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Verfahren und Maschine zum Einwalzen von Zähnen an Itadkörpern.
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an ihrer Drehung teilnehmen würde, umlaufen kann. Zwei Stellringe 49 und 50 sind auf der Welle 45 und auf der Welle 28 befestigt. Zwischen beiden Ringen 49,50 liegt eine Druckfeder 51, die die Welle 45 nach links zu schieben sucht. Auf dem rechten Ende der Welle 45 sitzt eine Matrize 53, die an dem vom Halter 40 getragenen, erhitzten Werkstück die Zähne erzeugt. An dem Mitnehmer 46 ist eine Rolle 52 drehbar angeordnet, die mit einer Daumenscheibe 132 (Fig. 1, la, 7 und 8) zu dem später erörtertem Zwecke derart zusammenwirkt, dass die Welle 45 entgegen der Wirkung der Feder 51 gegen das Rad 31 verschoben wird.
Das Rad 31 hat die Gestalt eines Ringes und innerhalb desselben trägt. die Welle 45 eine Matrize 53. Letztere ist entweder ein Kaon- odeur ein Kegelrad, dessen Zähne bei Verschiebung der umlaufenden Welle 45 mittels des Daumens 132 in das erhitzte Werkstück 54 (Fig. 1b) gedrückt werden, das in dem Halter 4Q festgeklemmt ist. Da durch die Räder 31, 39 zwischen Werkzeug und Werkstückhalter ein bestimmtes Geschwindigkeitsverhältnis aufrecht erhalten wird, werden am Werkstück beim Eindrücken der Matrize Zähne erzeugt.
Die Einrichtung zum Hin-und Herdrehen der Teile ist folgende : Eine Vorgelegewelle 60 ist in Lagern 61 des Gestells 25 und einem Lager 62 des Gestells 26 gelagert und mit der Welle 28 durch Kegelräder 63, 64 verbunden. Die Welle 60 trägt ein Kegelrad 65, das mit zwei auf der Welle 68 frei drehbaren, zu beiden Seiten von 65 befindlichen Kegelrädern 66, 67 im Eingriff steht. Die Welle 68 wird durch ein
Schneckenrad 69 von der Welle 71 des Motors 70 ständig in einer Richtung gedreht. Die Räder 66,67 werden abwechselnd mit der Welle 68 durch Kupplungen 72,'73 gekuppelt und dadurch wird die Drehvorrichtung der Welle 60 abwechselnd umgekehrt.
Zum ständigen Antrieb der Vorgelegewelle 60 in einer Richtung wird eine auf ihr lose Riemenscheibe 74 durch die Kupplung 77 mit ihr verbunden. Diese Scheibe 74 wird durch den Riemen 75 von der Riemen- scheibe'76 der Motorwelle angetrieben. Eine von den Lagern 81 des Gestelles 26 getragenen Welle 80 wird von der Welle 68 aus durch einen Riemen-oder Kettentrieb 82 ständig angetrieben. Auf der Welle 80 sitzen zwei Daumenscheiben 83, 84 (Fig. 2), die durch Nut und Feder mit der Welle verbunden sind, sich also auf ihr längs verschieben lassen. Diese Daumenscheiben sind durch Muffen 85 mit Ringen 86 verbunden, die durch Zwischenglieder 88 an eine Gabel 87 anschliessen. Die Verbindung zwischen den
Muffen 85 und den Ringen 86 ist derart, dass sich die Muffen in den Ringen drehen können, während die letzteren unbeweglich bleiben.
Die Gabel 87 und die Zwischenglieder 88 sind durch Zapfen 89 in den
Zinken der Gabel 87 verbunden. Diese Zapfen greifen über die Naben der Glieder 88 hinaus in feste Führungen 90 ein. Die Gabel 87 ist an dem Ende einer in Fig. 1 gestlichelt dargestellten Stange 91 be- festigt. Das andere Ende dieses Gestänges ist drehbar an einem Arm 92 befestigt, der auf das untere
Ende einer lotrechten Welle 93 aufgekeilt ist (vgl. Fig. 5 und 6). Die Zwischenglieder 88 bilden einen
Kniehebel, mit dem Zapfen 89 als Gelenkpunkt. Wenn die Zwischenglieder 88 gestreckt sind, werden die Daumenscheiben 83, 84 auf der Welle 80 auseinander verschoben und nehmen dann die Stellung nach
Fig. 2 ein.
Wenn die Gabel 87 durch das Gestänge 91 und den Hebel 92 in die Lage nach Fig. 1 bewegt wird, werden die Daumenscheiben 83, 84 durch die Zwischenglieder 88 gegeneinander gezogen und damit ausser Tätigkeit gesetzt. Die Kupplungen 72,73 sind mit Aiisrückringen ÖO versehen, die auf der Welle 68 durch um die Festpunkte 102 schwingbare Hebel 101 axial verschoben werden können. Jeder Ausrück- hebel 101 trägt eine Rolle 103, die mit den Daumenscheiben 83, 84 zusammenarbeitet. Durch ein Ver- bindungsgestänge 104 werden beide Hebel 100 gemeinsam bewegt.
Aus Fig. 2 ist ersichtlich, dass die Daumenscheibe84 denHebel Oj so gedreht hat, dass die Kupp- lung 72 eingerückt wird. Infolgedessen treibt das Kegelrad 66 das Rad 65 an, während das Kegelrad 67 in entgegengesetzter Richtung lose mitgenommen wird, weil die Kupplung 72 ausgerückt ist. Wenn die
Welle 68 einen Teil einer Umdrehung gemacht hat, rückt die Daumenscheibe 83 durch Vermittlung ihres
Hebels. 101 die Kupplung 73 ein. Beim Einrücken der Kupplung 73 wird durch das Verbindungsgestänge 104 der Hebel 101 der Kupplung 72 und damit letztere selbst ausgerückt, nachdem inzwischen die Daumen- scheibe 84 in eine Stellung gelangt ist, bei der diese Hebelbewegung möglich ist.
Das Rad 67 dreht jetzt das Rad 65, wobei dieses die umgekehrte Drehrichtung wie beim Antrieb durch 66 erhält. Nach gewisser
Zeit schliesst wieder die Daumenscheibe 84 die Kupplung 72 bei gleichzeitiger Ausrückung der Kupplung 73 und die Drehriehtung des Rades 65 wird abermals umgekehrt. Auf diese Weise wird das Rad 65 ab- wechselnd in jeder Richtung eine bestimmte Zeit gedreht. Wenn die Hin-und Herbewegung lange genug gedauert hat, wird die Welle 93 gedreht und die Gabel 87 mittels des Armes 92 und des Gestänges 91 in die Stellung nach Fig. 1 bewegt, derart, dass die Daumenscheiben 83, 84 ausser Wirkung kommen.
DieMuffen85 verlaufen überdieDaumenscheiben83, 84hinausundtragenan diesen Enden die Scheibe 94. Wenn die Zwischenglieder 88 in die Stellung nach Fig. 1 bewegt werden, werden die Muffen 85 derart gegeneinander gezogen, dass eine Scheibe 94 mit dem Hebel 101 in Eingriff kommt, dessen Kupplung geschlossen ist, und dadurch wird der Hebel so weit verschwungen, dass die Kupplung ausgerückt wird.
Die Einrichtung zum Einschalten, Anhalten und Bedienen der Maschine ist folgende : Die Welle 93 ist in der Säule 110 des Gestelles 26 gelagert. Ein Arm 111 am oberen Ende dieser Welle ist mit einer Aussparung 112 versehen, die durch die nach abwärts gerichteten Ansätze 113 gebildet wird. In kurzem
Abstand unter der Nabe des Armes J ? n liegt ein zweiter Arm 114, der aber lose auf der Welle 93 angebrächt
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Hebel 119 bei 120 angelenkt ist, so dass er nach oben oder unten aus seiner Mittelstellung herausgeschwungen werden kann. Man kann den Hebel auch seitlich hin-und herschwingen, weil der Ring 118 auf der Welle 93 lose ist. Die Arme 111 und 114 tragen Blattfedern 121, die von beiden Seiten den Hebel 119 in seiner Mittellage zu halten suchen.
Die Gabel 117 ist mit der Kupplung 77 derart verbunden, dass beim Verschwenken des Armes 114 auf der Welle 93 die Ein-und Ausrückung dieser Kupplung erfolgt. Aus Fig. 5 und 6 ergibt sich noch, dass die Aussparungen 112 und 115 unter Zwischenlagerung des Hebels 119 einander zugekehrt sind, so dass beim Aufwärtsschwingen des Hebels 119 um die Achse 120 der Eingriff mit 112 und beim Abwärtsschwingen der Eingriff mit 115 bewirkt wird. In der dargestellten Stellung der Arme sind alle Kupplungen ausgerückt. Zwecks Einrückung der Kupplung 77 wird zunächst der Hebel 119 in die Aussparung 115 gelegt und daml nach links geschwungen. Um die Einrichtung zur Hin-und Herbewegung in Gang zu setzen, musste der Hebel 119 in die Aussparung 112 gelegt und nach links geschwungen worden.
Auf diese Weise kann der Hebel mit dem einen oder andern Arm gekuppelt werden. Um ein Ausriicken des Hebels aus einem dieser Arme zu verhindern, ehe der Arm in die Ruhe-
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Schwingvorrichtung oder die Schwingvorrichtung während der Einschaltung der Kupplung 77 am Einrücken verhindert.
Zur Längsbewegung der Welle 45 und zum Einpressen der Walzenzähne in das erhitzte Werkstück sitzt auf der Welle 130 (Fig. 1), die in Lagern 131 des Gestelles 25 umläuft, eine Daumenscheibe 132.
Diese Daumenscheibe muss sich beim Bearbeiten eines Werkstückes einmal herumdrehen und ständig in einer Richtung in Bewegung sein, trotzdem die andern Teile der Maschine zeitweise hin-und herschwingen. Auf der Welle 130 sitzt ein Schneckenrad 133, das durch eine nicht dargestellte Schnecke
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Auf dem Ende der Welle KM sitzt das Zahnrad 143. Auf dessen Nabe sitzt ein Ring 145, der bis über
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Einstellung der Geschwindigkeit der Wellen 68 und 80 ändern. Wenn die Stelle G der Daumenseheibe 132 die Rolle 52 erreicht hat, bringt der Arbeiter den Hebel 119 in die Mittellage zurück und unterbricht dadurch die Schwingbewegung der Maschine.
Dreht er dann den Hebel 119 nach unten zwecks Kupplung mit dem Arm 114 und schwingt ihn nach links, so wird die Kupplung 77 eingerückt und die Maschine für den Umlauf nach einer Richtung angelassen. Da der Antrieb der Schwingvorrichtung durch das Schneckenrad 69 erfolgt, so wird die Schwingbewegung des Werkzeuges und des Werkstückes mit einer geringeren Geschwindigkeit erfolgen als die Drehung durch die Kupplung 77, bei der die Vorgelegewelle durch den Riementrieb 75 unmittelbar von der Motorwelle M angetrieben wird. Der Abschnitt B-C der Daumenscheibe 132 drückt die Walzenzähne annähernd, jedoch nicht vollständig bis auf das endgültige Mass in das Werkstück hinein.
Die Vollendung der Arbeit besorgt der Abschnitt aD. Durch diesen zusätzlichen Vortrieb der Zähne in das Rohrstück wird in Verbindung mit dem raschen Umlauf in einer Richtung das Zahnmatelial zusammengedrückt und der Zahn selbst in die endgültige und richtige Form gebracht. Der Abschnitt D-E hält das Werkzeug in der endgültigen Zahntiefe fest, während die
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sehwingen des Hebels 119 in die Mittellage der Kupplung 77 aus und bringt die Maschine an der erforderlichen Stelle zum Stillstand, u, zw. durch Anziehen des Handhebels 160 einer Bandbremse 161, die neben dem Rad 31 auf der Welle 28 angeordnet ist.
Der Vorschub des Werkzeuges kann auch während der Schwingbewegung der Maschine vollendet werden, Ferner ist es möglich, die ständige Drehung wegzulassen und das Werkstück durch Hin-und Herschwingen allein fertigzustellen. Vorzuziehen ist jedoch das zuerst beschriebene Verfahren, welches darin besteht, dass man das Werkzeug bis annähernd auf die erforderliche Tiefe durch Hin-und Her- schwingen einsenkt und dadurch eine symmetrische Zahnstruktur erzielt, die durch denkleinen ergänzenden Vorschub des Werkzeuges während der einen Umlaufbewegung unbeeinflusst bleibt. Diese eine Umlaufbewegung kann gewissermassen als Verlängerung der letzten Schwingungsstufe angesehen werden.
Gegebenenfalls braucht der Vorschub des Werkzeuges während dieser letzten Stufe nicht grösser zu sein, als während jeder einzelnen Schwingungsstufe überhaupt. Hieraus ergibt sich das weite Anwendungsgebiet des neuen Verfahrens und wie die Drehung und Schwingung beim Anwalzen der Zähne miteinander vereinigt werden können.
Es kann vorkommen, dass ein Werkstück auf den Halter zurückgebracht und nachgewalzt werden muss. Für solche Fälle ist es wichtig, dass das Werkstück im Halter eine Lage einnimmt, bei der die Walzenzähne zwischen den mehr oder weniger weit vollendeten Zähnen des Werkstückes zu liegen kommen.
Zu diesem Zweck ist bei 166 ein Hebel ? < sehwingbar, dessen nach aufwärts gerichtete Verlängerung 167
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Anschlagstift 169. Wenn er benutzt werden soll, wird der Stift 169 entfernt, so dass der Hebel nach abwärts gedreht werden kann und den Teil 167 mit 168 in Eingriff bringt. Bei weiterer Abwärtsbewegung des Hebels 165 wird die Welle 45 in Gang gesetzt und infolgedessen die Formwalze gegen das Werkstück bewegt. Der Arbeiter dreht das Werkstück im Halter in eine solche Lage, dass die Walzenzähne genau zwischen die Werkstüekzähne passen. Unter leichtem Druck des Werkzeuges gegen das Werkstück mittels des Hebels 165 wird das Werkstück im Halter festgeklemmt.
Ist das Nachwalzen des Werkstückes vorüber, so ergibt sich kein oder kaum ein Unterschied an den Werkstückzähnen gegenüber dem Anwalzen beim ersten Arbeitsgang.
Fig. 8 veranschaulicht eine abgeänderte Ausführungsform der Maschine zum Walzen von Stirnrädern. Die Einrichtung zum Hin-und Herschwingen der Walze und nachfolgenden Drehen in einer Richtung entspricht der oben beschriebenen. Die Vorgelegewelle 60 trägt ein Stirnrad 175 an Stelle Kegelrades 63 der Fig. 1. Das Stirnrad 175 steht mit dem Rad 176 einer in Lagern 178 drehbalen Welle 177 im Eingriff. Die Welle 177 trägt den Teil 179 des Werkstückhalters. Der andere Teil 180 des Werkstück- halters sitzt an dem einen Ende der in einem Lager 182 drehbaren und längs verschiebbaren Welle 181.
Eine nicht dargestellte Feder bewegt die Welle 181 in Richtung gegen die Welle 177, während die entgegengesetzte Bewegung durch einen bei 184 drehbaren Hebel 183 bewirkt werden kann. Nach Einsetzen des Werkstückes 185 zwischen den Teilen 179 und 180 des Halters wird dieses mittels der erwähnten Feder festgeklemmt, die die Welle 181 gegen die Welle 177 bewegt. Die Formwalze (Werkzeug) 186
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sich in Führungen 190 des Gestelles 25. Die Welle 187 wird von der Vorgelegewelle 60 aus durch ein Universalgelenk 191 angetrieben, das die Hin-und Herbewegung der Walze 186 in bezug auf das Werkstück zulässt, während die richtige Geschwindigkeit von Walze und Werkstück durch das Getriebe 175, 176 aufrecht erhalten wird.
Auf dem einen Ende der Welle 181 liegt, abgekehrt von dem Werkstück, ein Drucklager 192,
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versehen, der in bezug auf den Arm 194 durch eine Schraube 196 eingestellt werden kann. Wenn der Schlitten 189 die Walze in Eingriff mit dem Werkstück bringt, gleitet der Ansatz 195 auf die Anlauffläche 193 und drückt den Teil 180 des Werkstückhalters fest gegen das Werkstück. Auf diese Weise
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