Werkzeugmaschine, geeignet zum Fräsen von Zähnen, insbesondere Klauenkupplungszähnen Die Erfindung betrifft eine Werkzeugmaschine mit einer Werkstückspindel und einer Werkzeugspin del, von denen mindestens eine von einer Drehscheibe getragen wird. Ihr liegt die Aufgabe zugrunde, die Maschine so auszugestalten, dass sie sich insbeson dere zum Fräsen von Zähnen, insbesondere Klauen kupplungszähnen, eignet.
Erfindungsgemäss sitzt die Drehscheibe auf einer rechtwinklig zu ihrer Achse geradlinig verschiebbaren Grundplatte und kann dieser gegenüber eine Pendel drehbewegung ausführen, die durch einen auf der Grundplatte gelagerten Hebel bewirkt wird, dessen Schwenkachse parallel zur Drehscheibenachse ver läuft und der mit einer Schubkurvenfläche an einer Gegenfläche der pendelnden Drehscheibe anliegt und ausserdem ein Antriebsglied trägt, welches in einer geraden, sich in der Richtung der Verschiebung der Grundplatte erstreckenden Kulissenführung eines Schlittens gleitet, welcher durch ein Antriebsorgan auf dem die Grundplatte tragenden Gestell gerad linig in einem Winkel zur Verschiebungsrichtung der Grundplatte hin und her bewegt wird.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Ma schine wird das die Werkzeugspindel aufnehmende Spindelstockgehäuse von einer in pendelnde Dreh bewegung versetzbaren Drehscheibe getragen, die auf einer senkrecht zu ihrer Achse verschiebbaren Grund platte schwenkbar gelagert ist und ihre Pendelbewe gung durch den am Spindelstockgehäuse angeordne ten Spindelantriebsmotor erfährt, welcher auch eine Hin- und Herbewegung der Grundplatte durch ent sprechende Antriebsmittel bewirkt und ausserdem die Werkstückspindel über ein Differentialgetriebe in der Weise antreibt,
dass er die eine Eingangswelle des Differentialgetriebes im Takt mit der Pendelbewegung der Drehscheibe und der Hin- und Herbewegung der Grundplatte mittels eines Nockenantriebes hin und her dreht und die andere Eingangswelle mittels eines Malteserradgetriebes in schrittweise Drehung versetzt, während die Ausgangswelle des Differential- getriebes mit der Werkstückspindel gekuppelt ist.
Die Erfindung und der erzielte Fortschritt sind in der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten, Ausführungsbeispiels erläutert bzw. angegeben, das in den Zeichnungen dargestellt ist. In diesen zeigen: Fig. 1 und 2 einen Aufriss und Grundriss der Ma schine, Fig. 3 einen senkrechten Schnitt durch den Mes serkopf und die zugehörigen Teile, Fig. 4 ein Getriebeschema der Maschine, Fig. 5 und 6 das werkzeugseitige Ende der Ma schine im Grundriss teilweise im Schnitt nach den Ebenen 5-5 der Fig. 11 und 6-6 der Fig. 3 und 11, wobei manche Teile fortgelassen und andere ab gebrochen dargestellt sind, Fig.7 den lotrechten Schnitt durch den Werk stückspindelkopf nach der Linie 7-7 der Fig. 2, Fig. 8 den Schnitt nach der Linie 8-8 der Fig. 7 durch den Werkstückspindelkopf, Fig. 9 einen Teilschnitt, der dem linken Teil der Fig.
8 entspricht und den im Werkstückspindelstock gehäuse eingebauten Nockenantrieb für die Werk stückspindel wiedergibt, Fig. 10 einen lotrechten Schnitt nach einer recht winklig zur Schnittebene der Fig. 9 verlaufenden Ebene zur Darstellung des Nockenantriebes, Fig. 11 den Teilschnitt nach der Linie 11-11 der Fig. 6, Fig.
12 die Hälften einer Klauenkupplung, wie sie mit Hilfe der Maschine hergestellt werden kön nen, in Seitenansicht, Fig. 13 den Schnitt nach der Linie 13-l3 der Fig. 12, Fig. 14 eine Stirnansicht einer anderen Klauen- kupplung, wie sie mit Hilfe der Maschine gefertigt werden kann, Fig. 15 ein Bewegungsdiagramm zur Darstellung des Fräsvorganges beim Verzahnen der Kupplung der Fig. 14, Fig. 16 eine Stirnansicht einer weiteren mit Hilfe der Maschine herstellbaren Klauenkupplung, Fig.
17 ein Bewegungsdiagramm zur Erläuterung der Herstellung der Kupplung der Fig. 16, Fig. 18, 19 und 20 schematische Darstellungen der relativen Bewegungen beim Fräsen noch einer weiteren Art von Klauenkupplungen und Fig.21, 22 und 23 schematische Darstellungen der geometrischen Gestalt eines bei der Maschine ver wendeten Schubkurvenkörpers.
Die in den Fig. 1 und 2 dargestellte Maschine hat ein Grundgestell 20, das mit einer waagrechten Gleit bahn 21 zur Aufnahme eines Querschlittens 22 aus gerüstet ist. Auf diesem Querschlitten ist mit Hilfe entsprechender Einrichtungen, zu denen eine kreis bogenförmige Gleitbahn 23 des Querschlittens gehört, eine Drehscheibe 24 gelagert, die um eine lotrechte Achse 25 drehbar und einstellbar ist und ihrerseits eine Gleitbahn 26 aufweist, auf welcher ein Ständer 27 waagrecht, d. h. in der Längsrichtung des Gestells, senkrecht zur Einstellrichtung des Querschlittens 22 verschoben und eingestellt werden kann. Dieser Stän der hat eine lotrechte Gleitbahn, auf welcher ein Werkstückspindelstock 28 verschiebbar und einstell bar ist.
In diesem ist die das Werkstück W aufneh mende Spindel 29 gelagert, die um die Achse 31 um läuft. Diese Achse 31 verläuft parallel zu der Gleit bahn 26 und schneidet die Achse 25 rechtwinklig. Die lotrechte Verstellung kann in der Weise erfolgen, dass man zunächst die den Spindelstock auf dem Stän der festklemmenden Schrauben 32 lockert und dann einen Knopf 33 dreht, der an einer senkrechten Ein stellspindel 30 befestigt ist. Die beschriebenen Ein stellmöglichkeiten gestatten es, das Werkstück W auf der Spindel 29 erstens in Querrichtung und lotrecht gegenüber dem Gestell 20, zweitens durch Drehung um die senkrechte Achse 25 und drittens in Rich tung seiner eigenen Umlaufachse 31 zu verstellen.
Die Klauen oder Zähne am Werkstück W wer den mit Hilfe eines umlaufenden Werkzeugs C her ausgearbeitet, das auf einer Werkzeugspindel 34 be festigt ist. Bei diesem Werkzeug C kann es sich ent weder um einen Scheibenmesserkopf oder einen Stirnmesserkopf oder auch um eine Schleifscheibe handeln. Die Werkzeugspindel 34 läuft um ihre Achse 35 in einem Spindelstockgehäuse 36, auf wel chem der Hauptantriebsmotor 37 der Maschine ange bracht ist. Dieses Spindelstockgehäuse lässt sich auf einer Gleitbahn 38 (Fig. 1 und 2) verstellen, die auf einem Sektor 39 angeordnet ist und sich in der Richtung der Achse 35 erstreckt. Dieser Sektor ist um eine lotrechte Achse 43 drehbar auf einer Dreh scheibe 44 mit Hilfe entsprechender Einrichtungen gelagert, zu denen eine bogenförmige Gleitbahn 41 und ein Lagerzapfen 42 (Fig.3) gehören.
Der je weilige Einstellwinkel wird durch einen Zeiger 40 auf dem Sektor 39 über einer Skala angezeigt, die auf einer horizontal geradlinig verschiebbaren Grund platte 46 angebracht ist. Diese Grundplatte ruht in der Längsrichtung des Gestells 20 verschiebbar auf einer waagrechten Gleitbahn 47. Die auf der Platte 46 sitzende Drehscheibe 44 pendelt jeweils um die selbe lotrechte Achse 43, um die der Sektor 39 dreh bar ist, und sie gleitet hierbei auf einer bogenförmigen Gleitbahn 45 (Fig. 5) der verschiebbaren, vom Ge stell 20 getragenen Grundplatte 46. Diese verschie denen Einstellmöglichkeiten gestatten es, das Werk zeug in Achsenrichtung zu verstellen, z.
B. um Än derungen der Abmessungen des Werkzeuges beim Abrichten und Nachschleifen auszugleichen, und ausserdem die Werkzeugachse um die lotrechte Achse 43 gegenüber der Drehscheibe 44 zu verschwenken. <I>Triebwerk</I> .zum <I>Antrieb des Werkzeugs</I> Der Motor 37 (Fig. 3 und 4) ist mit einer Haupt triebwelle 48 durch ein Riemengetriebe verbunden. Zu diesem Zweck sitzt auf der Motorwelle eine Rie menscheibe 49. Auf einer im Gehäuse 36 in Wälz lagern laufenden Welle 53 sitzen Riemenscheiben 51 und 52, und auf der Welle 48 befindet sich noch eine Riemenscheibe 54. Über diese Scheiben laufen Rie men 55 und 56. Am besten verwendet man verzahnte Riemen und Riemenscheiben, um jeden Schlupf aus zuschliessen.
Um die Riemen nachspannen zu kön nen, sind nicht näher dargestellte Spannrollen vor gesehen. Die im Spindelstockgehäuse 36 gelagerte Welle 48 trägt ein Ritzel 58, das ein auf der Werk zeugspindel 34 befestigtes Zahnrad 59 antreibt. Die Spindel 34 läuft in dem Spindelstockgehäuse 36 auf Wälzlagern 61. Wird der Motor 37 stromlos, so fällt eine Bremse 57 ein, die ihn sofort stillsetzt.
Die Welle 48 ist eine Hohlwelle, in der eine Keilwelle 62 verschiebbar geführt ist. Diese ist im Sektor 39 mit Hilfe von Wälzlagern 63 gelagert und trägt ein Kegelrad 64, das mit einem Kegelrad 65 auf einer Steigwelle 66 kämmt. Diese läuft um die Achse 43 um und ruht in Lagern 67, die im Zapfen 42 untergebracht sind. Am unteren Ende der Steig welle 66 ist ein Kegelrad 68 befestigt, das mit einem Kegelrad 69 einer Welle 71 kämmt. Diese läuft in Lagern 72, die von der verschiebbaren Grundplatte 46 getragen werden. Die Welle 71 erstreckt sich in der Verschiebungsrichtung der Grundplatte 46 und ist durch Keile und Keilnuten mit einer Welle 73 ver bunden, die im Gestell 20 gelagert ist.
Ferner ist im Gestell 20 eine parallele Welle 74 gelagert, an der ein Zahnrad 75 befestigt ist. Dieses erfährt seinen Antrieb durch ein auf der Welle 73 befestigtes Zahn rad 76, und zwar durch Vermittlung von Wechsel rädern 77, die auf Wellen 78 drehbar gelagert sind. Diese Wellen 78 sitzen einstellbar am Gestell. Nach Öffnen einer Tür 79 (Fig. 2) erhält man Zugang zu den Wechselrädern 76 und 77.
Da sich die Wellen 48 und 62 ineinander ver schieben können, kann man das Spindelstockgehäuse 36 auf dem Sektor 39 in der Richtung der Werk- zeugachse 35 verstellen. Es geschieht dies mit Hilfe einer Schraubspindel 81 (Fig. 1), die im Spindelstock gehäuse 36 drehbar gelagert ist und in eine Mutter 82 eingreift, welche an dem Sektor 39 sitzt. Nach erfolgter Einstellung wird das Spindelstockgehäuse am Sektor durch nicht näher dargestellte Schrauben festge klemmt. Infolge der gleichachsigen Anordnung der Welle 66 zur Achse 43 kann man den Sektor 39 auf der Drehplatte 44 im Winkel einstellen, und die Drehplatte 44 kann eine Pendelbewegung um die Achse 43 erfahren.
Dabei gestattet es die Keilverbin dung der Wellen 71 und 43, dass die Grundplatte 46 auf dem Gestell hin und her verschoben wird.
Nunmehr sei das Triebwerk beschrieben, mit des sen Hilfe der Drehscheibe 44 die Pendelbewegung und der Grundplatte 46 die Hin- und Herverschie bung erteilt wird.
In dem Gestell der Maschine ist eine senkrechte Welle 83 drehbar gelagert (Fig. 4, 5, 6 und 11), die ein Kegelrad 84 hat. Dieses wird durch ein Kegel rad 85 der Welle 74 angetrieben. Auf der Welle 83 befindet sich eine Klauenkupplungshälfte 86, deren Verzahnung in eine entsprechende Verzahnung der Nabe 87 eines Nockens 88 eingreift. Mit Hilfe dieses Nockens wird die Grundplatte 46 hin und her ver schoben. Das andere Ende 89 der Nabe der Nocken scheibe hat ebenfalls Kupplungszähne, die in die Zähne 91 eines Nockens 92 eingreifen. Dieser Nok- ken dient dazu, die Drehscheibe hin und her zu dre hen.
Die Klauenkupplungen der Nockenscheiben wer den durch eine Mutter 93 in Eingriff gehalten, wel che auf die Welle 83 aufgeschraubt ist. Löst man diese Mutter, dann kann man die Kupplungsklauen ausser Eingriff bringen und die Nockenscheiben zu einander und zur Welle 83 verdrehen. An den Um fang des Nockens 88 legt sich eine Nockenrolle 94 (Fig. 5), die von einem Schlitten 95 getragen wird. Dieser Schlitten ist mit Hilfe von Wälzlagern 97 längs einer Gleitbahn 96 verschiebbar geführt. Um den Kraftschluss zwischen der Nockenrolle 94 und dem Nocken 88 aufrechtzuerhalten, wirkt auf den Schlit ten 95 ein Kolben 98, der in einem am Gestell vorge sehenen Zylinder 99 gleitet (Fig. 5).
Dem linken Ende des Zylinders wird zu diesem Zweck ständig ein Druckmittel zugeführt. Der Schlitten trägt eine Rolle 101, die auf eine Lauffläche eines drehbaren Blok- kes 102 wirkt. Dieser Block ist um eine senkrechte Achse 103 drehbar in einem Halter 104 (Fig. 6) ge lagert, der an der verschiebbaren Grundplatte 46 be festigt ist. In einem am Gestell befestigten Zylinder 105 (Fig. 5) läuft ein Kolben 106, dessen Kolben stange 107 an der verschiebbaren Grundplatte 46 befestigt ist. Dem dem Block 102 zugewandten Ende des Zylinders 105 wird ständig ein hydraulisches Druckmittel zugeführt.
Der Kolben 106 hält daher die Schubfläche des Blockes 102 in ständigem Kraft schluss an der Rolle 101. Durch den Umlauf des Nockens 88 wird also der Schlitten 95 längs der Gleitbahn 96 hin und her bewegt, und diese Hin- und Herbewegung wird durch die schräge Schub- fläche des Blockes 102 und durch die Rolle 101 auf die verschiebbare Grundplatte 46 übertragen, so dass diese längs der Gleitbahn 47 hin und her geht. Die Schwingungsweite des Hin- und Herganges der ver schiebbaren Grundplatte hängt also davon ab, wie stark die Schubfläche des drehbaren Blockes 102 zur Gleitbahn 96 geneigt ist. Man kann die Schwingungs weite daher durch Drehen des Blockes um die Achse <B>103</B> ändern.
Nach erfolgter Verstellung wird der Block am Halter 104 mit Hilfe von Schrauben 108 (Fig.6) festgeklemmt.
An dem Nocken 92 (Fig. 6) liegt eine Nocken rolle 109 an, die von einem Schlitten<B>111</B> getragen wird. Dieser liegt über dem Schlitten 95 und ist in der gleichen Richtung wie dieser quer zur Maschine hin und her beweglich geführt. Zu diesem Zweck hat der Schieber<B>1.11</B> eine Schiene<B>11</B>2, die in einer Nut 113 (Fig. 5 und 11) des Schlittens 95 gleitet. Dabei verläuft die Nut 113 parallel zur Gleitbahn 96. Der Schlitten 111 hat nur einen Kulissenschlitz 114, der parallel zur Gleitbahn 47 verläuft. In diesem Kulis senschlitz 114 gleitet ein Stein 115, der durch einen Zapfen 116 mit einem Block<B>117</B> drehbar verbun den ist.
Dieser Block wird von einem Hebel 118 getragen, welcher auf der verschiebbaren Grundplatte 46 mit Hilfe eines Drehzapfens 119 (Fig. 3 und 6) schwenkbar gelagert ist. Die Achse dieses Drehzap fens ist mit 121 bezeichnet und verläuft parallel zur Drehscheibenachse 43. Der Block 117 lässt sich auf dem Hebel 118 radial zur Achse 121 mit Hilfe einer Schraubspindel 122 verstellen. Nach erfolgter Ver stellung wird der Block<B>117</B> am Hebel<B>118</B> mittels eines Keiles 123 (Fig. 11) festgeklemmt, der durch eine Schraubspindel 124 festgezogen werden kann. An seinem anderen Ende trägt der Hebel 118 einen Schubkurvenkörper 125, der zwischen parallelen ebenen Flächen 126 von Ansätzen 127 gleitet, die auf der Drehscheibe 44 vorgesehen sind.
Die Flächen 126 bilden also Gegenflächen für den Schubkurven körper 125. Vorzugsweise sind die Schubkurvenflä- chen 128 des Körpers 125 gegenüber der Mittellinie 129 symmetrisch gestaltet (Fig. 21 und 22). Die Mit tellinie 129 verläuft dabei radial zur Achse 121 des Hebels, und die parallelen Gegenflächen 126 liegen symmetrisch zur Linie 131, die sich radial von der Achse 43 der Drehscheibe aus erstreckt. Der Nocken 125 ist so profiliert, dass die Winkelgeschwindigkeit der Drehscheibe zur geradlinig verlaufenden Ge schwindigkeit des Schlittens<B>111</B> in einem gleichblei benden Verhältnis steht.
Dieses Verhältnis wird also nicht durch Änderungen des Hebelübersetzungsver- hältnisses beeinflusst, wie sie eintreten, wenn sich der Drehzapfen 116 der Achse 121 nähert oder sich davon entfernt. Das Geschwindigkeitsverhältnis bleibt auch unbeeinflusst durch eine Verschiebung der Grundplatte 46, da eine solche Verschiebung par allel zum Kulissenschlitz 114 erfolgt. Wie zu diesem Zweck die Nockenflächen 128 gestaltet werden müs sen, wird später mit Bezug auf die Fig. 21, 22 und 23 erläutert werden.
Der Antrieb der Werkstückspindel Die Werkstückspindel 29 wird ebenfalls durch den Motor 37 angetrieben, und zwar über das Zahn rad 75 (Fig. 4). Je nach der gewünschten Umlaufrich tung der Werkstückspindel kämmt dieses Zahnrad entweder unmittelbar oder über ein Zwischenrad 132 mit einem Zahnrad 133, das durch eine Klauenkupp lung 135 mit sehr kleiner Zahnteilung mit einer hori zontalen Welle 134 gekuppelt ist. Diese Klauenkupp lung bietet die Möglichkeit, die Werkstückspindel in jede gewünschte Phasenwinkellage gegenüber den Nocken 88 und 92 zu drehen. Die Welle 134 er streckt sich in der Längsrichtung der Maschine und treibt über Kegelräder 136 und 137 eine sich quer durch die Maschine, d. h. in Richtung der Gleitbahn 21, erstreckende Welle 138 an. Die beiden Wellen 134 und 138 sind im Gestell 20 gelagert.
Auf der Welle 138 ist verschiebbar, aber unverdrehbar ein Kegelrad 139 geführt, das mit einem Kegelrad 141 auf einer senkrechten Welle 142 kämmt, die in dem Querschlitten 22 gelagert ist und sich längs der Achse 25 erstreckt. Die Welle 142 treibt über Kegelräder 143, eine Welle 144 und Stirnräder 145 eine Welle 146 an. Die beiden Wellen 144 und 146 sind in dem schwenkbaren und einstellbaren Gehäuseteil 24 ge lagert und verlaufen in der Richtung der Gleitbahn 26 parallel zur Werkstückspindel 29. Auf der Welle 146 ist verschiebbar, aber unverdrehbar ein Kegelrad 147 angeordnet, das mit einem Zahnrad 148 auf einer senkrechten Welle 149 kämmt.
Diese Welle 149 und auch die Kegelräder 147 und 148 sind in dem Stän der 27 gelagert. über die Welle 149 greift eine mit ihr umlaufende Teleskopwelle 151, die sich in Ach senrichtung verschieben kann und in dem Werk stückspindelstockgehäuse 28 gelagert ist. An ihrem oberen Ende trägt die Welle 151 ein Kegelritzel 152, das mit einem Kegelrad 153 auf einer Welle 154 kämmt (Fig. 4 und 7 bis 10), welche ebenso wie die Werkstückspindel in dem Spindelstockgehäuse ge lagert ist.
An der Welle 154 ist nun die Triebscheibe 155 eines Malteserteilgetriebes befestigt. Auf der Scheibe befinden sich eine Antriebsrolle 156 und ein An triebszapfen 157 (Fig. 8), und dieser Zapfen ist auf der einen Seite bei 158 verzahnt. Bei der Schaltbewe gung des Malteserradgetriebes laufen die Rolle und die halbzylindrische Fläche des Zapfens auf den inneren und äusseren Flanken 159 und 161 gekrümmt verlaufender Schlitze 162 der angetriebenen Malteser scheibe 163. Diese trägt ein Zahnrad 164, das mit der Verzahnung 158 in Eingriff tritt.
Die Anordnung ist so getroffen, dass etwa während einer Viertelum drehung der stetig umlaufenden Triebscheibe 155 der Treibzapfen und die Rolle mit den gekrümmten Schlitzen zusammenwirken und dabei die Malteser scheibe um eine halbe Umdrehung weiterschalten, wobei diese Scheibe aus ihrem Stillstand heraus stoss frei bis zu einer Höchstgeschwindigkeit beschleunigt und dann wieder bis zum Stillstand verzögert wird. Zwischen der Beschleunigungsperiode und der Ver- zögerungsperiode wird die Malteserscheibe durch den Eingriff der Verzahnung 158 mit dem Zahnrad 164 mit gleichbleibender Geschwindigkeit angetrieben.
Während derjenigen Teildrehung der Trieb scheibe, bei der diese sich ausser Eingriff mit der Malteserscheibe befindet, wird die Malteserscheibe durch eine Sperrklinke 165 (Fig. 7) verriegelt, die zu diesem Zweck in eine von zwei Kerben 166 der Scheibe eingreift. Diese Kerben liegen einander genau gegenüber. Die Sperrklinke wird von dem einen Ende eines Hebels 167 gebildet, welcher auf dem Werkstückspindelstockgehäuse durch einen Zap fen 168 schwenkbar gelagert ist. Der Hebel trägt eine Rolle 171, welche auf einem Nocken 172 läuft. Durch diesen Nocken wird die Sperrklinke aus der Kerbe 166 im richtigen Zeitpunkt ausgerückt, näm lich dann, wenn die Antriebselemente 156, 157 in Tätigkeit treten und die Malteserscheibe in Drehung versetzen.
Kommt der Antrieb ausser Eingriff mit der Malteserscheibe, dann lässt der Nocken 1.72 die Sperr klinke wieder einfallen, wobei die Sperrklinke dann in die gegenüberliegende Kerbe greift. Die Sperr klinke wird durch eine Feder 173 eingerückt, die zwi schen dem Hebel 167 und einem zweiten auf einem Zapfen<B>168</B> drehbar gelagerten Hebel 174 ausge spannt ist. Der Hebel 174 trägt eine Rolle 175, die auf einem Nocken 176 läuft. Dieser ist ebenso wie der Nocken 172 auf der Welle 154 befestigt. Der Nocken<B>176</B> dient dem Zweck, den Hebel 174 aus zuschwenken, um dadurch die Feder 173 zu ent spannen, wenn die Sperrklinke 165 durch den Kok ken 172 ausgerückt wird.
Die Malteserscheibe 163 ist an einer Welle 177 befestigt, die in dem Werkstückspindelstockgehäuse gelagert ist und einen Planetenradträger 178 trägt. Auf diesem ist ein Kegelrad 179 frei drehbar. Es han delt sich bei diesem um ein Planetenrad eines Diffe rentialgetriebes, dessen seitliche Räder 181 und 182 zur Welle 177 gleichachsig angeordnet sind. Das Zahnrad 182 ist auf der Welle 177 frei drehbar ge lagert und ist durch seine Nabe mit einem Kegelrad 183 verbunden, das mit einem Kegelrad 184 einer Welle 185 kämmt. Dieses treibt die Werkstückspin del über ein Getriebe an, das Wechselräder 186 bis 189 sowie eine Klauenkupplung 191 mit feiner Zahn teilung enthält. Ferner gehört zu dem Getriebe eine Welle 192 mit einem Hyperboloidritzel 193, welches das auf der Werkstückspindel befestigte Hyperboloid zahnrad 194 antreibt.
Die Ausgangswelle 185 des Differentialgetriebes wird also mit einer Geschwin digkeit angetrieben, die sich aus der Überlagerung der Geschwindigkeiten der beiden Eingangswellen 208 und 177 ergibt. Mit Hilfe des Maltesergetriebes wird die Werkstückspindel 29 schrittweise angetrie ben, um jeweils das Werkstück um -eine oder meh rere Zahnteilungen weiterzuschalten. Solange die Ein gangswelle 208 stillsteht, bleibt in den Stillstandspau sen des Malteserradgetriebes auch die Werkstückspin- del in Ruhe. Die Eingangswelle 208 kann jedoch während der Stillstandspausen des Teilgetriebes durch einen Nockenantrieb hin und her gedreht werden.
Dabei erfolgt die Rückdrehung der Welle 208 in ihre Ausgangslage jeweils vor oder während der nächsten Teilschaltung. Der Nocken 195 (Fig. 4, 9 und 10) ist auf der Welle 154 befestigt. Auf seinem Umfang läuft eine Nockenrolle 196, die von einem verzahnten Segment 197 getragen wird. Dieses ist am Werkstück spindelstock mittels eines Zapfens<B>198</B> schwenkbar gelagert und wird durch einen in einem Zylinder 201 gleitenden Kolben 199 (Fig. 10) mit der Rolle kraft schlüssig in Anlage an dem Nocken gehalten und zu diesem Zweck mit Bezug auf Fig. 10 im Uhrzeiger sinn beeinflusst. Dem Zylinder, der am Spindelstock gehäuse angebracht ist, wird durch eine Druckleitung 202 ständig ein Druckmittel zugeführt, so dass der Kolben nach rechts zu laufen sucht. Die Verzahnung des Segmentes kämmt mit derjenigen des Zahnrades 203.
Dieses ist starr mit einem Ritzel 204 verbunden und auf einer Welle 205 zu gemeinsamem Umlauf befestigt, die im Spindelstockgehäuse mittels eines Lagers 206 gelagert ist. Das Ritzel 204 treibt ein Zahnrad 207 an, das auf der Eingangswelle 208 des Differentialgetriebes befestigt ist. Die Welle 208 ist ebenfalls im Spindelstockgehäuse mittels des Lagers 209 (Fig. 8) gleichachsig zur Welle 177 gelagert.
Beim Umlauf der Nockenscheibe 195 mit Bezug auf Fig. 10 im Uhrzeigersinn um den Winkel B wird das Segment 197 im Gegenuhrzeigersinn verschwenkt und treibt über das zugehörige Getriebe die Werk stückspindel in der einen Richtung an. Wenn dann der Nocken den Winkelweg B' durchläuft, lässt er das Segment in seine Ausgangslage zurückkehren. Dementsprechend ist die Nockenscheibe 195 so ge staltet und auf der Welle 154 in einer solchen Win kelstellung befestigt, dass sie den Winkel B durch läuft, während die Sperrklinke 165 das angetriebene Malteserrad 163 festhält. Da die Nockenscheibe für jeden Schaltschritt des Maltesergetriebes 155, 163 einen Umlauf ausführt, steht die Nockenscheibe bei Beginn eines jeden Verzahnungsarbeitsspiels in der selben Stellung.
Zweckmässig ist das Nockenprofil so gestaltet, dass der Nocken beim Durchlaufen des Win kelweges B die Werkstückspindel mit einer gleich bleibenden Geschwindigkeit in Drehung versetzt. Das ist z. B. erforderlich, wenn die am Werkstück heraus gearbeiteten Zahnflanken Schraubenflächen von gleichbleibender Steigung sind. Auch kann das Nok- kenprofil so gewählt werden, dass der Antrieb der Werkstückspindel mit veränderlicher Geschwindigkeit erfolgt. Dann kann man am Werkstück schrauben förmige Zahnflanken von veränderlicher Steigung her ausarbeiten.
Unabhängig. von dem jeweils verwende ten Nockenprofil lässt sich jedenfalls der Winkel, um welchen die Werkstückspindel bei einer Schwingung des Segmentes 197 gedreht wird, durch Auswechseln der Wechselräder 204, 207 beliebig verändern.
Will man aber die Werkstückspindel mit einer gleichbleibenden Winkelgeschwindigkeit in Drehung versetzen oder will man sie nur schrittweise mit einer von Zahn zu Zahn reichenden Teildrehung antreiben, so kann man den Nockenantrieb 195, 197 usw. leicht ausbauen und ihn entweder durch Zahnräder ersetzen oder auch die Welle 208 festklemmen. Nach dem Ausbau des Nockentriebwerkes kann man dann die Welle 154 und 208 durch kämmende Zahnräder 211 und 212 (Fig. 4 und 8) kuppeln. Die beiden Wellen laufen dann mit einem gleichbleibenden Überset zungsverhältnis gegenläufig um.
Man kann sie auch in derselben Drehrichtung in Umlauf versetzen, wenn man auf den Wellen 205 und 208 Zahnräder 213 bzw. 214 befestigt und ein auf der Welle 205 sitzen des Zahnrad 216 mit einem Zahnrad 215 kämmen lässt, das auf der Welle 154 ständig festsitzt. Die Welle 205 wird in diesem Fall von der Welle 154 aus über die Zahnräder<B>215</B> und 216 in Umlauf ver setzt. Soll die Werkstückspindel lediglich die schritt weise Weiterschaltung durch die Teilvorrichtung er fahren, dann fallen die Zahnräder 211, 212 oder 213, 214, 216 fort und die Welle 208 wird durch eine Klemme festgehalten, die nicht näher dargestellt ist.
<I>Verschiedene</I> Verfahren <I>zum Herstellen von Klauen-</I> <I>kupplungen auf der Maschine</I> Es gibt verschiedene Betriebsverfahren, um Klauenkupplungen herzustellen, deren Klauen viel fältig verschieden gestaltet sein können. Einige dieser Betriebsmöglichkeiten werden nunmehr mit Bezug auf die Fig. 12 bis 20 kurz erläutert werden. Um auf der Stirnseite verzahnte Kupplungshälften, d. h. Klauenkupplungshälften, mittels eines Stirnmesser kopfes herzustellen, wird die Maschine so eingerich tet, dass die Werkstückspindel lediglich einen schritt weisen Antrieb durch die Teilvorrichtung erfährt und dabei jedesmal um eine Zahnteilung weitergeschaltet wird.
Ein Vorschub in der Richtung der Tiefe der Zahnlücken erfolgt durch Vorschub der Grundplatte 46 seitens des Nockens 88. In diesem Falle wird die Welle 208 festgeklemmt, so dass sie sich nicht drehen kann. Die Drehscheibe 44 bleibt ebenfalls in Ruhe. Zu diesem Zweck wird der Nocken 92 durch eine runde Scheibe ersetzt. Bei jedem Fräsvorgang, bei welchem eine Zahnlücke in das Werkstück einge arbeitet wird, befindet sich daher die Kupplungshälfte 217 oder 218 (Fig. 12 und 13) in Ruhe, und der Messerkopf wird längs seiner Achse 35 vorgescho ben. Er kommt dabei an in entgegengesetzter Dreh richtung weisenden Flanken von Klauen zum Schnitt, die sich im Abstand voneinander befinden. In diesem Falle kann sich die Messerkopfachse 35 parallel zur Werkstückachse 31 erstrecken.
Bei der Bearbeitung der Klauen der Kupplungshälfte<B>217</B> beschreiben die äusseren Messerschneidkanten des Stimmesserkopfes die Kreisbahn 219 und bearbeiten gleichzeitig die in entgegengesetzten Drehrichtungen weisenden hohlen Flanken zweier im Abstand voneinander befindlichen Klauen<I>217a</I> und<I>217b.</I> Bei der Bearbeitung der anderen Kupplungshälfte<B>218</B> stellt der Kreis<B>219</B> die Bahn dar, die von den inneren Schneidkanten des Stirnmesserkopfes beschrieben wird. Dabei wer den die in entgegengesetzten Drehrichtungen weisen- den gewölbten Flanken zweier Klauen 218a und 218b gleichzeitig bearbeitet, die sich im Abstand vonein ander befinden, d. h. nicht benachbart sind.
Will man die Klauen an ihren Köpfen mit schrau benförmigen Schrägflächen versehen, so kann man die soeben beschriebene Arbeitsweise dadurch ab ändern, dass man eine Nockenscheibe 195 einbaut, welche der Werkstückspindel bei Beginn des Messer kopfvorschubes eine Drehung erteilt, dann aber beim weiteren Vorschub des Messerkopfes auf volle Schnitt- tiefe die Werkstückspindel stillstehen lässt und auch noch beim Rückzug des Messerkopfes zunächst den Stillstand der Werkstückspindel bewirkt. Erst im letz ten Abschnitt des Rückzuges wird die Werkstück spindel dann weitergedreht.
Das hat zur Folge, dass am Kopf einer der beiden gleichzeitig bearbeiteten Klauenflanken bei Beginn des Messerkopfvorschubes eine Schrägfläche herausgearbeitet wird und dass am Kopf der anderen der beiden gleichzeitig bearbeiteten Klauenflanken die Schrägfläche während der letzten Phase des Messerkopfrückzuges entsteht. Wird das Werkstück beispielsweise, wie in den Fig. 14 und 15 gezeigt, um seine Achse 31 während der ersten und während der letzten Phase des Vorschubes bzw. Rückzuges des Werkzeuges in Drehung versetzt, so entsteht zwischen Messerkopf und Werkstück eine Relativbewegung, deren Bahn durch die gestrichelte Linie 222 wiedergegeben ist.
Befindet sich das Werk zeug an der Stelle 223 dieser Bahn, dann verläuft der von Schneidkanten 224 der Messer 225 beschriebene Kreis bei 226a, und die Messerkopfachse befindet sich bei 35a. Gelangt beim Vorschub das Werkzeug an der Stelle 227 der Bahn 222 an, dann verläuft der von den Messerschneidkanten beschriebene Kreis bei 226 und sein Mittelpunkt bei 35.
Gelangt das Werk zeug an den Punkt 228, dann verläuft der Kreis bei <I>226b,</I> und sein Mittelpunkt liegt bei 35b. Beim Fort schreiten des Vorschubes und Rückzuges längs der Bahn 222 von 223 über 227 zu 228 (Fig. 15) wird erst eine Schrägfläche 229 (Fig. 14) am Kopf der Klaue 231 herausgearbeitet, und dann werden die Flanken 232 der Klaue 231 und der Klaue 233 bearbeitet, und schliesslich wird die Schrägfläche 234 am Kopf der Klaue 233 erzeugt.
In den Fig. 16 und 17 ist noch ein weiteres Ver fahren veranschaulicht, bei welchem gleichzeitig zwei Flanken von abgeschrägten, symmetrischen, radialen Klauen mit Hilfe eines Stirnrnesserkopfes herausge arbeitet werden können. Bei diesem Verfahren dient die schrittweise Drehung der Werkstückspindel ledig lich zur Weiterschaltung von Zahn zu Zahn. Jedoch erfährt der Messerkopf eine Schwingung um die Achse 43 durch den Nocken 92, und zwar im Takt mit dem durch den Nocken 88 erzeugten Vorschub.
Die Schwingbewegung des Messerkopfes um die Achse 43, die durch Einwirkung des Nockens 92 auf die Drehscheibe bewirkt wird, stellt eine Bewe gung dar, die in der Symmetrieebene der beiden Zahnflanken, d. h. in der die Achsen 31 und 35 ent haltenen Ebene, erfolgt. Das Verhältnis der Drehbewe- gung zu der durch den Nocken 88 und die Grund platte 46 bewirkten Vorschubbewegung kann sich ändern. Infolge dieser Änderung erzeugt der Messer kopf an den Klauen Flanken von dem gewünschten Profil einschliesslich der Abschrägung am Kopf der Klauen.
In den Fig. 16 und 17 ist bei 239 ein Kreis wiedergegeben, der konzentrisch zur Messerkopfachse verläuft und in der Mitte der Rundung 235a dort gelegen ist, wo die seitlichen Schneidkanten und die vorderen Schneidkanten des Messerkopfes 235 zu sammentreffen. Dadurch, dass in der Symmetrieebene (der die Achsen 31 und 35 der Fig. 16 enthaltenden Ebene) die geradlinige Bewegung der verschiebbaren Grundplatte 46 und die Schwenkbewegung der Dreh scheibe um die Achse 43 einander überlagert werden, wird bewirkt, dass dieser Kreis 239 auf der Bahn 238 (Fig. 17) von der Stelle 239 zu der Stelle 239' wan dert, wobei der Messerkopf selbst sich von der ge strichelt gezeigten Lage 235 in die mit ausgezogenen Linien dargestellte Lage 235' bewegt.
Bei dieser Be wegung wandert die Achse der Drehscheibe von der Stelle 43 an die Stelle 43' (Fig. 16) und die Messer kopfachse von 35 nach 35c. Bei weiterem Fort schreiten der Bewegung erzeugt die Rundung 235a die Schrägflächen 236a und<I>237a</I> auf den gegenüber liegenden Flanken der betreffenden Klauen 236 und 237, und an den Stellen 235' und 239' erzeugen die seitlichen Schneidkanten des Messerkopfes die Klauenseitenflanken. Im einzelnen ist dieses Verfah ren in der deutschen Patentschrift Nr. 1045 208 be schrieben.
Wie die Fig. 18, 19 und 20 zeigen, können auch Klauenkupplungen mit sägezahnförmigen Klauen ge fertigt werden. Die eine Flanke 241 einer jeden Klaue verläuft dabei mehr oder weniger genau in einer die Umlaufachse 31 der Kupplungshälfte enthaltenden Ebene, während die andere Flanke 242 ungefähr eine Schraubenfläche ist, deren Achse mit der Achse 31 zusammenfällt. Zur Herstellung kann ein Stirnmesser kopf 243 oder auch ein scheibenförmiger Fräser 244 verwendet werden. Dabei ist das Fräswerkzeug so gestaltet, dass es eine gekrümmte Schneidkante 245 hat, welche eine Kugelfläche beschreibt, wenn das Fräswerkzeug um seine Achse 35 umläuft.
Dadurch werden die schraubenförmigen Zahnflanken 242 be schrieben, und eine gerade Kante 246 beschreibt eine Kegelfläche, mit deren Hilfe die im wesentlichen ebene Klauenflanke 241 herausgearbeitet wird. Bei diesem Verfahren wird der Messerkopf in Tiefen richtung gegenüber dem Werkstück durch die Nok- kenscheibe 88 vorgeschoben, und gleichzeitig wird das Fräswerkzeug um die Achse 43 durch die Nok- kenscheibe 92 geschwenkt, was in zeitlicher Ab stimmung mit dem Umlauf des Werkzeugs um dessen Achse 31 erfolgt, die durch den Nocken 195 herbei geführt wird.
Dadurch lässt sich beispielsweise errei chen, dass das Werkzeug 244 die in den Fig. 19 und 20 dargestellten Stellungen durchläuft und daher die Flanken 242 und 241 herausarbeitet. Am Ende des Vorganges wird der Messerkopf vom Werkstück durch die Kurvenscheiben 92 und 88 zurückgezogen, und das Werkstück wird weitergeschaltet, um die nächste Stelle des Werkstücks zum Herausarbeiten einer Klauenlücke an die Arbeitsstelle zu bringen. Es geschieht dies durch das Teilschaltwerk 155, 156, 157, 163. Will man vor der Teilschaltung das Werk zeug vom Werkstück schnell zurückziehen oder soll das aus anderen Gründen geschehen, so kann man den Nocken 195 derart anordnen, dass der Umlauf des Werkstücks gewendet wird, sobald die Flanke 241 fertig bearbeitet ist.
Unter Umständen läuft das Werkstück nur in der einen Richtung mit gleichbleibender Geschwindigkeit um. Wenn das erwünscht ist, wird der Nocken 195 ausgebaut, und es werden die Zahnräder 211, 212 oder die Zahnräder <B>213,</B> 214 in der beschriebenen Weise eingebaut.
<I>Die</I> geometrische <I>Gestalt des Nockens 125 für kon-</I> <I>stante Winkelgeschwindigkeit</I> Nunmehr sei mit Bezug auf die Fig. 21, 22 und 23 näher erläutert, wie die Flächen 128 des Nockens 125 gestaltet werden müssen, damit die Winkelge schwindigkeit der Drehscheibe 44 zur Geschwindig keit des Schlittens 111 konstant bleibt. Nimmt der Hebel 118 seine mittlere Stellung ein, die in Fig. 21 gezeigt ist, so fällt seine Mittellinie 129, welche durch den Drehpunkt 121 des Hebels verläuft, mit der Mit tellinie 131 der Gegenflächen 126 zusammen. Diese Mittellinie schneidet die Achse 43, um welche die Drehscheibe 44 schwingt.
Die Flächen 128 des Nok- kens 125 liegen an den Gegenflächen 126 an gegen überliegenden Punkten 247 und 248 an. Die Linie l47-248 steht im Berührungspunkt senkrecht zu den Flächen und schneidet die Linie 129 im Punkt 249. Die Abstände 43-249 und 249-121 seien mit R und r bezeichnet. Das jeweilige Verhältnis der Winkelgeschwindigkeit des Hebels 118 und der Winkelgeschwindigkeit der Drehscheibe 44 um ihre Achsen beläuft sich daher gemäss Fig. 21 auf R . Wie r nun Fig. 22 erkennen lässt, bewirkt eine Verschiebung M des Schlittens 111 von dessen in Fig. 21 gezeigten Mittelstellung aus, dass der Punkt 249 um den Win kel (- nach 249' schwingt. Der Abstand des Punktes 249' von der die Mittelpunkte 43 und 121 verbin denden Linie beläuft sich auf r- sin O.
Diese Grösse steht zu M in dem folgenden Verhältnis:
EMI0007.0009
<B>31</B> <B>+</B> <B><I>+</I></B> Um nun zu erreichen, dass die Geschwindigkeit des Schlittens 111 zur Winkelgeschwindigkeit der Drehplatte um die Achse 43 in einem gleichbleiben den Verhältnis steht, braucht also unabhängig von dem Abstand, auf den der Drehzapfen 116 von dem Drehpunkt 121 eingestellt ist, lediglich die Beziehung aufrechterhalten zu werden: (1) r sin 0 = R ³ o1 In dieser Gleichung bedeutet 01 den in Bogen graden gemessenen Winkel, um den die Drehscheibe sich dreht, wenn der Hebel 118 um den Winkel O schwingt.
Die Gestalt, die den Nockenflächen 128 zur Aufrechterhaltung dieser Gleichung gegeben wer den muss, lässt sich auf verschiedene Weise ermitteln. So kann man beispielsweise die Lage einer grossen Anzahl von Linien bestimmen, die als Tangenten die Fläche 128 einhüllen. Die Lage dieser Tangenten wird gegenüber der Mittellinie 129 des Hebels und gegenüber einem willkürlich gewählten Mittelpunkt 251 auf der Mittellinie bestimmt. In Fig. 23 sind drei solcher Hülltangenten 126' 126" und 126"' wieder gegeben. Die Hülltangenten bestimmen darin die Nok- kengestalt 128.
Um die Lage dieser Hülltangenten zu bestimmen, muss man die Längen ihrer vom Punkt 251 aus gefällten Lote y errechnen, die in verschie-, denen Winkeln zu einer Linie 252 verlaufen, die auf der Mittellinie 129 im Punkt 251 senkrecht steht. Die verschiedenen Lote y der Tangenten 126', 126" und 126"' sind mit y', y" und y"' bezeichnet, wäh rend die betreffenden Winkel a mit a', <I>a"</I> und a"' bezeichnet sind.
Wie nun Fig. 22 zeigt, gilt die Gleichurig (2) y = w x In dieser Gleichung bedeutet w den Abstand der Flächen 126 von der Mittellinie 131 und x den Ab stand zwischen dem Mittelpunkt 251 und der Linie 131.
In Fig. 22 ist vom Punkt 251 auf die Mittellinie 131 ein Lot 253 gefällt. Parallel zu 131 verläuft durch die Achse 221 eine Linie, welche die Linie 253 im Punkt 254 schneidet. Eine zu 253 parallel ver laufende und durch die Achse 121 hindurchgehende Linie schneidet die Linie 131 im Punkt 255. Der Abstand x ergibt sich also, wenn man vom Abstand 251-254 den Abstand 121-255 abzieht. Der Ab stand 251-254 ist gleich r' sin (0 + 01), während der Abstand 121-255 gleich (R + r) sin 01 ist.
Daraus ergibt sich die Formel: (3) x = r' sin (0 + o1) -(R + r) sin o Ferner ergibt sich, dass die Formel (4) 0 -I- 01 = a gilt.
Mit Hilfe der Formeln (1) bis (4) kann man die Lage beliebig vieler Tangenten, wie 126', 126" und 126"', leicht errechnen und somit die Gestalt der Nockenflächen 128 genau bestimmen, mit deren Hilfe erreicht werden kann, dass die Winkelgeschwin digkeit der Drehscheibe 44 zur Geschwindigkeit des Schlittens 111 in einem gleichbleibenden Verhältnis steht.
Machine tool suitable for milling teeth, in particular claw clutch teeth. The invention relates to a machine tool with a workpiece spindle and a tool spindle, at least one of which is carried by a turntable. It is based on the task of designing the machine so that it is particularly suitable for milling teeth, in particular claw clutch teeth.
According to the invention, the turntable sits on a base plate that can be displaced in a straight line at right angles to its axis and can perform a pendulum rotary movement with respect to this, which is caused by a lever mounted on the base plate, the pivot axis of which runs parallel to the turntable axis and which has a thrust cam surface on a counter surface of the pendulum Turntable rests and also carries a drive member which slides in a straight, extending in the direction of displacement of the base plate link guide of a carriage, which by a drive member on the frame carrying the base plate moves straight back and forth at an angle to the direction of displacement of the base plate becomes.
In a preferred embodiment of the machine, the headstock housing receiving the tool spindle is carried by a rotating disc which can be displaced in oscillating rotary motion, which is pivotably mounted on a base plate that can be displaced perpendicular to its axis and experiences its Pendelbewe movement by the spindle drive motor arranged on the headstock housing, which also causes a back and forth movement of the base plate by ent speaking drive means and also drives the workpiece spindle via a differential gear in such a way that
that it rotates one input shaft of the differential gear in step with the pendulum movement of the turntable and the back and forth movement of the base plate back and forth by means of a cam drive and the other input shaft rotates step by step by means of a Geneva gear, while the output shaft of the differential gear with the Workpiece spindle is coupled.
The invention and the progress achieved are explained or specified in the following description of a preferred exemplary embodiment, which is illustrated in the drawings. 1 and 2 show an elevation and floor plan of the machine, FIG. 3 a vertical section through the knife head and the associated parts, FIG. 4 a transmission diagram of the machine, FIGS. 5 and 6 the end of the machine on the tool side Machine in plan partially in section along the levels 5-5 of FIGS. 11 and 6-6 of FIGS. 3 and 11, with some parts omitted and others shown broken off, Fig.7 shows the vertical section through the work piece spindle head after Line 7-7 of FIG. 2, FIG. 8 shows the section along line 8-8 in FIG. 7 through the workpiece spindle head, FIG. 9 shows a partial section corresponding to the left part of FIG.
8 corresponds and the built-in work headstock cam drive for the work piece spindle reproduces, Fig. 10 is a vertical section after a right angle to the plane of section of Fig. 9 extending plane to illustrate the cam drive, Fig. 11 is the partial section along the line 11-11 of the Fig. 6, Fig.
12 the halves of a claw coupling, as they can be produced with the aid of the machine, in side view, FIG. 13 the section along the line 13-13 of FIG. 12, FIG. 14 an end view of another claw coupling, as shown with 15 is a movement diagram to illustrate the milling process when the coupling of FIG. 14 is interlocked, FIG. 16 is an end view of a further claw coupling that can be produced with the aid of the machine, FIG.
17 shows a movement diagram for explaining the production of the coupling of FIGS. 16, 18, 19 and 20, schematic representations of the relative movements during milling of yet another type of claw couplings, and FIGS. 21, 22 and 23 are schematic representations of the geometric shape of one in the Machine used thrust cam.
The machine shown in Figs. 1 and 2 has a base frame 20 which is equipped with a horizontal slide 21 for receiving a cross slide 22 from. On this cross slide, a turntable 24 is mounted with the help of appropriate devices, to which a circular arc-shaped slide 23 of the cross slide belongs, which is rotatable and adjustable about a vertical axis 25 and in turn has a slide 26 on which a stand 27 is horizontal, i . H. can be moved and adjusted in the longitudinal direction of the frame, perpendicular to the adjustment direction of the cross slide 22. This stand has a vertical slide on which a workpiece headstock 28 is displaceable and adjustable bar.
In this the workpiece W receiving spindle 29 is mounted, which runs around the axis 31 to. This axis 31 is parallel to the slide 26 and intersects the axis 25 at right angles. The vertical adjustment can be done in such a way that one first loosens the headstock on the stand of the clamping screws 32 and then turns a knob 33 which is attached to a vertical spindle 30 A. The A described setting options allow the workpiece W on the spindle 29 firstly in the transverse direction and perpendicular to the frame 20, secondly by rotation about the vertical axis 25 and thirdly in the direction of its own axis 31 of rotation.
The claws or teeth on the workpiece W who worked out the with the help of a rotating tool C, which is fastened on a tool spindle 34 BE. This tool C can be either a disk cutter head or a face cutter head or a grinding wheel. The tool spindle 34 runs about its axis 35 in a headstock housing 36, on wel chem the main drive motor 37 of the machine is introduced. This headstock housing can be adjusted on a slide 38 (FIGS. 1 and 2) which is arranged on a sector 39 and extends in the direction of the axis 35. This sector is rotatably mounted about a vertical axis 43 on a rotary disk 44 with the help of appropriate devices, which include an arcuate slide 41 and a bearing pin 42 (Figure 3).
The respective setting angle is indicated by a pointer 40 on the sector 39 over a scale which is mounted on a horizontally linearly displaceable base plate 46. This base plate rests in the longitudinal direction of the frame 20 on a horizontal slide 47. The turntable 44 seated on the plate 46 oscillates around the same vertical axis 43 around which the sector 39 is rotatable, and it slides on an arcuate slide 45 (Fig. 5) of the sliding base plate 46 carried by the Ge alternate 20. These various settings allow the tool to be adjusted in the axial direction, for.
B. to compensate for changes in the dimensions of the tool during dressing and regrinding, and also to pivot the tool axis about the vertical axis 43 relative to the turntable 44. <I> Drive unit </I>. For <I> driving the tool </I> The motor 37 (FIGS. 3 and 4) is connected to a main drive shaft 48 by means of a belt drive. For this purpose, a belt pulley 49 sits on the motor shaft. On a shaft 53 running in roller bearings in the housing 36, belt pulleys 51 and 52 sit, and on the shaft 48 there is another belt pulley 54. Belts 55 and 56 run over these pulleys It is best to use toothed belts and pulleys to prevent any slippage.
In order to be able to re-tension the belt, tensioning rollers not shown in detail are seen before. The shaft 48 mounted in the headstock housing 36 carries a pinion 58 which drives a gear 59 attached to the work spindle 34. The spindle 34 runs in the headstock housing 36 on roller bearings 61. If the motor 37 is de-energized, a brake 57 is applied, which immediately stops it.
The shaft 48 is a hollow shaft in which a splined shaft 62 is slidably guided. This is mounted in sector 39 with the aid of roller bearings 63 and carries a bevel gear 64 which meshes with a bevel gear 65 on a riser shaft 66. This rotates around the axis 43 and rests in bearings 67 which are accommodated in the journal 42. At the lower end of the riser shaft 66 a bevel gear 68 is attached, which meshes with a bevel gear 69 of a shaft 71. This runs in bearings 72 which are carried by the sliding base plate 46. The shaft 71 extends in the direction of displacement of the base plate 46 and is connected by keys and keyways to a shaft 73 which is supported in the frame 20.
Furthermore, a parallel shaft 74 is mounted in the frame 20, to which a gear 75 is attached. This experiences its drive by a gear mounted on the shaft 73 gear 76, through the mediation of change wheels 77 which are rotatably mounted on shafts 78. These shafts 78 sit adjustably on the frame. After opening a door 79 (FIG. 2), access to the change gears 76 and 77 is obtained.
Since the shafts 48 and 62 can slide into one another, the headstock housing 36 can be adjusted on the sector 39 in the direction of the tool axis 35. This is done with the aid of a screw spindle 81 (Fig. 1), the housing 36 is rotatably mounted in the headstock and engages in a nut 82 which sits on the sector 39. After setting the headstock housing is clamped Festge on the sector by screws not shown. As a result of the coaxial arrangement of the shaft 66 with the axis 43, the sector 39 on the rotary plate 44 can be set at an angle, and the rotary plate 44 can experience a pendulum movement about the axis 43.
The wedge connection of the shafts 71 and 43 allows the base plate 46 to be moved back and forth on the frame.
Now the engine will be described, with the sen help of the turntable 44, the pendulum movement and the base plate 46, the back and forth displacement environment is granted.
A vertical shaft 83 is rotatably mounted in the frame of the machine (FIGS. 4, 5, 6 and 11), which has a bevel gear 84. This is driven by a cone wheel 85 of the shaft 74. On the shaft 83 there is a claw coupling half 86, the toothing of which engages in a corresponding toothing of the hub 87 of a cam 88. With the help of this cam, the base plate 46 is pushed back and forth ver. The other end 89 of the hub of the cam disk also has coupling teeth which engage the teeth 91 of a cam 92. This cam is used to turn the turntable back and forth.
The claw clutches of the cam discs who are held in engagement by a nut 93 which is screwed onto the shaft 83. If this nut is loosened, the coupling claws can be disengaged and the cam disks can be rotated towards one another and towards the shaft 83. At the beginning of the cam 88 is a cam roller 94 (FIG. 5), which is carried by a carriage 95. This slide is guided displaceably along a slide 96 with the aid of roller bearings 97. In order to maintain the frictional connection between the cam roller 94 and the cam 88, a piston 98 acts on the Schlit th 95, which slides in a cylinder 99 provided on the frame (FIG. 5).
For this purpose, a pressure medium is constantly fed to the left end of the cylinder. The carriage carries a roller 101 which acts on a running surface of a rotatable block 102. This block is rotatable about a vertical axis 103 in a holder 104 (Fig. 6) GE superimposed, which is fastened to the sliding base plate 46 BE. In a cylinder 105 (FIG. 5) attached to the frame, a piston 106 runs, the piston rod 107 of which is attached to the displaceable base plate 46. A hydraulic pressure medium is constantly fed to the end of the cylinder 105 facing the block 102.
The piston 106 therefore keeps the thrust surface of the block 102 in constant force connection to the roller 101. The rotation of the cam 88 therefore moves the carriage 95 back and forth along the slide 96, and this back and forth movement is caused by the oblique thrust - Surface of the block 102 and transferred through the roller 101 to the displaceable base plate 46, so that it goes back and forth along the slide 47. The oscillation amplitude of the back and forth movement of the ver slidable base plate depends on how much the thrust surface of the rotatable block 102 is inclined to the slide 96. The oscillation range can therefore be changed by rotating the block around the axis <B> 103 </B>.
After the adjustment has been made, the block is clamped to the holder 104 with the aid of screws 108 (FIG. 6).
A cam roller 109 rests on the cam 92 (FIG. 6) and is carried by a slide 111. This lies above the carriage 95 and is guided to be movable back and forth in the same direction as it transverse to the machine. For this purpose, the slide <B> 1.11 </B> has a rail <B> 11 </B> 2 which slides in a groove 113 (FIGS. 5 and 11) of the slide 95. The groove 113 runs parallel to the slide 96. The slide 111 has only one link slot 114 which runs parallel to the slide 47. In this cooler slot 114 slides a stone 115 which is rotatably connected by a pin 116 to a block 117.
This block is carried by a lever 118 which is pivoted on the sliding base plate 46 by means of a pivot 119 (FIGS. 3 and 6). The axis of this pivot pin is denoted by 121 and runs parallel to the turntable axis 43. The block 117 can be adjusted on the lever 118 radially to the axis 121 with the aid of a screw spindle 122. After the adjustment has been made, the block 117 is clamped to the lever 118 by means of a wedge 123 (FIG. 11), which can be tightened by a screw spindle 124. At its other end, the lever 118 carries a thrust cam 125 which slides between parallel flat surfaces 126 of lugs 127 which are provided on the turntable 44.
The surfaces 126 thus form opposing surfaces for the thrust cam body 125. The thrust cam surfaces 128 of the body 125 are preferably designed symmetrically with respect to the center line 129 (FIGS. 21 and 22). The center line 129 extends radially to the axis 121 of the lever, and the parallel counter surfaces 126 are symmetrical to the line 131, which extends radially from the axis 43 of the turntable. The cam 125 is profiled in such a way that the angular speed of the turntable is in a constant ratio to the rectilinear speed of the slide 111.
This ratio is not affected by changes in the leverage ratio such as occur as the pivot 116 approaches or moves away from the axle 121. The speed ratio also remains unaffected by a displacement of the base plate 46, since such a displacement takes place in parallel with the link slot 114. How the cam surfaces 128 must be designed for this purpose will be explained later with reference to FIGS. 21, 22 and 23.
The drive of the workpiece spindle The workpiece spindle 29 is also driven by the motor 37, via the gear wheel 75 (Fig. 4). Depending on the desired Umlaufrich device of the workpiece spindle, this gear meshes either directly or via an intermediate gear 132 with a gear 133 which is coupled by a Klauenkupp ment 135 with a very small tooth pitch with a hori zontal shaft 134. This Klauenkupp treatment offers the possibility of rotating the workpiece spindle in any desired phase angle position with respect to the cams 88 and 92. The shaft 134 he extends in the longitudinal direction of the machine and drives through bevel gears 136 and 137 a transversely through the machine, i. H. in the direction of the slide 21, extending shaft 138. The two shafts 134 and 138 are mounted in the frame 20.
A bevel gear 139, which meshes with a bevel gear 141 on a vertical shaft 142, which is mounted in the cross slide 22 and extends along the axis 25, is displaceably but non-rotatably guided on the shaft 138. The shaft 142 drives a shaft 146 via bevel gears 143, a shaft 144 and spur gears 145. The two shafts 144 and 146 are in the pivotable and adjustable housing part 24 ge superimposed and run in the direction of the slide 26 parallel to the workpiece spindle 29. On the shaft 146 is displaceable, but non-rotatable, a bevel gear 147 arranged with a gear 148 on a vertical shaft 149 combs.
This shaft 149 and also the bevel gears 147 and 148 are stored in the 27 Stän. A telescopic shaft 151 rotating with it engages over the shaft 149, which can move in the axis direction and is mounted in the workpiece headstock housing 28. At its upper end, the shaft 151 carries a bevel pinion 152 which meshes with a bevel gear 153 on a shaft 154 (FIGS. 4 and 7 to 10) which, like the workpiece spindle, is superimposed in the headstock housing.
The drive pulley 155 of a Geneva part transmission is now attached to the shaft 154. On the disc there is a drive roller 156 and a drive pin 157 (Fig. 8), and this pin is toothed on one side at 158. During the switching movement of the Geneva gear, the roller and the semi-cylindrical surface of the pin run on the inner and outer flanks 159 and 161 of curved slots 162 of the driven Geneva disk 163. This carries a gear 164 which engages with the toothing 158.
The arrangement is made so that during a quarter turn of the continuously revolving drive pulley 155, the drive pin and the roller with the curved slots cooperate and the Maltese pulley advance by half a turn, this pulley pushing out of its standstill free up to one Maximum speed is accelerated and then decelerated again to a standstill. Between the acceleration period and the deceleration period, the Geneva disk is driven at a constant speed by the meshing of the toothing 158 with the gearwheel 164.
During that partial rotation of the drive disk in which it is out of engagement with the Geneva disk, the Geneva disk is locked by a pawl 165 (Fig. 7) which engages in one of two notches 166 of the disk for this purpose. These notches are exactly opposite one another. The pawl is formed by one end of a lever 167 which is pivotably mounted on the workpiece headstock housing by a Zap 168. The lever carries a roller 171 which runs on a cam 172. By means of this cam, the pawl is disengaged from the notch 166 at the right time, namely when the drive elements 156, 157 come into operation and set the Geneva washer in rotation.
If the drive disengages from the Geneva washer, the cam 1.72 lets the pawl collapse again, the pawl then engaging in the opposite notch. The pawl is engaged by a spring 173 which is stretched out between the lever 167 and a second lever 174 rotatably mounted on a pin 168. The lever 174 carries a roller 175 which runs on a cam 176. Like the cam 172, this is attached to the shaft 154. The cam <B> 176 </B> serves the purpose of pivoting the lever 174 closed in order to thereby relieve the spring 173 when the pawl 165 is disengaged by the ken 172.
The Geneva disk 163 is fastened to a shaft 177 which is mounted in the workpiece headstock housing and carries a planet gear carrier 178. A bevel gear 179 is freely rotatable on this. This is a planetary gear of a differential gear, the side gears 181 and 182 of which are arranged coaxially with the shaft 177. The gear 182 is freely rotatably mounted on the shaft 177 and is connected by its hub to a bevel gear 183 which meshes with a bevel gear 184 of a shaft 185. This drives the workpiece spindle via a transmission that contains change gears 186 to 189 and a claw clutch 191 with a fine tooth pitch. The transmission also includes a shaft 192 with a hyperboloid pinion 193 which drives the hyperboloid gear 194 attached to the workpiece spindle.
The output shaft 185 of the differential gear is thus driven at a speed that results from the superposition of the speeds of the two input shafts 208 and 177. With the help of the Geneva gear, the workpiece spindle 29 is gradually driven ben in order to advance the workpiece by one or more tooth pitches. As long as the input shaft 208 is at a standstill, the workpiece spindle also remains at rest in the standstill pauses of the Geneva wheel drive. The input shaft 208 can, however, be rotated to and fro by a cam drive during the pauses in which the partial transmission is not in operation.
The shaft 208 is rotated back into its starting position before or during the next partial shift. The cam 195 (FIGS. 4, 9 and 10) is mounted on the shaft 154. A cam roller 196, which is carried by a toothed segment 197, runs on its circumference. This is pivotably mounted on the workpiece headstock by means of a pin 198 and is held by a piston 199 sliding in a cylinder 201 (FIG. 10) with the roller in a non-positive manner in contact with the cam and for this purpose with 10 influenced in the clockwise sense. The cylinder, which is attached to the headstock housing, a pressure medium is constantly supplied through a pressure line 202, so that the piston tries to run to the right. The toothing of the segment meshes with that of the gear 203.
This is rigidly connected to a pinion 204 and attached to a shaft 205 for common rotation, which is mounted in the headstock housing by means of a bearing 206. The pinion 204 drives a gear 207 which is mounted on the input shaft 208 of the differential gear. The shaft 208 is also mounted in the headstock housing by means of the bearing 209 (FIG. 8) coaxially to the shaft 177.
When the cam disk 195 revolves clockwise by the angle B with reference to FIG. 10, the segment 197 is pivoted counterclockwise and drives the workpiece spindle in one direction via the associated gear. When the cam then traverses the angular path B ', it allows the segment to return to its starting position. Accordingly, the cam disk 195 is so ge staltet and mounted on the shaft 154 in such a Win angle position that it runs through the angle B while the pawl 165 holds the driven Geneva wheel 163 in place. Since the cam disk rotates for each switching step of the Geneva gear 155, 163, the cam disk is in the same position at the beginning of each gear work cycle.
The cam profile is expediently designed in such a way that the cam sets the workpiece spindle in rotation at a constant speed as it traverses the Win kelweges B. This is e.g. B. required if the worked out tooth flanks on the workpiece are helical surfaces of constant slope. The cam profile can also be selected so that the workpiece spindle is driven at a variable speed. Then you can work out screw-shaped tooth flanks of variable pitch on the workpiece.
Independently. The angle by which the workpiece spindle is rotated when the segment 197 oscillates can be changed as required by changing the change gears 204, 207 of the cam profile used in each case.
But if you want to set the workpiece spindle in rotation at a constant angular speed or if you only want to drive it gradually with a partial rotation reaching from tooth to tooth, you can easily remove the cam drive 195, 197, etc. and either replace it with gears or the shaft Clamp 208. After the cam drive has been removed, shaft 154 and 208 can then be coupled by meshing gears 211 and 212 (FIGS. 4 and 8). The two waves then run in opposite directions with a constant transmission ratio.
They can also be set in rotation in the same direction of rotation if gearwheels 213 and 214 are attached to shafts 205 and 208 and a gearwheel 216 sitting on shaft 205 meshes with a gearwheel 215 that is permanently stuck on shaft 154. In this case, the shaft 205 is set in rotation from the shaft 154 via the gears <B> 215 </B> and 216. If the workpiece spindle is only to be indexed step-by-step through the sub-device, then the gears 211, 212 or 213, 214, 216 are omitted and the shaft 208 is held in place by a clamp, which is not shown in detail.
<I> Various </I> processes <I> for producing claw clutches </I> <I> on the machine </I> There are various operating processes for producing claw couplings, the claws of which can be designed in many different ways. Some of these operational possibilities will now be briefly explained with reference to FIGS. 12-20. In order to have toothed coupling halves on the front side, d. H. To produce claw coupling halves by means of a face cutter head, the machine is set up in such a way that the workpiece spindle only experiences a step-by-step drive through the dividing device and is indexed by one tooth pitch each time.
An advance in the direction of the depth of the tooth gaps takes place by advancing the base plate 46 on the part of the cam 88. In this case, the shaft 208 is clamped so that it cannot rotate. The turntable 44 also remains at rest. For this purpose, the cam 92 is replaced by a round disc. During each milling process in which a tooth gap is worked into the workpiece, the coupling half 217 or 218 (FIGS. 12 and 13) is therefore at rest, and the cutter head is advanced along its axis 35. He comes to the cut in the opposite direction of rotation facing flanks of claws that are at a distance from each other. In this case, the cutter head axis 35 can extend parallel to the workpiece axis 31.
During the machining of the claws of the coupling half <B> 217 </B>, the outer knife cutting edges of the voice cutter head describe the circular path 219 and at the same time machine the hollow flanks of two claws <I> 217a </I> and <which are at a distance from one another and which point in opposite directions of rotation I> 217b. </I> When machining the other coupling half <B> 218 </B>, the circle <B> 219 </B> represents the path that is described by the inner cutting edges of the face cutter head. The curved flanks of two claws 218a and 218b, which point in opposite directions of rotation and are located at a distance from one another, are machined simultaneously. H. are not adjacent.
If you want to provide the claws on their heads with helical sloping surfaces, you can change the method of operation just described by installing a cam disk 195, which gives the workpiece spindle a rotation at the beginning of the knife head feed, but then when the knife head continues to advance allows the workpiece spindle to come to a standstill to the full cutting depth and also causes the workpiece spindle to come to a standstill when the cutter head is retracted. Only in the last section of the retraction is the workpiece spindle then rotated further.
As a result, an inclined surface is machined on the head of one of the two simultaneously machined claw flanks at the beginning of the cutter head feed and that the inclined surface is created on the head of the other of the two simultaneously machined claw flanks during the last phase of the cutter head retraction. If, for example, as shown in FIGS. 14 and 15, the workpiece is set in rotation about its axis 31 during the first and during the last phase of the advance or retraction of the tool, a relative movement occurs between the cutter head and the workpiece, the path of which passes through dashed line 222 is shown.
If the tool is at point 223 of this path, then the circle described by cutting edges 224 of knives 225 runs at 226a, and the knife head axis is at 35a. If the tool arrives at the point 227 of the path 222 during the advance, the circle described by the knife cutting edges runs at 226 and its center point at 35.
When the tool reaches point 228, the circle runs at <I> 226b, </I> and its center is at 35b. As the advance and retraction progress along the path 222 from 223 via 227 to 228 (FIG. 15), an inclined surface 229 (FIG. 14) is first worked out on the head of the claw 231, and then the flanks 232 of the claw 231 and the Claw 233 is machined, and finally the inclined surface 234 is produced on the head of the claw 233.
16 and 17, another process is illustrated in which two flanks of beveled, symmetrical, radial claws can be worked out with the help of a Stirnrnesserkopfes at the same time. In this process, the step-by-step rotation of the workpiece spindle is only used to switch from tooth to tooth. However, the cutter head experiences an oscillation about the axis 43 by the cam 92, in time with the feed generated by the cam 88.
The oscillating movement of the cutter head about the axis 43, which is caused by the action of the cam 92 on the turntable, represents a movement that occurs in the plane of symmetry of the two tooth flanks, ie. H. in which the axes 31 and 35 contained level takes place. The ratio of the rotary movement to the feed movement caused by the cam 88 and the base plate 46 can change. As a result of this change, the cutter head produces flanks of the desired profile on the claws, including the bevel on the head of the claws.
In FIGS. 16 and 17, a circle is shown at 239 which runs concentrically to the knife head axis and is located in the center of the rounding 235a where the lateral cutting edges and the front cutting edges of the knife head 235 meet. The fact that in the plane of symmetry (the plane containing the axes 31 and 35 of FIG. 16) the linear movement of the displaceable base plate 46 and the pivoting movement of the rotary disk about the axis 43 are superimposed on each other, this causes this circle 239 on the Web 238 (FIG. 17) waned from point 239 to point 239 ', the cutter head itself moving from position 235 shown in dashed lines to position 235' shown with solid lines.
During this movement, the axis of the turntable moves from point 43 to point 43 '(FIG. 16) and the knife head axis from 35 to 35c. As the movement continues, the rounding 235a generates the inclined surfaces 236a and <I> 237a </I> on the opposite flanks of the respective claws 236 and 237, and at the points 235 'and 239' the lateral cutting edges of the cutter head generate the Claw side flanks. In detail, this procedural ren in German Patent No. 1045 208 be written.
As FIGS. 18, 19 and 20 show, claw clutches with sawtooth-shaped claws can also be manufactured. One flank 241 of each claw runs more or less precisely in a plane containing the axis of rotation 31 of the coupling half, while the other flank 242 is approximately a helical surface whose axis coincides with the axis 31. A face cutter head 243 or a disk-shaped milling cutter 244 can be used for production. The milling tool is designed such that it has a curved cutting edge 245 which describes a spherical surface when the milling tool rotates around its axis 35.
As a result, the helical tooth flanks 242 be written, and a straight edge 246 describes a conical surface with the help of which the substantially flat claw flank 241 is worked out. In this method, the cutter head is advanced in the depth direction relative to the workpiece by the cam disk 88, and at the same time the milling tool is pivoted about the axis 43 by the cam disk 92, which is synchronized with the rotation of the tool around its axis 31 takes place, which is brought about by the cam 195.
This makes it possible, for example, for the tool 244 to pass through the positions shown in FIGS. 19 and 20 and therefore to work out the flanks 242 and 241. At the end of the process, the cutter head is withdrawn from the workpiece by the cam disks 92 and 88, and the workpiece is indexed to bring the next position of the workpiece to the work site for machining a claw gap. This is done by the partial switching mechanism 155, 156, 157, 163. If you want to quickly withdraw the work tool from the workpiece before the partial switching or if this should happen for other reasons, you can arrange the cam 195 so that the rotation of the workpiece is turned as soon as the edge 241 has been finished.
Under certain circumstances, the workpiece only rotates in one direction at a constant speed. If this is desired, the cam 195 is removed and the gears 211, 212 or the gears 213, 214 are installed in the manner described.
<I> The </I> geometric <I> shape of the cam 125 for a constant angular velocity </I> <I> will now be explained in more detail with reference to FIGS. 21, 22 and 23, such as FIG Surfaces 128 of the cam 125 must be designed so that the Winkelge speed of the turntable 44 to the speed of the carriage 111 remains constant. If the lever 118 assumes its middle position, which is shown in FIG. 21, its center line 129, which runs through the pivot point 121 of the lever, coincides with the center line 131 of the counter surfaces 126. This center line intersects the axis 43 about which the rotary disk 44 swings.
The surfaces 128 of the cam 125 rest on the mating surfaces 126 at opposite points 247 and 248. Line 147-248 is perpendicular to the surfaces at the point of contact and intersects line 129 at point 249. The distances 43-249 and 249-121 are denoted by R and r. The respective ratio of the angular speed of the lever 118 and the angular speed of the rotary disk 44 about its axes is therefore R according to FIG. As can now be seen in FIG. 22, a displacement M of the slide 111 from its central position shown in FIG. 21 causes the point 249 to oscillate around the angle (- to 249 '. The distance of the point 249' from the The line connecting midpoints 43 and 121 amounts to r-sin O.
This quantity has the following relationship to M:
EMI0007.0009
<B> 31 </B> <B> + </B> <B><I>+</I> </B> In order to now achieve that the speed of the carriage 111 corresponds to the angular speed of the turntable about the axis 43 is in a constant relationship, regardless of the distance to which the pivot pin 116 is set from the pivot point 121, only the relationship needs to be maintained: (1) r sin 0 = R 3 o1 In this equation, 01 means the in Arc is the measured angle through which the turntable rotates when the lever 118 swings through the angle O.
The shape that the cam surfaces 128 must be given to maintain this equation can be determined in a number of ways. Thus, for example, the position of a large number of lines can be determined which envelop the surface 128 as tangents. The position of these tangents is determined in relation to the center line 129 of the lever and in relation to an arbitrarily selected center point 251 on the center line. In Fig. 23 three such envelope tangents 126 '126 "and 126"' are shown again. The envelope tangents determine the cam shape 128 therein.
In order to determine the position of these envelope tangents, one has to calculate the lengths of their perpendiculars y, precipitated from point 251, which run at different angles to a line 252 which is perpendicular to the center line 129 at point 251. The different perpendiculars y of the tangents 126 ', 126 "and 126"' are denoted by y ', y "and y"', while the relevant angles a are denoted by a ', <I> a "</I> and a" 'are designated.
As FIG. 22 now shows, the equation (2) y = w x applies. In this equation, w denotes the distance between the surfaces 126 and the center line 131 and x denotes the distance between the center point 251 and the line 131.
In FIG. 22, a perpendicular 253 has been dropped from point 251 onto the center line 131. A line which intersects line 253 at point 254 runs through axis 221 parallel to 131. A line running parallel to 253 and passing through the axis 121 intersects the line 131 at point 255. The distance x is thus obtained if the distance 121-255 is subtracted from the distance 251-254. The distance 251-254 is equal to r 'sin (0 + 01), while the distance 121-255 is equal to (R + r) sin 01.
This results in the formula: (3) x = r 'sin (0 + o1) - (R + r) sin o It also follows that the formula (4) 0 -I- 01 = a applies.
With the help of formulas (1) to (4) one can easily calculate the position of any number of tangents, such as 126 ', 126 "and 126"', and thus precisely determine the shape of the cam surfaces 128, with the help of which it can be achieved that the angular speed of the turntable 44 to the speed of the carriage 111 is in a constant ratio.