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Publication number: DEA0018441MA
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Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLANDFEDERAL REPUBLIC OF GERMANY

Tag der Anmeldung: 16. Juli 1953 Bekanntgemacht am 16. August 19" JRegistration date: July 16, 1953 Posted on August 16, 19 "J

DEUTSCHES PATENTAMTGERMAN PATENT OFFICE

Die Erfindung geht von einer Einrichtung aus, die zum spanlosen Herstellen rundlaufender Verzahnungen dient, wobei Zahnwalzen zur Anwendung gelangen, die mit einem im Längsschnitt kreisbogenförmigen, geraden Zahnprofil versehen sind. In dieser Walzeinrichtung sind vorzugsweise drei derartige Zahnwalzen am Maschinenständer angeordnet. Diese Werkzeuge sind mit ihren Lagerungen symmetrisch und in gleichem und unveränderlichem Abstand von der Maschinenmitte, die gleichzeitig die Arbeitsmitte ist, so befestigt, daß sie nur eine Schwenkbewegung in oder entgegen der Vorschubrichtung des Werkstückes ausführen können. Durch die bekannte Anordnung von drei Werkzeugen, die im gleichen Abstand von der Arbeitsmitte befestigt sind, zentriert sich das Werkstück an den drei Berührungspunkten immer selbst. wenn dem Werkstück auf dem Dorn genügend Spielfreiheit gelassen ist. Das Werkstück stützt sich bei der Zustellbewegung gegen die Zahnwalzen an einem Bund des Dornes so ab, daß es senkrecht zur Vorschubrichtung steht. Bei dieser Einrichtung erfolgt die Zuführung des scihmiedewarmen Rohlings bei entgegen der Vorschubrichtung ver-The invention is based on a device that is used for the non-cutting manufacture of rotating gears serves, whereby toothed rollers are used which are provided with a straight tooth profile which is circular in the longitudinal section are. In this rolling device there are preferably three such toothed rollers on the machine frame arranged. These tools are symmetrical with their bearings and in the same and unchangeable Distance from the center of the machine, which is also the center of work, fixed in such a way that they only perform a swivel movement in or against the feed direction of the workpiece be able. Thanks to the well-known arrangement of three tools, which are equidistant from the work center are attached, the workpiece always centers itself at the three contact points. when the workpiece is left with sufficient clearance on the mandrel. The workpiece supports during the infeed movement against the toothed rollers on a collar of the mandrel so that it is perpendicular to the feed direction. In this device, the hot-melt blank is fed when moving against the feed direction

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schwenkten Zahnwalzen, die dann in Vorschubrichtung in den knetbaren Werkstoff eindringen und die Zahnform erzeugen.swiveled toothed rollers, which then penetrate the kneadable material in the feed direction and create the tooth shape.

Bei den Einrichtungen, von denen die Erfindung S ausgeht, sind die Schwenkbewegungen der Zahnwalzen und der Werkstückvorschub über Zähnsegmente und Zahnstange gekuppelt. Die Kupplung ist jedoch, insbesondere bei mehreren Werkzeugen, konstruktiv schwierig.In the devices from which the invention S is based, the pivoting movements of the toothed rollers and the workpiece feed via tooth segments and rack coupled. The coupling is, however, especially with multiple tools, constructively difficult.

ίο Nach der Erfindung \verden deshalb die Reibkräfte, die beim Eindringen des Werkzeugzahnes in den Rohling zwischen diesem und dem Werkzeug wirken, für die Erzeugung der Schwenkbewegung ausgenutzt.ίο According to the invention, the frictional forces when the tool tooth penetrates into the blank between it and the tool act, used for generating the pivoting movement.

Bei def Einrichtung, von der die Erfindung ausgeht, erfolgt die Lagerung einer Zahnwalze in einem Gehäuse, das um zwei Zapfen in Vorschubrichtung schwenkbar ist. Diese Lagerung läßt sich im vorliegenden Fall nicht verwenden, da sie während des Walzens zu starken Schwingungen an den Werkzeugen führt.In the case of the device from which the invention is based, the storage of a toothed roller in a housing that surrounds two pins in the feed direction is pivotable. This storage can not be used in the present case because it leads to strong vibrations on the tools during rolling.

Die Erfindung hat es sich deshalb fernerhin zur Aufgabe gemacht, diese durch Reibkräfte zwischen Werkstück und Werkzeug verursachten Schwingungen zu beseitigen.The invention has therefore also made it its task to use frictional forces between Eliminate vibrations caused by workpiece and tool.

Zur Lösung dieser Schwierigkeit wird vorgeschlagen, jede Zahnwalze in einer Schwenksäule zu lagern, deren senkrecht zur Zahnwalzenachse liegende Drehachse durch den Zahnwalzenmittelpunkt verläuft. Diese Werkzeuglagerung ergibt die größte Laufruhe.To solve this problem, it is proposed that each toothed roller be in a pivoting column store whose axis of rotation, which is perpendicular to the toothed roller axis, passes through the toothed roller center runs. This tool storage results in the greatest smoothness.

Ein Ausführungsbeispiel der Zahnwalzenlagerungsanordnung und die Steuerung der Schwenkbewegung der Zahnwalzen nach der Erfindung ist in den Abb. 1 bis 3 gezeigt.An embodiment of the toothed roller bearing arrangement and the control of the pivoting movement the toothed roller according to the invention is shown in Figs.

Abb. ι zeigt einen senkrecht zur Vorschubrichtung gelegten Querschnitt durch die Lagerung der Zahnwalzen;Fig. Ι shows a perpendicular to the feed direction laid cross-section through the bearing of the toothed rollers;

Abb. 2 zeigt einen Schnitt nach der Linie A-A der Abb. 1;Fig. 2 shows a section along the line AA of Fig. 1;

Abb. 3 zeigt die eingerastete Schwenkeinrichtung, in Vorschubrichtung gesehen, entsprechend der Linie B-B der Abb. 1.Fig. 3 shows the locked swivel device, viewed in the feed direction, according to line BB in Fig. 1.

Auf dem Maschinenständer ι sind die dreiLagergehäuse 2 befestigt. In den Lagergehäusen 2 sind die Schwenksäulen 3 drehbar aufgenommen. Die Schwenksäulen sind gegen seitliches Herauswandern aus den Lagergehäusen durch die Platten 4 und 5 gesichert. Die Schwenkwalzen sind seitlich auf der zum Werkstück weisenden Seite abgeflacht, so daß die darin auf den Wellen 6 gelagerten Zahnwalzen 7 herausragen. Die Wellen 6 und damit das Werkzeug 7 werden in nicht zur Erfindung gehörigen Weise, beispielsweise über eine nicht dargestellte Gelenkwelle, angetrieben.The three bearing housings are on the machine stand ι 2 attached. The pivot columns 3 are rotatably received in the bearing housings 2. the Swivel columns are prevented from wandering sideways out of the bearing housings by the plates 4 and 5 secured. The swivel rollers are flattened on the side facing the workpiece, so that the toothed rollers 7 mounted therein on the shafts 6 protrude. The waves 6 and with it that Tool 7 are in a manner not belonging to the invention, for example via a not shown PTO shaft, driven.

Die Schwenksäule 3 trägt an einer Seite den Zapfen 8, um den eine Feder 9 gewunden ist, deren eines Federende gegen den mit dem Zapfen 8 fest verbundenen Index 10 anliegt und deren anderes Ende in der Platte 5 steckt. Unter der Federwirkung wird die Schwenksäule entgegen der Vorschubrichtung des Werkstückes verschwenkt und der Index 10 gegen den Bund des Doppelhebels 11 angelegt. Der. Doppelhebel 1,1 ist auf dem auf defij.;_; Platte 5 befestigten Bolzen 12 drehbar gelagert. Ist die Sperrklinke 13 eingerastet, so ist die in der Schwenksäule 3 gelagerte Zahnwalze 7 in die in. Abb. 3 gestrichelte Ausgangslage geschwenkt.The pivoting column 3 carries on one side the pin 8 around which a spring 9 is wound, one spring end of which rests against the index 10 firmly connected to the pin 8 and the other end of which is inserted in the plate 5. Under the spring action, the swivel column is swiveled against the feed direction of the workpiece and the index 10 is placed against the collar of the double lever 11. The. Double lever 1.1 is on the defij .; _; Plate 5 fastened bolt 12 rotatably mounted. If the pawl 13 has engaged, the toothed roller 7 mounted in the pivot column 3 is pivoted into the starting position shown in dashed lines in FIG.

Wird jetzt das Werkstück gegen die Schwenkwalzen vorgeschoben, so werden diese zunächst ein kleines Stück in das Werkstück eindringen. Das Werkstück wird, dem Gleichgewicht der Kräfte folgend, der ersten Berührung mit einem Werkzeug so lange ausweichen, bis alle drei Werkzeuge es berühren. Beim Eindringen der Werkzeuge in das Werkstück können diese an allen Punkten nur gleich tief eindringen. Würde ein Werkzeug an einem Punkt einige Hundertstel Millimeter tiefer eingreifen als ein anderes, so würden die Verformungskräfte hier so stark anwachsen, daß das 8c Werkstück nach den Seiten, an denen die geringeren Kräfte wirken, ausweichen würde. If the workpiece is now advanced against the swivel rollers, these are first penetrate a little bit into the workpiece. The workpiece becomes, the balance of forces following, avoid the first contact with a tool until all three tools do touch. When the tools penetrate the workpiece, they can only be used at all points penetrate straight away. A tool would be a few hundredths of a millimeter deeper at one point intervene than another, the deformation forces would grow so strongly here that the 8c workpiece would give way to the sides on which the lesser forces act.

Für eine genaue Selbstzentrierung des Werkstückes zwischen den Zahnwalzen ist es, wie bereits früher ausgeführt wurde, Voraussetzung, daß das Werkstück am Umfang eine gleichmäßige Knetbarkeit aufweist. Dies bedeutet, daß die Erwärmung des Rohlings am Umfang sehr gleichmäßig sein muß, \vas nur durch die bekannte induktive Erwärmung erreichbar ist. Die gleichmäßige Knetbarkeit des Werkstoffes ist auch bei induktiver Erwärmung nur dann gegeben, wenn der Rohling in der Induktionsspule umläuft. In diesem Merkmal wird jedoch nicht die Erfindung gesehen.For precise self-centering of the workpiece between the toothed rollers, it is the same as before As stated earlier, the prerequisite is that the workpiece has a uniform circumference Has kneadability. This means that the heating of the blank on the circumference is very uniform must be, \ vas only achievable through the well-known inductive heating. The even one Even with inductive heating, the material can only be kneaded if the The blank rotates in the induction coil. However, the invention is not seen in this feature.

Ist die Zuführung desAVerkstückes zu den Zahnwalzen so weit erfolgt, daß die Werkzeuge in den Rohling einzudringen beginnen, so hebt ein mit dem Zuführdorn verbundener Anschlag 14 den Hebelarm 15 an. Hierbei schwenkt der Doppelhebel um den Bolzen 12, und die Sperrklinke 13 gibt den Index 10 frei. Bei weiterem Vorschub des Werkstückes beginnen die Zähne der Werkzeuge in der sich im Werkstück bildenden Verzahnung in Vorschubrichtung abzuwälzen, da die Werkzeuge um ihre Mittelpunkte eine Schwenkbewegung ausführen. Is the feeding of the A workpiece to the toothed rollers takes place so far that the tools begin to penetrate the blank, so one lifts with the stop 14 connected to the feed mandrel to the lever arm 15. The double lever swivels here around the bolt 12, and the pawl 13 is the index 10 free. With further advance of the workpiece the teeth of the tools begin in the toothing forming in the workpiece in the feed direction to roll off, as the tools execute a pivoting movement around their center points.

Der im Bogenmaß gemessene Schwenkweg im Teilkreis der Werkzeugzähne ist gleich dem Vorschubweg. The swivel path measured in radians in the pitch circle of the tool teeth is equal to the feed path.

Wird das Werkstück nach dem Einwalzen der Verzahnung zurückgenommen, so schwenken die Werkzeuge unter der Wirkung der Feder 9 nach vorn. Die Sperrklinke 13 tritt wieder hinter den Index 10, und das Werkzeug wird in dieser ausgeschwenkten Stellung festgehalten. Ein neuer erwärmter Rohling kann jetzt den Werkzeugen zugeführt werden, und das beschriebene Arbeitsspiel beginnt von neuem.If the workpiece is taken back after the toothing has been rolled in, the pivot Tools under the action of the spring 9 forward. The pawl 13 occurs again behind the Index 10, and the tool is held in this swiveled-out position. A new one warmed up The blank can now be fed to the tools and the work cycle described starts all over again.

Claims

Patent claims:

i. With a positively coupled rotary drive of workpiece and tool, working, Device intended for hot rolling straight-toothed spur gears in which the Workpiece from at least three toothed rollers

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simultaneously machined νάτά, which are arranged at a rigidly set distance from the workpiece center and concentrically to this and are provided with a straight tooth profile that is centric to its center, circular in longitudinal section and, under the action of the workpiece feed, that passes through the axis of rotation of the tool and workpiece Plane around its center in

ίο Direction of the workpiece being advanced and

be pivoted with its feed rate that the tools the tooth profile Roll over the full width of the workpiece, with the workpiece sitting on a mandrel that an independent radial adjustment of the workpiece under the effect of the roll attack allowed, characterized in that each under the force of one opposite to its pivoting direction acting, tensioned spring (9) standing toothed roller (7) in its starting position a detent is held, which after engagement between the workpiece and the toothed roller is acted upon by the workpiece feed opening, whereupon the released

■ 25 toothed rollers against the one acting on them

Spring force can be pivoted by the workpiece that is advancing.

2. Pivoting of the toothed roller provided with an arcuate tooth profile in the slide of a device according to claim 1, characterized in that each Toothed roller (7) is rotatably mounted in a pivoting column (3), the axis of which is perpendicular to the toothed roller axis (6) lying axis of rotation (8) runs through the center point of the toothed roller.

3. Storage according to claim 2, characterized by the one-sided open, flattened, the Passage of the toothed roller (7) in the direction of the workpiece allowing the shape of the pivot rollers (3).

4. Device according to claims 1 to 3, characterized in that on one in the Axis of the pivot roller (3) and firmly connected to this, a tooth-shaped elevation bearing pin (8) a swivel roller (3) rotating and counter to the toothed roller (7) engages the spring (9) acting pivotably in the feed direction.

5. Device according to claims 1 to 4, characterized in that in addition to the outlet opening of the pin (8) from the carriage (2, 4, 5) is arranged in the feed direction, rotatable (12) mounted double-armed swivel levers) is provided, one short arm of which the tooth-shaped rapid elevation or the toothed roller (7) against the spring force in its Carrying latch (13) holding the starting position and its other arm when it is acted upon acts in a disengaging manner on the index (10) by a stop (14) provided on the workpiece.

Considered publications:
German Patent Nos. 607 660, 306 092, 909686; ■ ^s

U.S. Patent No. 2,252,130.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings