf innen und außen eine tiefere und aufgrund des trapez- ^ förmigen Messers auch eine breitere Zahnlücke als in der Mitte, ! wodurch in einem Arbeitsgang der KrümmungsunterschiGd entsteht. ;

Der Nachteil ist hier darin zu sehen,, daß aufgrund der gegensinnigen Messerkopfneigungen bei Rad und Ritzel geometrisch nicht ganz korrekte Eingriffsverhältnisse vorliegen, die durch aufwendige Gegenmaßnahmen ausgeglichen werden müssen.

Mit der DE-PS 915 6U2 ist eine Maschine bekannt geworden, die mit einem Messerkopf arbeitet, der aus zwei sternförmigen Teilen besteht. Auf dem einen Teil befinden sich die Messer zum Schneiden der konkaven Flanken des zu fertigenden Kegelrades, auf dem anderen Teil die Messer zum Schneiden der konvexen Flanken. Bei Drehung des Messerkopfes bewegen sich die Messer auf exzentrischen Kreisen, die leicht unterschiedliche Radien haber?, wodurch der geforderte Krümmungsunterschied erzeugt wird.

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gebracht werden können wie auf einem einteiligen Messerkopf und somit auch nicht die gleiche Zerspanleistung erreicht werden kann.

Der Neuerung liegt also die Aufgabe zugrunde, eine Maschine der im Oberbegriff des Schutzanspruches angegebenen Bauart so auszugestalten, daß sich in einer Werkstückaufspannung Spiralkegelräder mit unterschiedlich stark gekrümmten Rechts- und Linksflanken verzahnen lassen- ohne die aufgezeigten Nachteile herkömmlicher Maschinen in Kauf nehmen zu müssen.

Diese Aufgabe wird durch die im kennzeichnenden Teil des Schutzanspruches angegebenen Maßnahmen gelöst. Ihre Wirkung besteht darin, während einer Werkstückaufspannung zwei einteilige Messerköpfe nacheinander zum Einsatz bringen zu können, wobei der Wechsel der Messerköpfe programmgesteuert in kurzer Zeit erfolgt und trotzdem die von der Kegelrad-Verzahnungsgeometrie geforderten genauen Messerkopfpositionen auf der Wälzscheibe relktiv zueinander und zum Werkstück eingehalten werden.

Die Neuerung soll nachfolgend anhand eines Ausführungs—

Der Nachteil bei dieser Maschine besteht darin, daß auf den in-

einandergreifenden Messerkopfhälften nicht so viele Messer unter-

j beispiels näher erläutert werden: j

Fig. 1 schaubildliche Darstellung einer Kegelrad-Verzahnmaschine

Fig. 2 schematische Frontansicht der Wälzscheibe einer herkömmlichen Maschine sowie das zu verwirklichende Planrad

Fig. 3 schematische Frontansicht der Wälzscheibe gemäß der Neuerung

Fig. k Schnitt nach der Linie t- ^

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Gemäß Fig. 1 besteht eine Maschine zum Verzahnen von Spiralkegelrädern nach einem Messerkopfverfahren aus dem Maschinenbett 1, auf dem der Reitstock 2 mit der Werkstückspindel 3 in den erforderlichen Kegelwinkel des Kegelrades k eingeschwenkt und dann festgespannt werden kann. Beim Verzahnen eines achsversetzten Kegelrades wird der Reitstock zusätzlich in der Höhe verstellt. Auf dem Maschinenbett 1 befindet sich außer dem Reitstock noch «er Maschinenständer 5 sit der Wälzscheibe 6_; die uss die Achse drehbar ist. Auf der Wälzscheibe läßt sich der Messerkopfträger 8 mit dem Messerkopf 9 so einstellen, daß die Messerkopfachse 10 von der Achse 7 der Wälzscheibe einen vorgegebenen Abstand einnimmt. Der Messerkopf und die Werkstückspindel werden von einem nicht weiter dargestellten Motor über einen Getriebe-Strang angetrieben, wobei der Maschinenständer die Tauchbewegung und die Wälzscheibe die Wälzbewegung ausführt.

Fig. 2 zeigt, daß beim Messerkopfverfahren die rotierenden Messer, die durch den Kreis 11 angedeutet sind, eine konkave Flanke, und die durch den etwas kleineren Kreis 12 angedeutet sind, eine konvexe Flanke des fiktiven Planrades 13 verkörpern. Dieses Planrad bildet nach dem Stand der Technik die Grundlage des zu erzeugenden Spiralkegelrades.

An einer herkömmlichen Maschine wird dazu der Messerkopfträger 8 in den Führungen 14 anhand einer Skala 15 verschoben und mit Schrauben 16 festgeklemmt. Die Messerkopfachse 10 verläuft dann im Abstand A parallel zur Achse 7 der Wälzscheibe. Mit dieser Einstellung werden die konkaven Flanken des Werkrades ausgewälzt, indem die Wälzscheibe 6 durch

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Drehung um ihre Achse 7 den rotierenden Messerkopf 9 durch den Bereich 17 hindurchschwenkt, i:n welchem der Eingriff mit dem sich ebenfalls drehenden Werkrad erfolgt, Die Drehungen der Wälzscheibe und des Werkrades sind über den Getriebestrang eo aufeinander abgestimmt, daß die Wälzbedingung erfüllt ist.

Vor dem Auswälzen der konvexen Flanken des Werkrades sind drei manuelle Aenderungen der Maschinen-Einstellung erforderlich. Die Messer müssen im Messerkopf 9 auf den kleineren Radius 12 gesetzt werden,- der Messerkopfträger 8 muß auf der Wälzscheibe 6 so eingestellt werden, daß sich die Messerkopfachse 10 im Abstand A* von der Achse 7 befindet, und schließlich muß die Messerkopfachse 10 durch Drehung der Wälzscheibe in die Position 10* gebracht werden, ohne daß sich dabei das Werkrad dreht. Für die letzte Einstellung muß vorübergehend der Getriebestrang geöffnet werden. Danach kann der zweite Wälzarbeitsgang beginnen.

In Fig. 3 ist ein Messerkopfträger gemäß der Neuerung dargestellt. Eine Scheibe 18 ist drehbar um die Achse 19 und i'>stklemmbar auf der Wälzscheibe 6 angeordnet. Auf dieser Scheibe sind achsparallel zur Achse 19 zwei Messerköpfe 20 und 21 gelagert, deren Durchmesser leicht unterschiedlich sind. Die Abstände der Messerkopfachsen 22 und 23 von der Achse 19 sind gleich und vorzugsweise genau so groß wie der Abstand der Wälzscheibenachse 7 von der Achse 19. Mit dieser Anordnung ist es möglich, durch Verdrehen der Scheibe 18 eine betrachtete Messerkopfachse auf jeden gewünschten Abstand von der Achse 7 einzustellen, der zwischen 0 und dem doppelten Betrag des Achsabstandes 7, 19 liegt.

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Fig. 3 zeigt die Scheibe 18 in einer Position, in der der Nocken 24, der an der Scheibe 18 befestigt ist, ais Anschlag anliegt. Hit Hilfe der Skala 26 ist der Anschlag auf der Wälzscheibe 6 so eingestellt, daß die Achse 22 des größeren Messerkopfes 20 den geforderten Abstand A von der Achse 7 hat. Wie schon zn Fig. 2 erläutert, werden in dieser Einstellung die konkaven Flanken des Kegelrades ausgewälzt. Babel ist wichtig« daß bei dieser neuartigen Anordnung von zwei Messerköpfen auf d^r Wälzscheibe sich der jeweils nichtschneidende Messerkopf in einer Position befindet, die den normalen Bewegungsablauf an keiner Stelle behindert.

Ist der erste Wälzvorgang beendet, wird von der Programmsteuerung der Verzahnmaschine aus die Klemmeinrichtung 27 gelöst, die in Fig. h zu sehen ist. Sin nicht weiter dargestellter Motor dreht dann über das Zahnrad 28 die Scheibe 18 mit dem Nocken 29 gegen den Anschlag 50. Bei diesem Umschaltvorgang ist der etwas kleinere Messerkopf 21 mit seiner Achse 23 in die Position 23* gekommen, die den vorgeschriebenen Abstand A* von der Achse 7 hat, und die Scheibe 18 wird wieder festgeklemmt. Durch eine anschließend« kleine Drehung der Wälzscheibe 6 erreicht die Messerkopfachse 23 schließlich die geforderte Endposition 10* .

Ein besonderer Vorteil dieser Lösung äst darin zu sehen, daß in der Umschalteinrichtung für die Messerköpfe auch die Einstellbarkeit ihres Achsabstandes von der Achse 7 integriert ist.

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In Fig- 4 ist der Schnitt durch die Scheibe 18 entlang der Linie 4-4 dargestellt, aus dem zu entnahmen ist, daß die Messerköpfe 20 und 21 über die zentrale Welle 31 und die Zahnräder 32, 33, 34 gleichzeitig angetrieben werden. Dadurch ist bei geschlossenem Getriebestrang gewährleistet, daß die Messerköpfe mit den Messern 35 immer eine vorausbestimffbare Drehposition relativ zum Werkrad einnehmen. Damit insbesondere die Messer des Messerkopfes 21 nach dea Umschaltvorgang; genau in die rom Messerkopf 20 Torgearbextetfen Saimlüe&*n de» Werkrades treffen, ist der Messerkopf 21 auf einea Flansch 36 drehbar befestigt, auf dem die erforderliche Drehposition anhand einer SkaJ.a 37 eingestellt und der Messerkopf dsmn festgeklemmt wird.

Claims

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Sch.utzanspru.ch

Maschine zum Verzahnen von Spiralkegelrädern mit und ohne Achsversetzung, die nach einem Messerkopfverfahren arbeitet und im wesentlichen aus dem Maschinenbett, dem Reitstock mit Werkstückspindel und dem Maschinenständer mit Wälzscheibe und darauf verschieblichem Messerkopfträger bestebfc,

dadurch gekennzeichnet, daß

auf dem Messerkopfträger zwei unterschiedliche Messerköpfe gelagert sind, eine ^schalteinrichtung vorgesehen ist, mit der programmgesteuert der eine oder der andei=« Messerkopf in eine jeweils vorgebbare Arbeitsposition auf der Wälzscheibe gebracht wird, und daß eine Einrichtung vorhanden ist, mit der ein Messerkopf relativ »um anderen Messerkopf auf seiner Achse verdreht werden kann«