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Umkehrgetriebe mit selbsttätiger Umsteuereinrichtung zur Umsteuerung
in einem genau einzuhaltenden Takt Bei Räderfräsmaschinen zur Erzeugung von Zahnrädern
mit echten Pfeilzähnen muß dem Zahnrad während der Bewegung des Fingerfräsers von
oben nach unten durch ein Differentialgetriebe eine wechselnde Drehbewegung übermittelt
werden, die die Grundlage der Erzeugung echter Pfeilzähne bildet. Die Umkehr der
Drehbewegung des Zahnrades muß in einem genau einzuhaltenden Takt in Übereinstimmung
mit dem vom gleichen Antrieb bewegten Fräserantrieb vor sich gehen, da nur dann
die genaue Pfeilform der Radzähne gesichert ist. Man benötigt daher in solchen Zahnradbearbeitungsmaschinen
ein Umkehrgetriebe, das eine derartig genaue taktmäßige Umsteuerung gewährleistet.
Es ist ein solches Umkehrgetriebe bekannt, bei dem ein stetig umlaufendes Antriebsritzel
mit Kegelradverzahnung abwechselnd mit zwei gegenüberliegenden Kegelradzahnkränzen
in Eingriff gebracht wird. Als Mittel zum Wechsel werden Umleitungsbogenstücke mit
Kegelradinnenverzahnung benutzt, deren Mantelkörper einen Kegelkeil, d. h. einen
Kegel mit einer Linie statt der Spitze bildet. Es gibt keine Maschine auf dem Markt
für die Herstellung dieser Verzahnung. Sie muß von Hand hergestellt werden. Diese
Arbeit kann nur von ganz geschickten Facharbeitern ausgeführt werden. Sie ist also
sehr zeitraubend und teuer, besonders, wenn als Werkstoff Stahl verwendet werden
muß. Die bekannte-Ausführung hat auch noch besonders
den Nachteil,
daß beim Übergang des Antriebsritzels von einem Kegelradkranz in ein Umleitungsbogenstück
und umgekehrt Stöße auftreten, da an äer . Stoßfuge der beiden Verzahnungen gewissermaßen
ein Zahn fehlt. Infolgedessen ist die Geseliwindigkeit des, Getriebes beschränkt.
In gleichem Sinne wirkt der Umstand, daß die Umleitungsbogenstücke auf einemschwenkbaren
Stern exzentrisch zur Drehachse angeordnet sind.
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Zweck der Erfindung ist, ein Umkehrgetriebe zu schaffen, das in einem
genau einzuhaltenden Takt in Übereinstimmung mit einer vom gleichen Antrieb bewegten
Vorrichtung umgesteuert werden muß und eine von einer Umschaltvorrichtung einzuschaltende
selbsttätige Umsteuereinrichtung mit Umleitungsbogenstücken zur Umleitung eines
auf das Umkehrglied wirkenden, stetig umlaufenden Antriebsgliedes aufweist und das
die dem bekannten Umkehrgetriebe anhaftenden Nachteile nicht hat.@Das wird erfindungsgemäß
dadurch erreicht, daß das Umkehrglied als Stirnrad ausgebildet ist und als Antriebsglied
zwei mit entgegengesetzter Drehrichtung angetriebene Ritzel dienen, die beide in
einem Schieber gelagert sind, der zwecks abwechselnden Eingriffs der beiden Ritzel
in das Stirnrad durch die Umsteuereinrichtung verschoben wird, die aus einer auf
der Wellendes Stirnrades in Achsrichtung verschiebbaren, aber nicht drehbaren Steuerscheibe
mit zwei einander gegenüberliegenden und durch Verschieben der Steuerscheibe in
den Weg der Ritzel einrückbaren Doppelzähnsegmenten mit zylindrischer Innenverzahnung
und zwischen diesen liegenden Leitwülsten zur Führung der Ritzel während der Umkehrung
besteht. Zweckmäßig wird eine von der Umschaltvorrichtung zu bewegende Verriegelung
vorgesehen, die den die Ritzel tragenden Schieber bei ausgerückter Steuerscheibe
festlegt.
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Durch die Erfindung wird die unvorteilhafte Herstellung der als Kegelkeile
ausgebildeten Umleitungs-Bogenstücke des bekannten Umkehrgetriebes vermieden und
verbilligt, weil die zylindrischen Innenverzahnungen der Doppelsegmente des erfindungsgemäßen
Getriebes auf Zahnradstoßmaschinen mittels Schneidrad theoretisch einwandfrei und
billig hergestellt werden können. Durch die symmetrische Anordnung der beiden Doppelzahnsegmente
der Umsteuereinrichtung wird ein ruhiger, schlagfreier Gang erreicht, weil die Massen
sich ausgleichen. Der Übergang der Ritzel vom Stirnrad in die Doppelsegmente oder
umgekehrt geht völlig stoßfrei vor sich. Diese Vorteile ermöglichen vor allem, daß
- das Umkehrgetriebe mit höheren Drehzahlen laufen und deshalb leichter im Gewicht
gebaut werden kann. Dieses ermöglicht wiederum, die Getriebe der Maschine, in der
ein solches Umkehrgetriebe verwendet wird, ebenfalls leichter auszuführen, da die
Drehzahlen erhöht werden können.
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In der Zeichnung ist eine Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes
schematisch dargestellt, und zwar zeigt Abb. i einen waagerechten Längsschnitt durch
das Umkehrgetriebe in der Mittelstellung bei einer Umkehrung, Abb. 2 einen Schnitt
nach der Linie II-II der Abb. i, Abb. 3 einen. der - Abb. i entsprechenden Längsschnitt
während des Laufes in einer bestimmten Drehrichteng, und zwar nach der durch die
Abb. i dar--gestellten Umkehrung, Abb. .4 einen Schnitt nach der Linie IV-IV der
Abb. 3 und _ Abb. 5 einen Teil der Abb. 2 in @littelstellung wähsend der folgenden
Umkehlung.
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Das Umkehrgetriebe weist eine in festen Lagern i liegende Antriebswelle
2, die stets in einer Drehrichtung läuft, und eine in zwei festen lagern 3 laufende
Antriebswelle 4 auf, deren Drehrichtung durch das Getriebe umgekehrt werden kann.
Auf der Welle 4 sitzt fest ein Stirnrad 5 und eine in Achsrichtung verschiellbare,
aber auf der Welle nicht drehbare UmsteÜereinrichtung: Diese besteht aus einer Steuerscheibe
6, zwei Doppelzahnsegmentezt 9 und io und zwei Leitwülsten ii und 12. Die Doppelzahnsegmente
9 und rb sind auf der- Steuerscheibe 6 in der Durchmesserrichtung einander gegenüberliegend
so angebracht, daß sie, in Achsrichtung gesehen, die Fortsetzung der Verzahnung
des Stirnrades 5 bilden. Die Leitwülste ii und 12 sitzen arn Umfang der Steuerscheibe
6.
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Zwischen ihnen und den Doppelzahnsegmenten und io sind Lücken 13 frei
gelassen. Zum Ein- und Ausrücken der Umsteüereinrichtung ist ein doppelarmiger,
um einen fest gelagerten Drehbolzen 7 schwenkbarer Handhebel 8 vorgesehen. An die
Stelle des Handhebels 8 kann auch eine vom Antrieb des Umkehrgetriebes angetriebene
Vorrichtung treten, die die Verschiebungen der Steuerscheibe 6 in regelmäßigem Wechsel,
zum Beispiel mittels einer Nockenscheibe, bewirkt.
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Zum Antrieb des Stirnrades 5 dienen zwei Ritzel 14 und 15, die mit
ihren Wellen in einem parallel zum Stirnrad 5 verschiebbaren Schieber 16 gelagert
sind. Sie werden von der Welle 2 über Stirnräder 17 und 18, eine Welle ig und zwei
Kegelradpaare 20 und 21 in einander entgegengesetzten Richtungen in Drehung versetzt.
Bei der durch den Pfeil 22 bezeichneten Drehrichtung der Antriebswelle 2 laufen
die Ritzel 14 und i5 in den durch die Pfeile 23 und 24 bezeichneten Drehrichtungen.
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Die Ritzel 14 und 15 haben einen so großen Abstand voneinander, daß
stets nur eines von ihnen mit dem Stirnrad 5 im Eingriff stehen kann, so daß das
Stirnrad- 5 entweder von dein Ritzel 14 in der durch den Pfeil 25 bezeichneten Drehrichtung
oder vom Ritzel 15 in der erftgegengesetzten Richtung angetrieben wird. In den Abb.
3 und 4 ist der Betriebszustand dargestellt, bei dem das Ritzel 14 das Stirnrad
5 in Pfeilrichtung 25 antreibt.
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Zum Umschalten von einer Drehrichtung auf die andere dient die Steuerscheibe
6 mit den Doppelzahnsegmenten 9 und io und den Leitwülsten ii und 12. Die Ritzel
14 und. 15 sind axial so lang, daß sie über das Stirnrad 5 überstehen und bei gemäß
Abb. i an das Stirnrad 5 herangeschobener Steuerscheibe 6 mit den Doppelzahnsegmenten
9 und io in Eingriff kommen. Außerdem tragen die Ritzel je einen Zapfen 26 bzw.
27, die sich hinter die Leitwülste ii und 12 der Steuerscheibe legen. Die Abb. i
und 2 zeigen das Umkehrgetriebe
während der Umschaltung, wobei
sich der Schieber 16 gerade in der Mittelstellung befindet. Es ist angenommen, daß
vor der Umschaltung das Ritzel 15 im Eingriff mit dem Stirnrad 5 umlief und dieses
in zum Pfeil 25 entgegengesetzter Drehrichtung antrieb. Durch das Heranschieben
der Steuerscheibe 6 ist das Ritzel 14 in Eingriff mit dem Segment 9 und das Ritzel
15 in Eingriff mit dem Segment io gekommen. Das Ritzel 14 läuft nun im Segment 9
nach innen und das Ritzel 15 aus der Verzahnung des Stirnrades 5 heraus und im Segment
io nach außen, wobei sich die Zapfen 16 bzw. 27 an die Leitwülste ii bzw. 12 legen,
den Eingriff der Ritzel in die Segmente sichern und ein Verdrehen der Steuerscheibe
6 verhindern. Durch die Bewegung der Ritzel nach innen bzw. außen wird der Schieber
16 in Pfeilrichtung 28 verschoben, bis das Ritzel 15 außer Eingriff mit dem Segment
io kommt und das Ritzel 14 in die Verzahnung des Stirnrades 5 einläuft, wodurch
dieses eine Drehbewegung in Richtung des Pfeiles 25 erhält. Nun wird der Hebel 8
in Pfeilrichtung 29 bewegt und dadurch die Steuerscheibe 6 mit den Doppelzahnsegmenten
9 und io und den Leitwülsten ii und 12 von dem Stirnrad 5 soweit abgehoben, daß
die Zapfen 26 und 27 frei vor den Segmenten vorbeilaufen können.
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Durch die Bewegung des Hebels 8 wird ein mit ihm verbundener und in
einem festen Lager 30 geführter Bolzen 31 in eine Bohrung 32 des Schiebers
16 geschoben und verriegelt ihn in seiner Lage. Für die andere Stellung des Schiebers
ist noch eine Bohrung 33 zum Eingriff des Bolzens 31 vorgesehen.
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Das Stirnrad 5 läuft so lange in Richtung des Pfeiles 25, bis der
Hebel 8 und damit die Steuerscheibe 6 wieder in die in Abb. i gezeichnete Lage gebracht
werden, wodurch sich die in Abb. 5 dargestellte Stellung der Ritzel 14 und 15 zu
den Doppelzahnsegmenten 9 und io ergibt. Das Ritzel 14 läuft jetzt an dem einen
Segment 9 nach außen, das Ritzel 15 an dem anderen Segment io nach innen in die
Verzahnung des Stirnrades 5, wobei sie den Schieber 16 entgegengesetzt zum Pfeil
28 verschieben. Das Stirnrad 5 wird nun in Pfeilrichtung 34 angetrieben. Nach Zurückziehen
der Steuerscheibe 6 greift der Bolzen 31 in die Bohrung 33 des Schiebers 16. Die
Drehbewegungen der Welle 4 werden von deren Zapfen 35 weitergeleitet, z. B. zum
Differentialgetriebe einer Räderfräsmaschine, um dem zu fräsenden Rade, während
der Fingerfräser von oben nach unten verschoben wird, eine wechselnde Drehbewegung
zu übermitteln und dadurch im zu fräsenden Zahnrad echte Pfeilzähne zu erzeugen.