DE947882C

DE947882C - Einrichtung zum Warmwalzen von Schraegzahnstirnraedern und Schraubenraedern

Info

Publication number: DE947882C
Application number: DEA18440A
Authority: DE
Inventors: Werner Arnsdorf
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1953-07-17
Filing date: 1953-07-17
Publication date: 1956-08-23

Description

Einrichtung zum Warmwalzen von Schrägzahnstirnrädern und Schraubenrädern Durch das Patent gog 686 ist ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Warmwalzen von Zahnrädern unter Schutz gestellt. Das zum'Evnwalzen der Verzahnung in den vorzugsweise schmiedewarmen Rohling verwendete Werkzeug hat eine kugelige Stirnfläche, in die die Zähne eingearbeitet sind. Die Zähne des Werkzeugs liegen im Längsschnitt in Richtung der Antriebsachse auf Kreisbogen, deren Mittelpunkt der Werkzeugkugelmittelpunkt ist. Das Werkzeug ist so gelagert, daB es sowohl um seinen Mittelpunkt, durch .die Antriebsachse angetrieben, wie auch um seinen Mittelpunkt senkrecht zur Antriebsachse schwenken kann, so duß während des Walzvorganges eine- Wälzbewegung in der Zahn- wie in der Umfangsrichtung erfolgt. Vorzugsweise sind wenigstens, drei Werkzeuge in entsprechendem Abstand, der den Radius des Werkstückes darstellt, von der Maschinenmitte fest angeordnet. Wird das schmiedewarme Werkstück gegen .die symmetrisch liegenden Werkzeuge geführt, so schwenken diese dem Vorschub entsprechend@ und @in Richtung der Vorschubbewegung gegen das Werkstück. Durch die symmetrische Anordnung der Werkzeuge wird das Werkstück zwischeu den Werkzeugen in bekannter Weise zentriert und durch die Schwenkbewegung und den gleichzeitigen Umlauf der Werkzeuge die, Verzahnung in das Werkstück eingewalzt. Mit einer solchen Einrichtung können nur Stirnräder mit geraden Zähnen hergestellt- -werden.
Ziel der Erfindung .ist die Herstellung von S.chrägzahnstirnräd,earn und Schraubenrädern mit kleinen Steigungswinkeln mittels der erwähnten, geradverzahnten, kugelförmigen Werkzeuge. Diese sind hierzu. in besonders ausgebildeten Werkzeughaltern gelagert. Die Werkzeughalter sind so ausgebildet, .daß die- Werkzeuge in an' sich bekannter Weise auf den Schrägungswinkel einstellbar sind, den die Werkstücke erhalten sollen. Zu diiesem Zweck ist dieWerkzeuglagerumgg mit-einer Schwenksäule durch eine Schmecke auf jeden Winkel einstellbar.
Ein Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung zum Herstellen von Schrägzahnstirnrädern und Schraubenrädern mittels der ggeradverzahnten Werkzeuge ist in den Abbildungen i bis 3 dargestellt.
Abb. i stellt .einen Längsschnitt durch das Werkzeuglager dar; Abb. 2 zeigt nach der Schnittliinie A-A den Antrieb des Werkzeuges; Abb. 3 läßt nach der Schnittlinie B-B die Einstellungsmöglichkeit erkennen.
Das. geradverzahnte, kugelförmige Werkzeug i ist auf seiner Welle 2 in dem um die Achse 17 schwenkbaren Gehäuse 4 gelagert. Mit der Welle 2 isst nach Abb. 2 ein Kegelrad 5 fest verbunden, das mit .dem Kegelrad 6 im Einriff steht. Das Kegelra-d 6 ist in dem Rahmen 7 drehbar. Der Rahmen 7 ist muit dem schwenkbaren Gehäuse 4 fest verbunden und über den Drehzapfen 3 :in dem Gehäuse 8 gelagert. Das Gehäuse 8 sitzt mit seiner Schwenksäule 9 in einer Bohrung -des Lagergehäuses 13. -Die Schwenksäule 9 trägt =in der Schnittehene -B-B eine Schneckenradverzahnung, in -die das Schneckenrad io _(Abb.3) eingreift. In dem Gehäuse 8 ist die Antriebswelle i i gelagert, die das , Kegelrad 12 trägt. Wird die Welle i i angetrieben, so nimmt das Kegelrad 12 das Kegelrad 6 mit, von dem aus über das Kegelrad 5 das Werkzeug i gedreht wird.
Die Werkzeuglagerung besteht aus einem schwenkbaren Gehäuse '4. und dem Rahmen .7. Die Werkzeuglagerung kann um' dii@e Drehzapfen 3 und 17 kleine Schwenkwege ausführen, wobei das Werkzeug i in jeder Lage über die Kegelräder 12, 6 und 5 angetrieben wird.
Ms.t dieser-Anordnung kann das Rollwerkzeug die-notwendigen Schwenkwege ausführen und steht ständig-in jeder Stellung mit dem Antrieb im Ein--griff: Gelenkwellen eignen sich für den Werkzeug-.antrieb auch; wenn die durch die Werkzeugschwen= -kung-auftretende stark ungleichförmige Drehbewegung-gleichzeitig und genau in demselben Zeitpunkt an--allen #arigetriebenen Werkzeugen auftritt. Üm den störenden Einflluß dieser Ungleichförmigkeit nicht-wirksam werden zu lassen, .ist es Bedingung, daß -das -Werkstück von den Werkzeugen angetrieben wird. Dies erford ext sehr präzise Gelenkwellen und eine sehr genaue Winkeleinstellung der Gelenkwellen untereinander. Die durch die Schwenkung der Werkzeuge entstehende Drehzahlbeeinflussung des Werkzeuges ist dann -ohne Einfluß, wenn das Werkstück ih .bekannter Weise nur durch die Werkzeuge an Drehung versetzt wird.
Um :in den für das Walzen von geradverza'hnten Stirnrädern gebauten Einrichtungen gemäß dem Hauptpatent mittels geradverzahnter Werkzeuge nun auch Schrägzahnstirnräder herstellen zu können, ist der Anbau von Lagergehäusen mit den entsprechenden Aufnahmebohrungen für dlie Schwenksäule der Gehäuse 8 erforderlich. Der Antrieb der Werkzeuge wird zweckmäßig über die Welle i i eingeleitet.
Werden bei der Vorrichtung zur Herstellung von Schrägzahnstirnrädern durch Abwälzrollen drei Lagergehäuse 13 symmetrisch um die Werkzeugachse herum angeordnet und in den Bohrungen der Lagergehäuse die Schwenksäulen 9 mit den Gehäusen 8 -:drehbar befestigt, so können über die Schnecke =o .die Schwenksäule 9 und damit das Gehäuse 8 und endlich das Werkzeug i gedireht werden. Durch die Drehung der Schnecke io, die mit dem in die Schwenksäule 9 'eingearbeiteten Schneckenrad im Eingriff steht, kann die mit der Arbeitsrichtung, die .durch die Maschinenmittelachse gegeben ist, parallel :liegende Achse :2 in jede Winkellage gebracht werden. Dieser Winkel entspricht in an sich bekannter Weise dem Schrägungswinkel der Verzahnung. Um eine Feineinstellung des Schrägungswinkels zu erzielen, trägt die Welle drer 'Schnecke io.(Abb. 3) .das Zahnrad 14, das mit dem Zahnrad 15 der Trommel 16 kämmt.
Dem Untersetzungsverhältnis zwischen den Zahnrädern 14 und 15 und denn des Schneckenantriebes entsprechend kann an der Skala der Trommel 16 eine Skala Gradteilung angeordnet werden, an der der zu walzende Schrägungswinkel ablesbar ist.
Ist das Werkzeug auf einen Schrägungswinkel eingestellt, so ist auch die Schwenkachse um diesen Winkel aus- ihrer Lage gedreht. Die Schwenkbewegung des Werkzeuges erfolgt jetzt in dieser Ebene. Die Werkzeugzähne bilden mit der gedachten Maschinenmittellinie den Schrägungswinkel der zu erzeugenden Verzahnung.
Wird das vorzugsweise am Umfang glühende Werkstück gegen das Werkzeug geführt, so schwenkt das Werkzeug um die Achsen 3 und 17 ein. Die Werkzeugzähne rollen bei dem weiter gegen das Werkzeug geführten Rohling schraubenförmig die Zahnlücken ein, die um den eingestellten Winkel gegen die Maschinenmittellinie geneigt sind.
Die Arbeitsweise ist im übrigen dieselbe wie die bei der Herstellung von Geradverzahnungen. Mit dieser Vorrichtung lassen sich noch Verzahnungen mit einem Schrägungswinkel bis zu @30° herstellen. , Das Nachklalibrieren dieser Schrägverzahnungen geschieht in bekannter Weise vorteilhaft mit Meisterrädern, die entsprechend schräg verzahnt sind. Es können aber auch hier geradverzahnte Werkzeuge Verwendung finden, die um den Steigungswinkel der Schraubenverzahnung aus ihrer achsparallelen Lage gedreht sind.

Claims

PATR'ITANSPRÜCHE: i. Die Verwendung einer Einrichtung zum Warmwalzen von Zahnrädern, in der das mit Radialspiel auf einem Dorn aufgenommene, sich zwischen den Walzen selbst zentrierende Werkstück von mindestens drei angetriebenen Zahnwalzen verzahnt wird, die in einem fest eingestellten Abstand von der Werkstückmitte angeordnet und mit einem zu ihrem Mittelpunkt zentrischen, im Längsschnitt kreisbogenförmigen, geraden Zahnprofil versehen sind sowie unter der Wirkung des Werkstückvorschubes in der durch die Drehachse von Werkstück und Werkzeug gehenden Ebene derart um ihren Mittelpunkt in Richtung des vorgeschobenen Werkstückes mit dessen Vorschubgeschwindigkeit geschwenkt werden, daß die Werkzeuge dns Zahnprofil über die volle Werkstückbreite abrollen, nach Patent 9o9 686, als Einrichtung zum Warmwalzen von. Schrägzahnstirnrädern und Schraubenrädern mit der Maßgabe, daß die Achse der Zahnwalzen (i) entsprechend dem Steigungswinkel der zu walzenden Werkstückverzahnung zur Werkzeugachse in an sich bekannter Weise neigbnr und der Aufnahmedorn für das Werkstück in an sich bekannter Weise frei drehbar ist.
2. Verstellbarer Schlitten zur Lagerung des eine Zahnwalze aufnehmenden Gehäuses in einer Einrichtung nach Anspruch i, gekennzeichnet durch seine zweiteilige Ausführung, deren einer Teil (i3) als mit der Einrichtung fest, aber einstellbar verbundenes, mit einer Bohrung versehenes Schwenklager (i3) ausgebildet ist und eine dem Zahnschrägungswinkel entsprechende Neigungseinstellung des anderen, mit einer Schwenksäule (9) in ihm drehgelagerten Teiles (8) zuläßt.
3. Schlitten nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch die Anordnung einer Verstellschnecke zwischen dem Schwenklager (i3) und der Schwenksäule (9).
4. Mit zwei Lagerzapfen versehenes, zur Aufnahme einer Zahnwalze bestimmtes Gehäuse in einer Einrichtung nach den Ansprüchen i bis 3, gekennzeichnet durch die senkrecht zu der _ Schwenksäulenachse verlaufende und diese schneidende Achse seiner im drehgelagerten Teil (8) des Schlittens (8, 13) angeordneten Lagerzapfen (i7).
5. Von der Schwenkung der Zahnwalzen und deren dem Zahnschrägungswinkel entsprechend eingestellten Neigung unabhängiger Zahnwalzenantrieb in. einer Einrichtung nach den Ansprüchen i bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Antrieb über eine in der Schwenksäule (9) gelägerte, ein Kegelrad (i2) tragende Welle (i i) über ein im Gehäuse (7) angeordnetes Kegelradpaar (5, 6) der Zahnwalze (i) zugeleitet wird.
6. Schwenkantrieb des die Zahnwalzen raufnehmenden Gehäuses in einer Einrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Gehäuse (7) in nicht zur Erfindung gehöriger Weise mit Zahnsegmenten gekuppelt sind, die in eine mit der Vorschubeinrichtung fest verbundene Zahnstange eingreifen.
7. Schwenkantrieb der die Zahnwalzen aufnehmenden Gehäuse in einer Einrichtung nach Anspruch r, dadurch gekennzeichnet, daß das unter der Einwirkung des Vorschubantriebes stehende Werkzeug dns Einschwenken der Zahnwalzen durch die beim Einwalzen der Verzahnung entstehenden Reibungskräfte in nicht zur Erfindung gehöriger Weise bewirkt. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 581 726, 525 698, 350 105; USA.-Patentschriften Nr. .1 865 575, 412,082.