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Maschine zum Verzahnen von Zahnrädern Es ist eine :Maschine zum Verzahnen
von Zahnrädern bekannt, bei der das hin und her bewegte Werkzeug bei jedem Hub in
andere Zahnlücken des stetig umlaufenden Werkstückes gelangt und den Arbeitshub
mit gleichförmiger Geschwindigkeit ausführt. Dabei ist die Richtung dieses Arbeitshubes
zur Zahnflanke um einen Winkel geneigt, der von der Umlaufgeschwindigkeit des Werkstückes
abhängt. Dem Umlauf des Werkstückes wird mittels eines Wälzschlittens eine Abwälzbewegung
überlagert.
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Auch die Erfindung bezieht sich auf eine solche Maschine. Der Erfindung
liegt nun die Aufgabe zugrunde, diese Maschine so auszugestalten, daß sie sich durch
Einfachheit und leichte Einstellbarkeit auszeichnet. Diese Aufgabe wird dadurch
gelöst, daß die das Werkzeug antreibende Nockenwelle über Teilwechselräder ein Differentialgetriebe
antreibt, von welchem ein Glied mit dem Organ verbunden ist, das den Werkstückrundtisch
dreht und ein anderes Glied über Modulwechselräder mit der den Wälzschlitten bewegenden
Modulspindel in zwangsläufiger Verbindung steht und von einem Vorschubgetriebe angetrieben
ist.
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Vorzugsweise ist hierbei die Übersetzung der Teilwechselräder derart
bemessen, daß bei einer Umdrehung der Hubscheibenwelle der Werkstückrundtisch um
eine oder mehrere Teilungen des zu verzahnenden Rades gedreht wird.
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In der Zeichnung ist ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung
in Anwendung auf eine Hobelmaschine wiedergegeben. Es zeigt Fig. z das Getriebeschema
der Maschine; Fig. 2 zeigt in schematischer Form die Anordnung der Modulwechsel
und Fig. 3 in gleicher Weise das Wendegetriebe für den Vorschub; Fig. q. ist der
Antrieb der Maschine von der Ebene A-A aus (Fig. z) gesehen im Aufriß; Fig. 5 bis
7 stellen eine beispielsweise Ausführungsform eines Hubscheibengetriebes für den
Werkzeug-
Stößel dar, bei welchem die Hubkurven Evolventen sind;
Fig. 8 bis 13 sind weitere Konstruktionsmöglichkeiten des Werkzeugstößelantriebes;
Fig. 14 stellt ein Hubgetriebe dar, bei dem eine Hubtrommel verwendet wird; Fig.15
zeigt die Abwicklung der Hubtrommel; Fig. 16 ist eine Konstruktionsvariante des
Hubtrommelantriebes und Fig. 17 die Abwicklung dieser Hubtrommel; Fig.18 zeigt ein
Hubscheibengetriebe mit einer archimedischen Spirale als Hubkurve, und Fig. ig stellt
die Seitenansicht desselben dar; Fig. 20 und 21 zeigen Wegdiagramme, welche das
Verzahnungsverfahren darstellen; Fig. 22 stellt eine beispielsweise Ausführungsform
der ganzen Maschine im Aufriß und Fig. 23 im Grundriß dar.
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In den Fig.22, 23 ist der Aufbau der ganzen Maschine mit ihren Hauptteilen
zum Teil nur in schematischer Form dargestellt. Auf dem Bett 79
des Maschinenständers
8o ist ein Unterschlitten 78, der durch eine Gewindespindel 61 verschoben werden
kann, aufgesetzt. Er trägt einen quer zu den Tischführungen des Unterschlittens
in Richtung der Modulspindel M verschiebbaren Wälzschlitten 3, auf welchem ein Rundtisch
2 drehbar gelagert ist. Das Werkstück i (Fig. i) wird auf dem Rundtisch :z aufgespannt.
Es erhält seine Abwälzbewegung gegenüber dem zahnstangenförmigen auf und ab bewegten
Hobelstahl 54 dadurch, daß der Rundtisch 2 durch ein auf dem Schlitten 3 gelagertes
Schneckenrad 4 in Drehung versetzt wird, während der Schlitten 3 gleichzeitig auf
dem Unterschlitten 78 durch eine Schraubspindel M verschoben wird. Diese ist am
Unterschlitten 78 drehbar gelagert und greift in eine am Wälzschlitten 3 befestigte
Mutter ein. Die Spindel M und die Schnecke 5 stehen nun in ständiger Getriebeverbindung
mit einer gemeinsamen Antriebswelle 21. Diese treibt die Schnecke 5 über Wechselräder
16, ig, 15 an, während sie auf die Schnecke Al über die Wechselräder 17, 20 und
18 wirkt. Diese Räder werden so gewählt, daß sich die gewünschte Abwälzbewegung
des Werkzeuges ergibt.
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Erfindungsgemäß wird dieser aber ein ständiger Umlauf des Werkstückes
überlagert. Zu diesem Zweck erfährt die Schnecke 5 einen zusätzlichen Antrieb, der
durch ein Differentialgetriebe dem beschriebenen Antrieb der Schnecke 5 überlagert
wird. Dieses Differentialgetriebe besteht aus den Sonnenrädern 6 und 7 und einem
Träger 12 mit den Planetenrädern 13 und 14. Die überlagerte Drehung wird von dem
Antrieb des Werkzeuges durch die in Fig. i rechts dargestellten Getriebeelemente
abgeleitet. Dem Antrieb des Werkzeuges dient eine Hubscheibenwelle 41. Diese steht
über Zahnräder 42 bis 45, eine Welle 46, ein Wendegetriebe 47 bis 49 und über Wechselräder
8 bis ii mit dem Sonnenrad 7 des Planetengetriebes in Verbindung.
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Die Welle 21 wird durch ein Kegelräderwende-Betriebe 22, 23, 24 bekannter
Bauart angetrieben. Der Antrieb dieses Wendegetriebes erfolgt durch eine Welle 25,
welche über die Vorschubwechselräder 26, 27 und ein Wendegetriebe bekannter Bauart
(Fig.3), bestehend aus Rädern 28, 29, 30, 31, 32 mit der Welle 33 in Verbindung
steht. Dieses Wendegetriebe weist für die beiden Drehrichtungen verschiedene Übersetzungen
auf, es ist also zugleich Übersetzungsgetriebe im Gegensatz zu dem Getriebe 22,
23, 24, das lediglich ein Wendegetriebe ist und zur Umkehr der Drehrichtung der
Modulspindel ltV7 dient, damit die Wälzung in beiden Richtungen mit gleicher Geschwindigkeit
erfolgen kann. Das Übersetzungs-und Wendegetriebe 28, 29, 30, 31, 32 ist
nötig, um die Wälzung während des Arbeitsganges langsam und, nachdem das Rad fertig
geschnitten ist, die Zurückwälzung in die Ausgangsstellung rasch durchführen zu
können. Während also das Wendegetriebe 22, 23, 24 nur einmal, beim Einrichten der
Maschine, einzustellen ist, wird das Übersetzungs- und Wende-Betriebe
28, 29, 30, 31, 32 beim Verzahnen einer Serie gleicher Räder bei jedem Rad
für den Arbeitsgang und für den Rücklauf benutzt. Die Welle 33 wird von einer Welle
34, welche ihren Antrieb vorn Motor 8z über ein Riemengetriebe 37 erhält, über ein
Schneckengetriebe 35, 36 angetrieben. Der Motor 82 treibt über einen Riemenantrieb
38 und die Räder 39, 4o die Hubwelle 41 an, die den Stößel St beispielsweise über
Glieder, -welche in den Fig. 5 bis 7 näher dargestellt sind, bewegt, der die Werkzeugklappe
53 und das Werkzeug, den Hobelstahl 54, trägt.
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Das Werkzeug 54 wird am Ende des Hubes in bekannter Weise, beispielsweise
mittels einer Kurventrommel 52, welche über die Räder 5o, 51 durch die Hubwelle
41 gedreht wird, zurückgeklappt.
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Das Wendegetriebe 47, 48, 49 kann auch weggelassen bzw. auf ein einfaches
Kegelradgetriebe reduziert werden, wenn für die Umkehr der Drehrichtung des Rundtisches
2 im Teilwechselgetriebe ein Zwischenrad eingeschaltet wird. Ebenso könnte das Wendegetriebe
22, 23; 24 wegfallen, wenn bei der Modulwechselrädergruppe 15, 16, 17, 18 oder den
Vorschubwechseln 26, 27 ein Zwischenrad zur Umkehr der Drehrichtung benutzt oder
weggelassen würde. Ferner könnte das Schneckengetriebe 5, 4 auch durch ein Stirnradgetriebe
ersetzt werden.
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Die Gesamtübersetzung zwischen der Hubscheibenwelle 41 und dem Rundtisch
2 wird derart bemessen, daß bei einer Umdrehung der Hubwelle 41 der Rundtisch 2
um eine oder mehrere Teilungen gedreht wird, so daß der Hobelstahl 54 nach jedem
Hub eine andere Zahnlücke anschneidet. Wenn Stirnräder mit geraden oder schraubenförmigen
Zähnen geschnitten werden sollen und die Hubwelle 41 und damit auch der Rundtisch
2 mit dem Werkstück i mit konstanter Drehzahl umlaufen, so muß auch das Werkzeug
54 während seines Arbeitsweges mit konstanter Geschwindigkeit angetrieben werden.
In den Fig.5 bis 7 und 14 bis ig ist das Prinzip eines solchen Stößelantriebes für
konstante Arbeitsgeschwindigkeit dargelegt.
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Damit die Zahnflanken nach einer Evolvente profiliert werden, muß
das Werkstück allmählich über die Zähne des Werkzeuges hinweggewälzt werden. Dies
geschieht in bekannter Weise dadurch, daß der Wälzschlitten 3 um, den gleichen Betrag
längs
verschoben als das Werkstück r auf seinem Wälzkreis gemessen
um seine Achse gedreht wird. Zur Abstimmung dieser beiden Teilbewegungen aufeinander
dienen die Modulwechselräder 15, 16, 17, 18 durch die einerseits die Modulspindel
M und andererseits der Steg 12 des Differentialgetriebes und dadurch das Schneckengetriebe
5, q. des Rundtisches 2 gedreht wird. Um die Wälzbewegung rascher oder langsamer
zu gestalten, werden entsprechende Vorschubwechselräder 26, 27 aufgesetzt. Um auch
die Hubzahl des Stößels und damit die Schnittgeschwindigkeit des Werkzeuges zu ändern,
wird die Übersetzung der Antriebsräder 39, 40 geändert. Bei größerer Hubzahl des
Werkzeuges kann auch die Wälzung schneller erfolgen, söll die Anzahl der Hüllschnitte
pro Zahnflanke gleichbleiben. Man könnte deshalb den Antrieb der Schaltwelle 34
auch von der Welle 46 ableiten oder die beiden Wellen zu einer einzigen vereinigen.
In diesem Falle wären alle Wechselrädergruppen auf dergleichen Seite der Maschine
anzuordnen.
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Die Zustellung des Werkstückes i gegenüber dem Werkzeug 54 erfolgt
beispielsweise mittels einer im Maschinenbett 79 gelagerten Gewindespindel 61, welche
den Unterschlitten 78, der den Wälzschlitten 3 mit dem Rundtisch 2 trägt, verschiebt
(Fig. i). Die Zustellung kann auch selbsttätig durch das Kegelrad 6o, welches vermittels
der Kupplung 62 mit der Zustellspindel 61 gekuppelt werden kann, erfolgen. Der Antrieb
des Kegelradgetriebes 6o, 59 erfolgt von der Schnecke 34 aus über ein Schneckengetriebe
55, 56 und die Zustellwechselräder 57, 58. Die Zustellung könnte aber auch mittels
einer Kurvenscheibe vorgenommen werden, wie bei der bekannten Schneidradstoßmaschine.
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In Fig. 5 stellt A die Evolvente zum Grundkreis vom Durchmesser
a dar. B ist eine solche zu dem Grundkreisdurchmesser b. Das Zentrum
der Grundkreise liegt in der Achse der Hubwelle 41, Fig. 6 und 7. Die beiden Evolventen
sind als Scheiben ausgebildet und mit der Hubwelle 41 fest verbunden. Auf einem
Schieber S sind die Rollen C.& und CB drehbar gelagert. Die Evolvente A berührt
die Rolle CA in ihrem Endpunkt E. Die Evolventenscheibe ist durch eine Drehung im
Sinne des Pfeiles Q um den Winkel a
aus ihrer Anfangslage, die durch
die strichpunktierte Evolvente A' dargestellt ist, in diese Endlage gelangt. Wenn
der Schieber S in der Richtung X-X geführt ist und durch die Evolventenscheibe in
die obere Lage mit dem Berührungspunkt E der Evolvente geschoben wurde, so muß in
der unteren Schieberlage H' der Berührungspunkt der Evolvente A' mit
der Rolle Cg gewesen sein. In diesem Punkt H' ist die Tangentenlänge der
Evolvente A'-H'D' =4: der Länge des zu dem Winkel y gehörenden Bogens vom Grundkreisdurchmesser
a. In der oberen Endlage (Berührungspunkt E) hat die Tangente die Länge E-D' = der
Bogenlänge auf dem Grundkreis a entsprechend dem Winkel a + y. Die Tangentenverlängerung,
welche dem Hub des Schiebers entspricht, der bei der Drehung der Evolventenscheibe
aus der Lage A' in die Lage A zustande kommt, ist ED'-D'H'-EH'
=
der Bogenlänge des Winkels a auf dem Grundkreis vom Durchmesser a. In der
oberen Endlage des Schiebers S berührt die Evolventenscheibe B die Rolle
CB im Punkt K. Die Tangentenlänge JK entspricht der Bogenlänge des Grundkreises
mit dem Durchmesser b vom Winkel 99.
Dreht sich die Evolventenscheibe
im Sinne des Pfeiles Q um den Winkel ß, so gelangt die Evalvente
B
in die punktierte Lage B', und der Endpunkt der Evolvente berührt dann die
Rolle im Punkt G. Die Tangentenverlängerung GK entspricht der Bogenlänge vom Winkel
ß auf dem Grundkreis vom Durchmesser b. Um diesen Betrag würde der Schieber
S
nach unten verschoben. Um den gleichen Winkel ß würde gleichzeitig auch
die Evolventenscheibe A gedreht, so daß sie die Lage A' einnimmt. Die Evolvente
B hat bei einer Drehung um den Winkel ß den Hub GK des Schiebers vollzogen, während
die Evolvente A denselben Hub EH' bei einer Drehung um den Winkel
a bewirkte. Während eines ganzen Hubzyklus macht die Hubwelle 41 eine Umdrehung:
Sie dreht sich dabei um a + ß = 36o°. Es ruß ferner sein GK = EH' oder
b - ß - a - a. Da die Winkelgeschwindigkeit der Hubwelle 41 konstant
ist, so wird der Hub GK, bewirkt durch die Evolventenscheibe B, in kürzerer Zeit
durchlaufen als der gleiche Hub EH', der durch die Evolventenscheibe
A erzeugt wird. Die Hubzeiten verhalten sich zueinander wie die Drehwinkel
Man erhält also bei entsprechender Wahl der Grundkreisdurchmesser der beiden Evolventenscheiben
ein Hubgetriebe, das den Hub in der einen Richtung, während des Arbeitsganges, langsamer
ausführt als in der anderen, während des Rückwärtsganges.
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Um eine sanfte Umkehr der Bewegung des Werkzeugstößels am Anfang und
am Ende des Hubes, also außerhalb des Arbeitsweges zu erhalten, werden die entsprechenden
Partien der Hubscheibe nach einer von der Evolvente abweichenden Form gestaltet.
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In Fig. 6 und 7 ist ein Stößel mit einem solchen Hubscheibengetriebe
dargestellt. Die Evolventenscheiben A und B sind mit der Hubwelle
41, die in einem Träger 63 drehbar gelagert ist, fest verbunden. Auf dem Schieber
S sitzen die Mitnehmerrollen 6q.. Um eine Höhenverstellung des Werkzeuges 54 vornehmen
zu können, wird der Schieber S mit dem Werkzeugstößel St durch die Schraubenspindel
65 verbunden, welche über das Kegelräderpaar 66, 67 gedreht werden kann. Nach vorgenommener
Verstellung wird der Stößel St mittels der Schrauben 68 wieder mit dem Schieber
S fest verbunden.
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Eine Veränderung der Hublänge kann dadurch vorgenommen werden, daß
die Evolventenscheiben gegen andere mit anderem Grundkreisdurchmesser ausgewechselt
werden. Für kleine Hubbereiche, wo man mit wenigen Evolventenhubscheiben auskommt,
ist dieser Weg der Hubänderung am Platz, nicht aber bei Maschinen, deren Hubänderung
in weiten Grenzen verstellbar sein muß. Bei einer solchen Maschine werden zwischen
den Schieber S des Evolventenhubwerkes konstanten Hubes und dem Werkzeugstößel St
veränderbare Übersetzungsglieder, Hebel oder Wechselräder geschaltet. In Fig. 8
ist in schematischer Weise eine Hubänderung mittels einer veränderlichen Hebel-.
übersetzung
dargestellt. Die Hubänderung wird durch Verschieben des Supports 69 bewerkstelligt.
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Die Fig. 9 bis 13 zeigen verschiedene beispielsweise Ausführungsformen
von Evolventenhubgetrieben, bei welchen die Hubänderung durch Wechselräder herbeigeführt
wird. Der Schieber S wird in analoger Weise hin und her geschoben wie der Schieber
S in Fig. 5. In den Fig. 9 bis 12 ist der Schieber S seitlich mit einer Zahnstange
7o versehen, die mit einem Rad 71 kämmt. Analog ist der Werkzeugstößel St ebenfalls
mit einer Zahnstange 75 ausgerüstet, die mit einem Rad 74 im Eingriff steht. Zwischen
der Welle des Rades 74 und derjenigen des Rades 71 ist ein Wechselgetriebe mit den
Rädern 72, 73 eingeschaltet. Die Fig. 9 und 12 zeigen verschiedene Anordnungsmöglichkeiten
der Rädergetriebe 71 bis 74. Für das Auswechseln der Wechselräder 72, 73 ist wohl
die Anordnung nach Fig. 12 die vorteilhaftere. Um ein ständiges Anliegen der treibenden
und getriebenen Organe der Stößelbewegung, also der Evolventenscheiben und Rollen,
der Zahnstangen und Räder zu erreichen, wird die kinetische Energie des Werkzeugstößels
an beiden Hubenden in bekannter Weise durch Federn aufgenommen. In Fig.13 ist eine
weitere Konstruktion der Hubvorrichtung mit Evolventenscheibe dargestellt, bei welcher
der Stößel statt mittels eines Zahnstangengetriebes durch eine Gewindespindel bewegt
wird. In diesem Fall verlaufen die Bahn des Stößels St und diejenige des Schiebers
S senkrecht zueinander. Der Schieber treibt über das Zahnstangengetriebe 7o, 71
die Welle 76 an, die Wechselräder 72, 73 sind zwischen der Welle 76 und der Gewindespindel
77 angeordnet.
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Die Erzeugung des Werkzeugvorschubes von konstanter Geschwindigkeit
kann auch folgendermaßen erfolgen: Auf der Hubwelle 41 (Fig. 14) wird z. B. eine
Hubtrommel 83 mit einer Nut konstanter Steigung angebracht. Bei der Drehung
der Hubwelle 41 wird mittels der mit Schieber S drehbar befestigten Rolle 84 diese
in Richtung der Achse der Hubwelle 41 verschoben. In Fig: 15 ist diese Schieberbewegung
schematisch dargestellt. Die Hubtrommel 83 ist hier in die Ebene abgerollt, die
Abszisse c entspricht einer ganzen Umdrehung derselben. Während des Arbeitsweges
dreht sich die Hubtrommel 83 um die Wegstrecke a, während des Rücklaufes um die
kürzere Strecke b; der Rücklauf des Schiebers erfolgt also in kürzerer Zeit. Da
die Verbindungslinie von P1 mit P2 eine @ Gerade ist, so wird dem Schieber S bei
einer Drehung der Hubtrommel mit konstanter Geschwindigkeit eine konstante Geschwindigkeit
in Richtung der Ordinatenachse erteilt. Die Rückführung des Schiebers erfolgt durch
das Kurvenstück F1, eine Äquidistante zur Verbindungslinie von P2 mit P3. Wegen
der einfacheren Herstellung wird vorteilhaft die Hubkurve F, welche dem Arbeitsweg
des Schiebers entspricht, z. B. auf der einen, diejenige F1, welche den Rücklauf
betätigt, auf der anderen Seite der Hubtrommel 83, gemäß Fig. 16, angebracht. Es
sind in diesem Fall zwei Mitnehmerrollen 85 nötig. Fig. 17 stellt die Abwicklung
dieser Hubtrommel dar.
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Zur Erzeugung der Schieberbewegung von konstanter Geschwindigkeit
kann statt einer Hubtrommel oder einer Kurvenscheibe mit Evolventenform (Fig. 5)
auch eine Kurvenscheibe 86, die nach einer archimedischen Spirale (Fig.18) geformt
ist, benutzt werden. Der Winkel a (Fig. 18) entspricht dem Arbeitsweg, der Winkel
ß dem Rücklauf des Schiebers S, dessen Führung radial zur Hubwelle 41 verlaufen
muß und, wie in den Fig. 18, i9 schematisch dargestellt ist, mittels eines am Schieber
S befestigten Zapfens 87 bewegt wird.
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Die Hubkurve -für den Arbeitsweg muß stets die Bedingung erfüllen,
daß der von ihr erzeugte Schieberweg dem Drehwinkel der Hubwelle 41 genau proportional
ist. Ferner soll die Hubkurve eine solche Kurve seii3, die genau hergestellt und
geprüft werden kann, denn von ihrer Genauigkeit hängt die Genauigkeit der zu erzeugenden
Zähne in der Zahnrichtung ab.
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Analog wie bei dem Evolventenhubscheibengetriebe kann die Hubänderung
auch bei den Hubgetrieben nach Fig. 14 bis i9 wiederum entweder durch Auswechseln
des Huborgans, der Hubtrommel 83 oder der Hubscheibe 86, also in gleicher
Weise wie bei der Konstruktion gemäß Fig. fi und 7, erfolgen oder bei Beibehaltung
desselben Huborganes durch Zwischenschalten von Übersetzungsgliedern gemäß den Konstruktionen
nach Fig. 8 bis 13. An diesen Konstruktionen ändert sich gar nichts, es wird lediglich
der Schieber S statt durch eine Evolventenscheibe durch ein anderes Huborgan angetrieben.
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Fig. 2o stellt das Diagramm der Relativgeschwindigkeit des Werkzeuges
bezüglich der Zylinderfläche vom Wälzkreisdurchmesser des zu hobelnden Rades dar
bzw. in einem anderen Maßstab das Wegdiagramm. Die Wälzzvlinderfläche ist in die
Ebene abgewickelt, die Teilung des zu hobelnden Rades von der Radbreite
b ist m-z. Die Teilungen des Rades mit geraden Zähnen sind im Diagramm durch
starke Striche markiert. Eine Pendelbewegung des Werkzeuges, der Arbeitshub und
der Rücklauf, vollziehen sich während der Zeit t, während welcher der Radkörper
sich um eine Teilung dreht. Das Hubgetriebe ist derart konstruiert, daß das Werkzeug
im Arbeitsgang langsamer läuft als im Rücklauf, der Arbeitsgang also eine Zeit t1
in Anspruch nimmt, die größer ist als die Zeit t2, die dem Rücklauf entspricht,
wobei 1l 7- t2 = t ist. Wenn v" die Drehgeschwindigkeit des Werkstückes auf dem
Wälzkreis oder die Relativdrehung des Werkstückes zum Werkzeug bedeutet, so ist
der Drehweg vwtl, den das Werkstück während des Arbeitsganges ausführt, größer als
der Drehweg v"t. während des Werkzeugrücklaufes. Durch die Komponente vu, t1 und
die resultierende R, welche in die Zahnrichtung fallen muß, ist die zweite 'Komponente
und die Richtung des Werkzeuges vstl t1 bzw. der Winkel a bestimmt, um den
der Werkzeugstößel zur Radachse einzustellen ist. Um gerade Zähne zu hobeln, ist
also der Stößel schräg zur Radachse einzustellen. Die Resultierende R' mit den Komponenten
v" t, und 7@st2 t2 entsteht beim Rücklauf des Werkzeuges. Sie hat indessen keine
Bedeutung, wenn das Werkzeug während seines Rücklaufes abgeklappt ist, mit dem Werkstück
also nicht in Berührung kommt. In Fig. 2i ist ein analoges Diagramm für das Verzahnen
eines Rades mit schrägen
Zähnen dargestellt. Hier wird der Stößel
St in Richtung der Komponente zistltl, also parallel zur Radachse eingestellt; man
könnte jedoch die Verzahnung bei entsprechender Modifikation des Diagramms auch
mit schräg eingestelltem Stößel herstellen. Die Werkzeugzähne sind stets in die
Richtung der Resultierenden R (Fig. 20, 2i), d. h. auf den Zahnschrägewinkel ß einzustellen.
Das Werkzeug ist deshalb in bekannter Weise in einer Drehklappe 53 einzuspannen.
Die Abklappung des Werkzeuges am Ende des Hubes hat aber um eine Drehachse zu erfolgen,
welche senkrecht zu der Richtung der Werkzeugzähne oder der zu hobelnden Zähne steht.
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Der Antrieb der Hubscheibe 41 erfolgt durch den Motor 82 über den
Riementrieb 38 und die Räder 39, 40. Über die Räder 42 bis 45 wird die Antriebswelle
46 des Kegelgetriebes 47, 49, das die Teilwechselräder 8 bis ii, das Differentialgetriebe
6, 7, 13, 14 und damit das Schneckengetriebe 5, 4, das den Rundtisch 2 dreht, angetrieben.
Auf der anderen Seite der Maschine sind die in den Fig. i bis 3 dargestellten Modul-
und Vorschubwechsel samt dem Wendegetriebe am Unterschlitten 3 angeordnet, deren
Antrieb durch die Schaltwelle 34 über den Riementrieb 37 vom Motor 82 aus erfolgt.
Im Aufriß (Fig.22) sind diese Organe nur zum Teil sichtbar. Am Maschinenständer
8o ist ein Drehteil 81, in welchem der Werkzeugstößel St mit dem Werkzeug 54 angebracht
ist, dreh- und feststellbar angeordnet. Der Werkzeugstößel St erhält seinen Antrieb
von der Hubscheibe 41 aus, beispielsweise durch Organe, die in den Fig. 5 bis 13
dargestellt, in den Fig.22, 23 jedoch nicht eingezeichnet sind.
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Die Fig. i, 22 und 23 und die entsprechende Beschreibung betreffen
eine Maschine, bei welcher das Werkstück die Wälzbewegung ausführt. Wesentlich ist
indessen nur, daß das Werkstück relativ zum Werkzeug eine Wälzbewegung vollführt,
ob dabei die beiden Teilbewegungen, aus denen sich die Wälzbewegung zusammensetzt,
dem Werkstück zugewiesen werden oder nur eine derselben, z. B. die Drehung um die
Achse, die Längsbewegung aber dem Werkzeug übertragen wird, ist nebensächlich. Im
letzteren Falle wäre dann nicht der Rundtisch 2, sondern das Drehteil 81 mit dem
Werkzeugstößel auf einem Wälzschlitten anzuordnen.
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Die Arbeitsweise ist zweckmäßig folgende: - Man fährt zuerst bei fortgesetzter
Stößelbewegung, aber ohne zu wälzen, mit dem Werkzeug sukzessive durch Zustellung
des Werkstückes mittels der Spindel 61 (Fig. i) auf die Zahntiefe. Hierbei ist die
Welle 21 stillgesetzt. Das Sonnenrad 7 läuft aber stetig um und bewirkt über die
Schnecke 5 einen stetigen Umlauf des Werkstückes. Dieses dreht sich für jeden Hub
des Werkzeuges um eine oder mehrere Teilungen. Das Werkzeug hat in diesem Fall stets
die gleiche Lage in bezug auf das Werkstück, und das Rad erhält, wenn das Werkzeug
auf die Zahntiefe zugestellt und das Rad von diesem Moment ab einmal umgelaufen
ist, eine Verzahnung mit geraden Zahnflanken. Wenn das Werkzeug die volle Zahntiefe
erreicht hat, kuppelt man nun die Welle 21 an ihren Antrieb an, wodurch dem ständigen
Umlauf des Werkstückes eine langsame Abwälzbewegung überlagert wird. Durch diese
Abwälzbewegung wird nun das evolventenförmige Zahnprofil entwickelt. Der Wälzvorschub
wird dabei so gering bemessen, daß nach einem Umlauf des Werkstückes, wenn der Werkzeugzahn
wieder in die erste Zahnlücke gelangt, der nun folgende Schnitt so nahe an den ersten
herankommt, wie bei einer bekannten Wälzmaschine mit Hobelkamm, welche unter beständigem
Wälzen fortgesetzt die gleiche Zahnlücke weiterbearbeitet, wobei ein Schnitt an
den anderen anschließt, bis eine Teilung fertiggeschnitten ist und das Werkstück
um eine Teilung weitergedreht wird. Wenn man bei der Maschine gemäß Erfindung die
Wälzgeschwindigkeit derart bemißt, daß jede Zahnlücke in n Schnitten entwickelt
wird, so hat das Werkstück während dieser Zeit n Umläufe auszuführen. Die Länge
des Wälzweges ist durch die Länge der Eingriffslinie des Werkstückes und die Länge
der Werkzeugzahnstange bestimmt. Sie beträgt, je nach Radabmessung und Werkzeuglänge,
i bis 3 Teilungen. Hat das Werkzeug genügend, d. h. so viele Zähne, daß zu beiden
Seiten des Rades noch ein Werkzeugzahn übrigbleibt, wenn das Werkzeug auf die Zahntiefe
eingeführt ist, so muß das Werkstück von diesem Moment an nur noch eine Teilung
wälzen, bis das Rad fertiggestellt ist.
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Wenn bei der als Ausführungsbeispiel beschriebenen Zahnradhobelmaschine
an Stelle des Zahnstangen-Werkzeuges 54 eine Schleifscheibe vom Profil eines Zahnes
dieses Werkzeuges samt Antriebsmotor an der Werkzeugklappe 53 befestigt wird, so
entsteht eine Zahnradschleifmaschine gemäß der Erfindung, die im übrigen in gleicher
Weise wie die Hobelmaschine arbeitet.