DE94981C

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Publication number: DE94981C
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Description

KAISERLICHESIMPERIAL

PATENTAMT.PATENT OFFICE.

Den Gegenstand vorliegender Erfindung bildet eine Maschine zum Fräsen von Stirnzahnrädern, welcher die Arbeitsweise zu Grunde liegt, dafs man ein oder mehrere Werkstücke in relativer Abrollbewegung über einer aus neben einander befindlichen Frä'serscheiben gebildeten Zahnstange von entsprechendem Profil hin- und herführt, wobei das Werkstück auch zeitweise — am vorth eilhaftesten beim Richtungswechsel ·—■ schrittweise seitlich über das Werkzeug verschoben wird. Die. einer Zahnstange entsprechende Fräserscheibenwalze, längs deren Achse das Werkstück auf- und abgerollt wird, mufs eine Länge haben, die mindestens derjenigen des Umfanges des Werkstückes entspricht, damit bei jedem Auf- bezw. Abrollen des letzteren ein Theil der sämmtlichen an dein Umfange desselben herzustellenden Zähne erzeugt wird. Bei der hierauf folgenden seitlichen Verschiebung des Werkstückes werden die Zähne in der Zahnbreitenrichtung ,weitergebildet, bis man schliefslich den Werkstückumfang in der Richtung parallel zur Drehungsachse desselben in die gewünschte Anzahl Zähne eingetheilt, d. h. das Stirnrad fertig hergestellt hat. ,The subject of the present invention is a machine for milling spur gears, on which the working method is based, one or more workpieces in relative Rolling motion over a rack formed from adjacent milling disks from a corresponding profile to and fro, with the workpiece also temporarily - most urgently when changing direction · - ■ is shifted sideways over the tool step by step. The. corresponding to a rack Milling disc roller, along the axis of which the workpiece is rolled up and down, must have a length at least equal to that corresponds to the circumference of the workpiece, so that with each Auf- or. Unroll the latter a part of the total in yours Scope of the same teeth to be produced is generated. In the subsequent lateral Shifting the workpiece, the teeth are trained in the tooth width direction, until you finally get the workpiece circumference in the direction parallel to the axis of rotation divided into the desired number of teeth, d. H. the spur gear manufactured Has. ,

Bei der Maschine gemäfs der Erfindung, welche in den beiliegenden Zeichnungen dargestellt wird, ist der im Sinne der Abrollung bewegliche Theil die Fräserscheibenwalze, während das Arbeitsstück aufser seiner der Abrollung über der Fräserwalze entsprechenden Drehung die Schaltbewegung in Richtung der Zahnbreite erfährt.In the machine according to the invention, which is shown in the accompanying drawings is, the part that is movable in the sense of unwinding is the milling disc roller, while the workpiece except for its unwinding over the milling drum corresponding Rotation experiences the switching movement in the direction of the face width.

Auf beiliegenden Zeichnungen ist:The attached drawings show:

Fig. ι ein Grundrifs der Maschine, zum Theil im Schnitt,Fig. Ι a basic outline of the machine, partly in section,

Fig. 2 eine Seitenansicht mit Bezug· auf Fig. 4, von rechts gesehen,Fig. 2 is a side view with reference to Fig. 4, seen from the right;

Fig. 3 eine Seitenansicht mit Bezug auf Fig. 4, von links gesehen,Fig. 3 is a side view with reference to Fig. 4, seen from the left,

Fig. 4 eine Endansicht mit Bezug auf Fig. 1, von links aus gesehen,Fig. 4 is an end view with reference to Fig. 1, seen from the left;

Fig. 5 ein senkrechter Querschnitt nach der Linie a-a der Fig. 2,Fig. 5 is a vertical cross-section along the line aa of Fig. 2,

. Fig. 6 bis 9 sind Einzelansichten, die späterhin erläutert werden.. Figs. 6 to 9 are detailed views which will be explained later.

Das Schneidwerkzeug besteht aus einer Anzahl dem Abstand der zu erzeugenden Zähne entsprechend auf der Welle 20 angeordneter Fräser 21, welche waagrecht unter das rotirende Werkstück G hin- und hergeschoben werden. Letzteres dreht sich nach Mafsgabe der Verschiebung des Werkzeuges, so dafs letzteres in der Weise auf das Werkstück wirkt, als wäre es eine schneidende Zahnstange, wodurch die Zähne des mit ihm in Eingriff stehenden Werkstückes G genau richtig geformt werden. Hat das Werkzeug C² seine Bewegung unter dem Werkstück in einer Richtung vollendet, so hat das Werkstück eine vollkommene Umdrehung gemacht und ist ein Theil eines jeden am Radumfange zu bildenden Zahnes hergestellt worden. Hierauf erhält das Werkstück G (Fig. 5)The cutting tool consists of a number of milling cutters 21 which are arranged on the shaft 20 according to the distance between the teeth to be produced and which are horizontally pushed back and forth under the rotating workpiece G. The latter rotates according to the displacement of the tool, so that the latter acts on the workpiece as if it were a cutting rack, whereby the teeth of the workpiece G in engagement with it are precisely formed. When the tool C ^{2 has completed} its movement under the workpiece in one direction, the workpiece has made one complete revolution and a part of every tooth to be formed on the circumference of the wheel has been made. Then the workpiece G (Fig. 5)

eine kleine seitliche Verschiebung, wodurch der nächstliegende Zahntheil sämmtlicher Zähne geschnitten wird u. s. w., bis das Stirnrad, fertig hergestellt ist.a small lateral shift, whereby the nearest tooth part of all teeth is cut will and so on, until the spur gear is finished.

. Um das Hin - und Herschieben des Werkzeuges, das gleichzeitige Drehen des Werkstückes und das Drehen des Werkzeuges in einer Richtung ungeachtet der Bewegungsrichtung der Verschiebung desselben zu erzielen, ist folgende Einrichtung getroffen:. About moving the tool back and forth and turning the workpiece at the same time and rotating the tool in one direction regardless of the direction of movement of the To achieve displacement of the same, the following device is made:

Die Fräserwelle C² (Fig. 2, 3 und 5) ist in den Lagern 19 und 19' des Schlittens C¹ gelagert, welcher auf der Führung 2 des Maschinengestelles B gleitet und mittelst Zahnstange 30 (Fig. 5) und Zahnrad 31 angetrieben wird. Das Rad 31 sitzt fest auf einer Welle, welche durch Schneckengetriebe 33, 34, Welle 35, Riemscheibe 65 und gerade und gekreuzte Riemen 68, 69 von der Transmission angetrieben wird (Fig. 1 und 2).The cutter shaft C ² (Fig. 2, 3 and 5) is mounted in the bearings 19 and 19 'of the carriage C ¹ , which slides on the guide 2 of the machine frame B and is driven by means of rack 30 (Fig. 5) and gear 31 . The wheel 31 is firmly seated on a shaft which is driven by the transmission through worm gears 33, 34, shaft 35, pulley 65 and straight and crossed belts 68, 69 (FIGS. 1 and 2).

Die Umstellung des Schlittens C¹ am Ende eines jeden Hubes erfolgt mittelst der Riemenschieber 75, 76, welche auf Wellen 75' und 76' festgekeilt sind (Fig. 1 bis 3). Diese Wellen tragen zu einer Seite der Maschine Hebelarme 75" und 76", deren Rollen (Fig. 3) in den Curvenschlitzen yj' und 78' der in Führungen 79 gleitenden Platten yy, 78 geführt sind und bei Verschiebung dieser Platten die Riemenschieber 75, 76 umstellen, um den geraden, gekreuzten Riemen auf die Scheibe 65 zu bringen. Die Platten yj, 78 werden von dem Werkzeugschlitten aus mittelst einer mit denselben verbundenen verschieblichen Welle 80 verschoben, deren Hebel 81, 82 (Fig. 5 punktirt) zu beiden Enden der Platten liegen und diese beiden gleichzeitig verschieben, wenn der Anschlagstift 83 bezw. 84 des Schlittens C¹ gegen den Arm 85 der Welle 80 anstöfst, wie dies am Ende eines jeden Hubes des Schlittens geschieht. Haben die Fräser das Werkstück in der Richtung seiner Achse durchgeschnitten, d. h. sind sämmtliche Zähne hergestellt worden, so stöfst die an der verschiebbaren Hülse 43 (Fig. 5) des Werkstücksupportes befindliche Anschlagscheibe 88 gegen den Hebel 87, welcher die Ausrückvorrichtung H (auch aus der Fig. 7 und 8 ersichtlich) in Thätigkeit setzt, und bringt mittelst Hebelwerkes 89 (Fig. 5) den einen oder anderen Hebelarm 81, 82 aufser Eingriff mit dem oberen Schieber, wodurch nur der untere bewegt wird, so dafs auch der zweite Riemen auf die lose Riemscheibe geschoben und die Maschine zum Stehen gebracht wird.The shifting of the carriage C ¹ at the end of each stroke takes place by means of the belt slides 75, 76, which are wedged onto shafts 75 'and 76' (FIGS. 1 to 3). These shafts carry lever arms 75 "and 76" to one side of the machine, the rollers (Fig. 3) of which are guided in the curved slots yj ' and 78' of the plates yy, 78 sliding in guides 79 and, when these plates are displaced, the belt slides 75, Shift 76 to bring the straight, crossed belt onto pulley 65. The plates yj, 78 are moved from the tool carriage by means of a movable shaft 80 connected to the same, the levers 81, 82 (Fig. 5 dotted) are at both ends of the plates and move these two at the same time when the stop pin 83 respectively. 84 of the carriage C ¹ abuts against the arm 85 of the shaft 80, as happens at the end of each stroke of the carriage. If the mills cut the workpiece in the direction of its axis, that Sämmtliche teeth have been prepared, so stöfst attached to the slidable sleeve 43 (Fig. 5) of the workpiece a support stop washer 88 located against the lever 87, which the clutch operator H (also from the 7 and 8) and, by means of lever mechanism 89 (Fig. 5), brings one or the other lever arm 81, 82 into engagement with the upper slide, whereby only the lower slide is moved, so that the second belt also opens the loose pulley is pushed and the machine is brought to a standstill.

Das Werkzeug C² wird durch folgende Einrichtung stets in der einen Richtung gedreht, ungeachtet der Hin- und Herschiebung des Schlittens C¹. Die Frä'serwelle 20 (Fig. 1 und 3) ist an ihrem Ende mit einem Stirnrade 22 versehen, welches durch Uebertragungsrad 23 mit einem Antriebsrade 24 in Eingriff steht (Fig. 2 und 4). Dieses sitzt vermittelst Hülse 24' und Stellring 27 verschiebbar, aber nicht drehbar auf einer Welle 28, welche in den Lagern 29 und 29' läuft. Die Wellen der Räder 23 und 24 (Fig. ι und 2) lagern in dem Bock 25 des Schlittens C¹. Die Räder 23 und 24 bewegen sich daher mit dem Schlitten längs der Welle 28 hin und her.The tool C ² is always rotated in one direction by the following device, regardless of the reciprocation of the carriage C ¹ . The milling shaft 20 (FIGS. 1 and 3) is provided at its end with a spur gear 22 which is in engagement with a drive gear 24 by means of a transmission gear 23 (FIGS. 2 and 4). This sits by means of the sleeve 24 'and the adjusting ring 27 displaceably, but not rotatably, on a shaft 28 which runs in the bearings 29 and 29'. ^{The shafts of the wheels 23 and 24 (FIGS. 1} and 2) are supported in the bracket 25 of the slide C 1. The wheels 23 and 24 therefore move back and forth with the carriage along the shaft 28.

Die Welle 28 wird stets in der einen Richtung durch die beiden losen Riemscheiben 66 und 67 angetrieben. Die losen Riemscheiben 66, 67 (Fig. 6) sind je mit einem Stirnrad 72 bezw. 73 fest verbunden, deren eines 72 mittelst Räder 72' und 70' mit dem Rad 70 der Welle 28, während das andere 73 mittelst nur eines Zwischenrades 7 1 ' mit dem Rad 71 der Welle 28 gekuppelt ist. Hieraus wird ersichtlich, dafs, obwohl die Riemscheiben sich in entgegengesetzten Riehtungen drehen, die Uebertragung der Bewegung auf die Welle 28 stets nur in derselben Richtung erfolgen wird, gleichgültig, ob der gerade oder der gekreuzte Riemen auf seiner leeren Scheibe läuft.The shaft 28 is always driven in one direction by the two loose pulleys 66 and 67 driven. The loose belt pulleys 66, 67 (FIG. 6) are each provided with a spur gear 72 respectively 73 firmly connected, one of which 72 by means of wheels 72 'and 70' with wheel 70 of shaft 28, while the other 73 by means of only one intermediate gear 7 1 'with the gear 71 of the shaft 28 is coupled. From this it can be seen that although the pulleys are in opposite directions Rotate directions, the transmission of the movement to the shaft 28 always only in the same direction will take place, regardless of whether the straight or the crossed strap is on its empty disc is running.

Der Support für das Werkstück ist am besten aus Fig. 5 ersichtlich. Die Lager 7 und 8 sind in den Führungen 3, 4 des Maschinengestelltheiles ,B¹S² mittelst Schraubenspindeln 9 und 10 senkrecht verstellbar. Die Schraübenspindeln sind am beweglichen oberen Theil F¹ in den Augen 12, 13 gelagert und werden beide gleichzeitig gedreht vermittelst Kegelgetriebes 9', 10', 14 und 15, welche letztere an der in Lagern 17, 18 drehbaren Welle 16 befestigt sind. Letztere hat an ihrem Ende ein Vierkant 16' in welches ein Kurbelhebel gesteckt werden kann, um die Lager bezw. das Werkstück senkrecht zu verstellen. Der Bock F\ ist bei 5, 6 mit den Lagern 7 und 8 verbunden und bewegt sich mit diesen.The support for the workpiece can best be seen in FIG. The bearings 7 and 8 are vertically adjustable in the guides 3, 4 of the machine frame part, B ¹ S ^{2 by} means of screw spindles 9 and 10. The screw spindles are mounted on the movable upper part F ¹ in the eyes 12, 13 and are both rotated simultaneously by means of bevel gears 9 ', 10', 14 and 15, which the latter are attached to the shaft 16 rotatable in bearings 17, 18. The latter has a square 16 'at its end in which a crank lever can be inserted to BEZW the bearings. to adjust the workpiece vertically. The bracket F \ is connected to the bearings 7 and 8 at 5, 6 and moves with them.

Die Werkstücke G werden auf den Zapfen 40 gesteckt und mittelst der Stellringe 40', 40' oder dergl. befestigt. Die Enden des Zapfens 40 sind bei 39 konisch abgedreht und mittelst Schraubenbolzen 41, 42 mit Köpfen 41', 42' in den Hülsen 36, 37 fest angezogen. Die Hülse 36, welche die Anschlagscheibe 88 trägt, ist in einer äufseren Hülse 43 drehbar gelagert. Die letztere ist verschiebbar, jedoch nicht drehbar in dem Lager 7 gelagert und unten mit einer Zahnstange 56 versehen, mit welcher das Zahnrad 57, das zur seitlichen Verschiebung des Werkstückes dient, in Eingriff steht. Der Antrieb des Zahnrades 57 erfolgt vom Schlitten C¹ aus bei jedem Hubwechsel desselben, indem die Anschlagstifte 62, 63 (Fig. i, 3 und 4) gegen einen Arm 61' (Fig. 4) eines Sternrades 61 beim Vorbeigehen des Schlittens anschlagen. Das Sternrad 61 ist am Ende einer senkrechten Welle 60 befestigt, welche am unteren Ende in dem Lager 60 des Maschinengestells, am oberen Ende verstellbar in dem Lager des Gleitstückes 5The workpieces G are placed on the pin 40 and fastened by means of the adjusting rings 40 ', 40' or the like. The ends of the pin 40 are turned off conically at 39 and tightened firmly in the sleeves 36, 37 by means of screw bolts 41, 42 with heads 41 ', 42'. The sleeve 36, which carries the stop disk 88, is rotatably mounted in an outer sleeve 43. The latter is displaceably, but not rotatably, mounted in the bearing 7 and is provided at the bottom with a rack 56 with which the gear 57, which is used for the lateral displacement of the workpiece, is in engagement. The drive of the gear 57 takes place from the carriage C ¹ with each stroke change of the same, in that the stop pins 62, 63 (Fig. 1, 3 and 4) strike against an arm 61 '(Fig. 4) of a star wheel 61 as the carriage passes. The star wheel 61 is fastened to the end of a vertical shaft 60, which is adjustable at the lower end in the bearing 60 of the machine frame and at the upper end in the bearing of the slide 5

läuft und eine Schnecke 59 trägt, die das Rad 57 mittelst Schneckenrades 58 antreibt.runs and carries a worm 59 which drives the wheel 57 by means of worm wheel 58.

Die Hülse 37 des Zapfens 40 ist verschiebbar in einer Hülse 44 angebracht und mit dieser mittelst Keiles gekuppelt. Die Hülse 44 dreht sich in dem Lager 8 und trägt das Zahnrad 46, welches das Werkstück langsam, dem Fortschreiten des Schlittens C¹ entsprechend, dreht.The sleeve 37 of the pin 40 is slidably mounted in a sleeve 44 and coupled to it by means of a wedge. The sleeve 44 rotates in the bearing 8 and carries the gear wheel 46, which slowly rotates ^{the workpiece as the slide C 1 advances.}

Der Antrieb des Werkstückes kann entweder in der in Fig. 9 veranschaulichten Weise erfolgen, indem das Rad 46 als Schablonenrad _ dient und unmittelbar in die an dem Schlitten C¹ befestigte Zahnstange 45 eingreift, oder aber, wie in den Fig. 1, 2 und 5 dargestellt, mittelst Uebertragungsräder mit der Zahnstange 45 verbunden werden. Im letzteren Falle dient das Rad 46 nicht als Schablonenrad, sondern die verschiedenen Zahnräder werden durch Auswechselung der Uebertragungsräder erzeugt.The workpiece can either be driven in the manner illustrated in FIG. 9, in that the wheel 46 serves as a template wheel and ^{engages directly in the rack 45 attached to the carriage C 1} , or, as in FIGS. 1, 2 and 5, transmission wheels are connected to the rack 45 by means of transmission wheels. In the latter case, the wheel 46 does not serve as a template wheel, but the various gear wheels are produced by exchanging the transmission wheels.

Ein Zahnrad 48 steht mit der Zahnstange 45 im Eingriff, dieses sitzt auf einer Welle 49, welche in dem Maschinengestell gelagert ist und am äufseren Ende ein Zahnrad 50 trägt, das mittelst in verschiebbaren Lagern 52, 53, 55, 53', 53" laufender auswechselbarer Uebertragungsräder 51, 54 (Fig. 2) mit dem Rade 46 in Eingriff steht. .A gear 48 is in engagement with the rack 45, this sits on a shaft 49, which is mounted in the machine frame and carries a gear 50 at the outer end, that means interchangeable transmission wheels running in displaceable bearings 52, 53, 55, 53 ', 53 " 51, 54 (Fig. 2) with the wheel 46 is in engagement. .

Es sei noch bemerkt, dafs hier nur eine Ausführungsform der Maschine beschrieben worden ist; es ist jedoch selbstverständlich, dafs dieselbe in vielen Hinsichten abgeändert werden kann. Für die Umstellvorrichtung, welche im Allgemeinen mit H (Fig 2 und 5) bezeichnet ist, sowie für die mit C bezeichnete Supportvorrichtung für das Werkstück kann man irgend eine andere zweckmäfsige Einrichtung treffen.It should also be noted that only one embodiment of the machine has been described here; it goes without saying, however, that it can be modified in many respects. For the changeover device, which is generally designated by H (FIGS. 2 and 5), and for the support device for the workpiece designated by C , any other suitable device can be used.

Claims

Patent claims:

1. Machine for milling spur gears by means of one composed of milling disks according to the number of teeth to be produced Toothed cutting roller, characterized in that the toothed cutting roller is longitudinal on the circumference of the workpiece is moved back and forth, while the latter is the matching rolling rotation in the sense of the rack engagement on the tooth cutting roller and furthermore in the axial direction Direction gradually transverse to the longitudinal thrust direction the roller can be adjusted so that with each back and forth movement of the roller, all teeth progressively in the width direction be formed.

2. Machine according to claim 1, characterized in that that the support for the workpiece is in the right proportion to the progressive displacement of the tool slide is rotated, namely by a rack (45) located on the latter and a on the support spindle sleeve (44) attached transmission wheel (46), which either as a template wheel directly in the rack engages or carried by exchangeable bare, in adjustable bearings Transmission wheels (48, 50, 51, 52) is coupled to the rack.

For this purpose 2 sheets of drawings.