DE108991C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Maschine zum Schneiden der Zähne an Zahnrädern, wobei ein fertiges Zahnrad als Formoder Leitrad oder auch ein einzelner Zahn zum Führen des Werkstückes in Anwendung kommt.

Das zu schneidende Rad wird auf einer Welle befestigt, welche gleichfalls das Formrad trägt, wobei das zu schneidende Rad einem Schneidwerkzeug dargeboten und das Formstück gegen ein festes Führungsstück gedrückt wird. Hierbei kommt ein Belastungsgewicht derart in Thätigkeit, dafs das Formstück gegen die Führung mit genügendem Druck gehalten wird. Die das Werkstück tragende Welle ist auf einem beweglichen Gestell gelagert, das um eine Achse sich drehen kann, welche die Mittellinie der Welle schneidet. Das' bewegliche Gestell ist auch in lothrechter Richtung beweglich, um das Werkstück und das Formstück in Arbeitsstellung zu bringen. Auf der genannten Welle sitzt auch ein Eintheilungsmechanismus. Die oben angegebenen Arbeitstheile werden mit Ausnahme der Schneidvorrichtung durch Hubscheiben bethätigt, welche sich synchron drehen und »derart gestaltet sind, dafs die verschiedenen Bewegungen zur richtigen Zeit erfolgen. Als Schneidwerkzeug kann sowohl ein sich drehender Fräser als auch ein hin- und hergehendes Stofswerkzeug in Anwendung kommen. Um der Dicke des Schneidwerkzeuges und der Dicke der Führung beim Schneiden der gegenüberliegenden Seiten eines Zahnes Rechnung zu tragen, wird das Schneidwerkzeug seitlich verschiebbar gemacht. Das Arbeitsstück wird aus seiner tiefsten Stellung anfänglich dem Schneidwerkzeug sehr schnell genähert, worauf es während Ausführung des Schnittes langsam aufwärts bewegt wird. Hierauf erhält das Werkstück eine geringe drehende Bewegung um seine Achse, um das seitliche Schneiden des Zahnes zu gestatten. Alsdann tritt eine vereinigte drehende und schwingende Bewegung um die lothrechte Achse ein zur Erzeugung der Zahnkrümmungen, worauf das Werkzeug schnell in seine Anfangslage zurückkehrt. Der letzte Schritt bei dieser Operation ist die Thätigkeit des Eintheilungsmechanismus, welcher die entsprechende Seite des nächstfolgenden Zahnes in Arbeitsstellung bringt. Sind sämmtliche Zähne des Zahnrades an einer Seite bearbeitet, so werden bestimmte Theile der Maschine umgestellt, und die Operationen werden wiederholt zur Herstellung der Schnittfläche an der anderen Seite der Zähne.

Bei den in der Zeichnung dargestellten Ausführungsformen ist das Formstück, nach welchem das Werkstück bearbeitet wird, gröfser als das letztere. Besondere Vorkehrung ist getroffen, die einzelnen Theile genau einstellen zu können und die unbeweglichen Theile während der Thätigkeit der beweglichen vollkommen festzuhalten, wodurch erzielt wird, dafs die Abnutzung zwischen den arbeitenden Theilen auf das geringste Mafs beschränkt ist und das Schneidwerkzeug mit der gröfsten Genauigkeit und Zuverlässigkeit arbeitet. Das Arbeitsstück und das Formstück oder Modell sitzen auf einem Mechanismus, so dafs eine Abnutzung oder eine verlorene Bewegung

zwischen den beiden unmöglicht ist. Schliefslich ist auch die Bewegung eine so langsame und die Thä'tigkeit der arbeitenden Theile so begrenzt, dafs dieselben in so grofsen Abmessungen hergestellt werden können, dafs sowohl die Abnutzung als auch die Nachgiebigkeit auf das geringste Mafs beschränkt wird.

Fig. ι der Zeichnung zeigt eine vordere Ansicht der Maschine. Fig. 2 zeigt eine Seitenansicht von links gesehen mit Bezug auf Fig. 1, Fig. 3 zeigt einen mittleren Höhenschnitt und Fig. 4 einen waagrechten Schnitt nach der Linie 4-4 der Fig. 3. Die Fig. 5 bis 9 zeigen Einzelheiten und die Fig. 10 bis 12 Abarten.

Bei der in den Fig. 1 bis 9 gezeigten Ausführungsform wird die Maschine durch eine Riemscheibe A getrieben, welche auf einer kurzen Welle A¹ sitzt, die in geeigneten Lagern auf einem weiter unten näher beschriebenen Schiebebock gelagert ist. Durch ein Kettengetriebe A³ A² A^ wird von der Welle A¹ Kraft auf eine Schnecke A^b übertragen, die in geeigneten Lagern am Maschinengestell gelagert ist und mit einem Schneckenrade A^a auf einer lothrechten Welle A¹ in Eingriff steht. Die letztgenannte Welle A¹ treibt eine zweite Welle A^s mit gleicher Geschwindigkeit. Auf diesen Wellen A¹ und A^s sitzen die Hubscheiben zur Bethätigung der verschiedenen Mechanismen der Maschine.

Auf der Hubscheibe B, die auf der unteren Welle A⁸ sitzt, ruht das bewegliche Gestell C, welches das zu schneidende Werkstück und. das Formrad oder Modell aufnimmt. An dem beweglichen Gestell befindet sich eine lothrechte, in geeigneten Lagern gelagerte Welle und ferner befinden sich an demselben Böcke zur Aufnahme der Lager der Arbeitswelle. Das Fufsstück des beweglichen Gestells besteht aus einem Gabelstück C¹ und einer in diesem Gabelstück gelagerten Rolle C², die auf der Umfläche der Hubscheibe B lastet. Dieses Gabelstück wird durch Führungsstücke C³ gegen Drehung gesichert und nimmt ein einstellbares Fufslager C auf, welches in den unteren Theil des beweglichen Gestells eingeschraubt ist, so dafs dieses Gestell mit Bezug auf die Hubscheibe eingestellt werden kann. In der eingestellten Lage wird das Lagerstück oder der Zapfen D* durch eine Klemmschraube C⁵ festgestellt. In den Armen des beweglichen Gestelles sind excentrisch gebohrte Lagerschalen gelagert, welche die Arbeitswelle D aufnehmen. Die Excentricität dieser Lagerschalen ist in beiden Lagern dieselbe, und diese Lagerschalen können gleichartig eingestellt werden, zweckmäfsig durch getheilte Klemmenbügel, in welchen sie gelagert sind, um die Mittellinie der Arbeitswelle D genau in die Ebene der lothrechten Achse zu drehen, um welche das bewegliche Gestell sich dreht. Um die Einstellung genau erfolgen zu lassen, können die Lagerschalen mit Eintheilungen versehen sein. Eine Lagerschale kann mit einem Ausschnitt C-⁶ zur Aufnahme eines Reibungsbackens versehen sein, dessen Druck auf die Arbeitswelle durch die Klemmschraube C⁹ geregelt werden kann. Durch diese Klemmvorrichtung wird eine zu freie Beweglichkeit der Arbeitswelle verhindert, was besonders beim Einschneiden des Werkzeuges in das Werkstück und beim Umstellen des Werkstückes von Wichtigkeit ist.

Die Arbeitswelle D trägt vorn das zu bearbeitende Werkstück D^l und ferner das Formstück oder das Modell D², welches bei der Ausführungsform Fig. 1 bis 4 als ganzes Zahnrad ausgebildet ist, jedoch auch durch einen einzelnen Formzahn ersetzt werden kann. Die gegenseitige Lage des Werkstückes zu dem Modell hängt von der Gröfse des zu schneidenden Rades im Verhältnifs zu dem Modell ab. Bei der dargestellten Ausführungsform ist angenommen, dafs das Werkstück ZM einen Durchmesser haben soll, welcher ¹J₅ so grofs ist wie der Durchmesser des Modells. Die Theilkreise des Werkstückes und des Modells liegen in einem Kegelmantel, dessen Spitze in der lothrechten Achse liegt, um welche das bewegliche Gestell schwingt. Soll das zu schneidende Rad gröfser sein als das Modell, so mufs dasselbe offenbar weiter von der genannten lothrechten Achse ab liegen als das Modell. Das Werkstück und das Modell kann mit beliebigen geeigneten Hülfsmitteln auf der Welle befestigt werden, derart, dafs beim Ausführen des Schnittes beide Theile gleichartig sich bewegen, wenngleich eine gegenseitige Bewegung zwischen den Operationen gestattet ist. Bei der dargestellten Ausführungsform wird das Werkstück durch einen Bolzen D ³ gehalten, welcher durch die rohrförmige Welle ■durchragt. Das Modell kann mit einer Nabe Dⁱ ausgerüstet sein, welche auf der Welle festgeklemmt wird.

Am äufseren Ende der Arbeitswelle D ist das Eintheilungsrad E befestigt, welches an seinem Umfange ,mit einer doppelten Reihe von Vorsprüngen ausgestattet ist, welche an ihrem Umfang zickzackförmig ausgebildet sind, zu einem unten näher zu beschreibenden Zwecke. Dieses Eintheilungsrad besitzt noch einen Ringflantsch mit einer Anzahl Nuthen e¹.

Es ist Vorkehrung getroffen, der Arbeitswelle ein Bestreben zu ertheilen, sich derart zu drehen, dafs die Arbeitsfläche des Modells gegen seine Führung gedrückt wird. .. Gewünschtenfalls kann die Einrichtung derart getroffen werden, dafs die Arbeitswelle von Zeit zu Zeit gedreht werden kann, um eine

neue Fläche des Modells in Arbeitsstellung zu bringen. Das Hilfsmittel zur Erzeugung der angegebenen drehenden Bewegung der Welle besteht aus einem Belastungsgewicht oder einem belasteten Arm F, welcher drehbar an einer Hülse F¹ sitzt, die zweckmäfsig die Nabe des Einstellungsrades E umgiebt. Zwischen dem Rade E und der Hülse ist ein Reibungsring f eingeschaltet, wobei eine Mutter f¹ die Hülse in ihrer richtigen Lage hält. . Hierbei kann auch eine Gegenmutter f² in Anwendung kommen. Die Befestigungsstelle des Belastungsgewichtes an der Hülse F befindet sich annähernd unmittelbar über der Mittellinie und das Belastungsgewicht ruht stets auf einem von zwei Anschlägen F², welche zu beiden Seiten der Hülse F¹ angeordnet und mit einer Stellschraube ausgestattet sind. Je nachdem die eine oder die andere Seite des Zahnes bearbeitet werden soll, ruht das Gewicht auf dem einen oder anderen Anschlag. Die Verbindung des Belastungsgewichtes F mit der Arbeitswelle D bezw. dem Modell wird durch einen Arm F³ bewerkstelligt, welcher an der Hülse F' sitzt und einen Schnepper F* aufnimmt, der in die Nuthen e¹ des ringförmigen Flantsches am Eintheilungsrade E eingreifen kann. Der Schnepper wird zur rechten Zeit bei der Abwärtsbewegung des beweglichen Gestells ausgelöst, um dem Eintheilungsrade zu ermöglichen, seine Thätigkeit auszuführen. Diese Auslösung erfolgt durch einen seitlich vorragenden Stift _/*, der mit einem geeigneten Anschlage F⁵ am Maschinengestell in Berührung kommt. Dieser Anschlag F⁵ dient bei der dargestellten Ausführungsform nicht allein zur Auslösung des Eintheilungsrades von dem Belastungsgewicht, sondern auch durch seine eigenartige Gestalt dazu, den Eintheilungsmechanismus in seiner genauen Lage zu halten, so dafs das Werkstück in richtiger Lage mit Bezug auf das Schneidwerkzeug gehalten wird, wenn dasselbe ansteigt. Zu diesem Zweck ist der Anschlag aus zwei einstellbaren Theilen zusammengesetzt, deren gegenüberliegende Flächen schräg zu einander stehen. Der Boden der somit gebildeten V-förmigen Lücke dient als Anschlagstelle für den Stift/⁴ bei der Abwärtsbewegung des beweglichen Gestells. Ehe der Eintheilungsmechanismüs freigegeben wird, wird der Stift f^l bei der Bearbeitung des Zahnes an einer Seite gegen eine Seite der V-förmigen Lücke gedrückt. Bei der Bearbeitung des Zahnes an der anderen Seite legt sich der Stift /⁴ gegen die andere Seite der V-förmigen Lücke, wodurch die Mittellinie des Armes F³ und des Schneppers F¹ um ein Geringes, doch jedesmal. um dieselbe Entfernung aus der lothrechten Mittellinie herausbewegt wird. Diese Entfernung entspricht dem Abstande der Mittellinie einer Zahnlücke am herzustellenden Rade von der lothrechten Ebene, die durch die Mittellinie der Werkzeugwelle geht. Die Entfernung ist gleich der halben Dicke des Schneidwerkzeuges, und da diese Entfernung im umgekehrten Verhältnifs steht zur Anzahl Zähne einer gegebenen Zahneintheilung des herzustellenden Zahnrades, so ist man durch die Einstellbarkeit der beiden Theile des Anschlages F⁵ in den Stand gesetzt, die Entfernung des Auslösestiftes _/⁴ von der lothrechten Mittelebene zu ändern.

Die Hubscheibe B ist so gestaltet, dafs das bewegliche Gestell zuerst sehr schnell gehoben wird, um das Ardeitsstück an das Schneidwerkzeug heranzubringen, und dann um eine kurze Entfernung sehr langsam, um dem Schneidwerkzeug Zeit zu gewähren, in das Arbeitsstück einzuschneiden. Um zu verhindern, dafs das Belastungsgewicht F der Arbeitswelle auch eine drehende Bewegung ertheilt, wenn das bewegliche Gestell sich aufwärts bewegt, und der Schnitt bis zu der erforderlichen Tiefe erfolgt, wird Vorkehrung getroffen, das Belastungsgewicht bei der Aufwärtsbewegung des drehbaren Gestells anzuheben oder zu unterstützen, so dafs es nicht auf einem Anschlage F² ruht, der mit der Arbeitswelle verbunden ist. Sollen z. B. bereits geschnittene Zähne nachgearbeitet werden, so würden die Zähne des Schneidwerkzeuges beim Aufwärtsbewegen des beweglichen Gestells und bei dem Bestreben der Arbeitswelle, sich zu drehen, nicht gleich weit von der Mittellinie der Zahnlücke in diese eindringen, so dafs die Schneidzähne infolge der sehr schnellen Bewegung des Arbeitsstückes bei der Berührung mit einem Zahn des Zahnrades abbrechen. Die Hülfsiru'ttel, welche hierbei in Anwendung kommen, bestehen aus einer Hubscheibe F⁶ auf der Welle ^4⁸, welche Scheibe auf einen Stab F¹ einwirkt, der oben einen mit Hubstäben F^!) versehenen Querarm F⁸ trägt. Die Hubstäbe F⁹ befinden sich zu beiden Seiten der Arbeitswelle und in einer Ebene mit dem belasteten Arm, so dafs sie das Gewicht von den Anschlägen -F² abheben und während der Aufwärtsbewegung des beweglichen Gestells unterstützen können. Ist die Aufwärtsbewegung des Gestells beendet, so bietet die Hubscheibe F⁶ dem Stabe F¹ eine so niedrige Fläche dar, dafs die Hubstäbe F⁹ sich abwärts bewegen und das Gewicht F wieder auf einem Anschlage F² ruhen kann und der Arbeitswelle wieder ein Bestreben ertheilt wird, sich zu drehen.

Bei der Ausführung von Kegelrädern mufs dem Arbeitsstück eine seitliche drehende Bewegung um die Mittellinie ertheilt werden, in welcher die Spitze des Kegels liegt, der durch den Theilkreis des herzustellenden Zahnrades gebildet wird. Hierbei mufs Vorkehrung ge-

troffen werden, dafs das Belastungsgewicht, welches nicht mehr auf den Hubstäben F⁹ ruht, nicht zu schnell sich zurückbewegt und das Schneidwerkzeug zu sehr belastet, wenngleich das Gewicht allein durch die Mitwirkung der gekrümmten Fläche des Modells, welches gegen die Führung drückt, sowohl die seitliche, als auch die drehende Bewegung ausführen kann, in welchem Falle der Mechanismus lediglich die Wirkung des Gewichtes beschränkt. Dieser Mechanismus besteht aus zwei auf der lothrechten Welle A⁷ sitzenden Hubscheiben G, von welchen jeweilig eine auf einen mit Rolle G² ausgerüsteten Winkelhebel G^: einwirkt, der am Maschinengestell drehbar befestigt ist. Die Rolle G² wird gegen die Hubscheibe durch ein einstellbares Gewicht G³ gedrückt, welches an einem Arm durch eine Kette G⁴ befestigt ist, die über die Scheibe oder Rolle G⁵ gelegt ist. Das andere Ende des Winkelhebels ist mit einer Stange G⁶ verbunden, die mit bekannten Hülfsmitteln, beispielsweise wie in Fig. 4 gezeigt, in ihrer Länge einstellbar gemacht sein kann. An ihrem freien Ende ist diese Stange mit einem offenen, schräg geschlitzten Backen G⁷ ausgerüstet, an deren einer Seite ein Schnepper G⁸ mit rundem Kopf angebracht ist, welcher um ein Geringes vor der Fläche des Schlitzes vorragt. In geeigneten Lagern am beweglichen Gestell ist eine Welle G⁹ drehbar gelagert, welche auf einer segmentförmigen Bahn G¹⁰ ruht, die durch einen am Maschinengestell befestigten Bock getragen wird. Die Welle ist nicht allein drehbar, sondern auch in der Längsrichtung verschiebbar und stützt sich gegen die Bahn G¹⁰, wenn das schwingende Gestell die Drehbewegung ausführt, wobei die Feder G¹¹ die genannte Welle niederdrückt. In der Höhe jeder Stange G⁶ ist die Welle prismatisch gestaltet, entsprechend dem Schlitz in der zugehörigen Stange, so dafs, wenn diese Stange die Welle erfafst, die Welle sich nicht drehen kann. Durch den Druck, welchen der Schnepper G⁸ auf die Welle ausübt, wird dieselbe in dem Schlitz mit Sicherheit gehalten, so dafs bei der Bewegung der Theile die Stange nicht von der Welle abgleiten kann. Um das Eingreifen der Stange um die Welle zu ermöglichen, wird ein segmentförmiges Handrad G¹² waagrecht am Maschinengestell gelagert und an seinen beiden Enden mit den Stangen G⁶ durch die Stangen G¹³ verbunden, derart, dafs durch eine Theildrehung des Handrades in der einen oder anderen Richtung die eine Stange G⁶ mit dem schwingenden Gestell in Verbindung steht und die andere ausgelöst ist. Wenngleich das Belastungsgewicht und der Hubmechanismus, falls beide gleichzeitig in Anwendung kommen, die drehende Bewegung bezw. die seitliche Bewegung erzeugt, so kann offenbar auch das Verhältnifs umgekehrt werden, wobei der Hubmechanismus in beiden Fällen die Wirkung des Gewichtes beeinflufst oder einschränkt.

Wie erwähnt, sitzt das Eintheilungsrad, welches die Drehbewegung des Arbeitsstückes vermitteln soll, wenn dem Schneidmesser eine neue Fläche dargeboten werden soll, auf der Arbeitswelle, und das Belastungsgewicht wird während der Abwärtsbewegung des beweglichen Gestells vor der Thätigkeit des Eintheilungsrades von der Welle gelöst. Zur Bethätigung des Eintheilungsrades dient eine auf der horizontalen Welle ^4⁸ sitzende Hubscheibe, welche auf den lothrecht beweglichen Stab E² einwirkt, der oben mit dem Winkelhebel E³ in Verbindung steht (Fig. 5). Das andere Ende des Winkelhebels ist mit einem waagrechten Schieber E* verbunden, welcher dem Eintheilungsrade E die Bewegung ertheilt. Je nach der Zahnseite, welche bearbeitet werden soll, wird der an dem waagrechten Schieber sitzende Stift e² in die Bahn der einen oder anderen Reihe Vorsprünge e am Eintheilungsrade E gebracht. Der Stift e² sitzt an einer den Schieber E'^% umgebenden Hülse e³, welche auf dem Schieber in der Längsrichtung verschoben werden kann. Um jede Stofsbewegung zu vermeiden, wird die Hülse e³ lose auf dem Schieber angebracht und unter die Einwirkung einer Feder e⁴ gesetzt, welche zwischen der Hülse und dem festen Ansatz e⁵ eingeschaltet ist. Offenbar wird die schwingende Bewegung der Hülse e³ zum Zweck, den Stift e² in die Bahn der einen oder anderen Reihe der Vorsprünge e zu bringen, nur nöthig sein, wenn ein Wechsel mit Bezug auf die Bearbeitung auf der einen oder anderen Seite der Zähne eintritt. Es kann daher die Bewegung des Handrades G¹² ausgenutzt werden, um die schwingende Bewegung der Hülse e³ herbeizuführen. Zu diesem Zweck wird die Nabe des Handrades G¹² mit einem Curvenstück E⁵ (Fig. 6) versehen, welches einen lothrecht beweglichen Stab E^ä bethätigt, der in geeigneter Weise am Maschinengestell geführt ist. An seinem oberen Ende trägt der Stab einen Bügel E¹, zwischen dessen Enden ein waagrechter Gleitstab E^s befestigt ist. Die Hülse e^s ist mit Vorsprüngen e⁶ versehen, welche über diesen Gleitstab reichen, so dafs die Hin- und Herbewegung der Hülse nicht behindert ist. Trotzdem kann die Hülse jederzeit um ihre Achse schwingen, um den Stift e² in die Bahn der einen oder anderen Reihe Vorsprünge auf der Eintheilungsscheibe E zu bringen, wobei durch die waagrechte Hin- und Herbewegung des Schiebers Eⁱ die gewünschte absatzweise Drehbewegung des Eintheilungsrades und infolge dessen der Arbeitswelle und des Werkstückes erzielt wird.

Offenbar ist es nicht erforderlich, dafs das Belastungsgewicht der Arbeitswelle bei der Rückwärtsbewegung des schwingenden Gestells in die mittlere Lage und in die tiefste Stellung ein drehendes Bestreben ertheilt. Es wird daher eine Einrichtung getroffen, das Belastungsgewicht von den Anschlägen auf der Arbeitswelle während dieser Thätigkeit abzuheben , so dafs dasselbe keinen Einflufs auf die Arbeitswelle während dieser Zeit ausübt und das Modell keine unnöthige Abnutzung erleidet. Diese Einrichtung besteht aus einer Hubscheibe H auf der waagrechten Welle A⁸, welche Scheibe auf einen Hebel H¹ wirkt, der drehbar am Maschinengestell befestigt ist (Fig. i, 2 und 5). Das äufsere oder freie Ende dieses Hebels steht durch eine Kette mit einem höher angeordneten belasteten Hebel F in Verbindung. Durch die Anwendung nachgiebiger Verbindungstheile zwischen dem auf der Hubscheibe lastenden Hebel und dem Gewicht' wird dem letzteren ermöglicht, sich umzulegen, wenn die zweite Seite der Zähne bearbeitet werden soll. Sind die angegebenen Operationen beendet, so gestattet die Hubscheibe H dem Belastungsgewicht F, sich abwärts zu bewegen, bis es wieder auf dem Hubstabe F⁹ ruht.

Das Führungsstück K, welches mit dem Modell zusammen in Wirkung tritt, ist derart angebracht, dafs es bei Ausführen des Schnittes unwandelbar festgehalten wird, jedoch eine genaue Einstellung zuläfst und auch seitlich verschoben werden kann, wenn der Wechsel des Schnittes von einer Zahnseite auf die andere erfolgt, so dafs die zweite Arbeitsfläche dieses Führungsstückes genau in dieselbe Ebene gebracht wird, in welcher vorher die erste Arbeitsfläche sich befand. Die Gröfse dieser Verschiebung ist offenbar gleich der Dicke des Führungsstückes, deren Arbeitsfläche der Arbeitsfläche des Modells genau entspricht und in einer Ebene liegt mit der Arbeitsfläche des Schneidwerkzeuges, die beim Schneiden von Kegelrädern durch die Mittellinie geht, um welche das Werkstück schwingt. Das Führungsstück wird zwischen zwei Platten K\ in welchen ein entsprechender bogenförmiger Schlitz k¹ vorgesehen ist, durch einen Bolzen k befestigt. Die Platten K¹ sitzen an einem seitlich beweglichen Schlitten K² (Fig. 3). Das Führungsstück kann in den bogenförmigen Schlitzen k^l gegenüber dem Modell genau eingestellt werden. Der Schlitten K² gleitet in Führungstheilen am Ende eines Stabes iC³, welcher im Maschinengestell gehalten wird. Zu jeder Seite des Führungstheiles ist ein Anschlag i£⁴ angebracht, welcher zweckmäfsig die Gestalt eines Schraubenstiftes besitzt, um eine genaue Einstellung zu ermöglichen.

Zur Erzielung einer genauen Bearbeitung ist es auch erforderlich, dafs das Schneidwerkzeug seitlich verschiebbar gemacht wird, um auch das Messer oder den Fräser in seiner Lage seitlich zu versetzen, wenn die zweite Seite der Zähne geschnitten werden soll. Es ist auch ferner wichtig, dafs das Schneidwerkzeug bei Ausführung des Schnittes mit grofser Sicherheit gehalten wird, um jede Erschütterung und jedes Zittern zu vermeiden. Bei der in den Fig. 2, 3, 7 und 8 gezeigten Ausführungsform kommt ein sich drehender Fräser L in Anwendung, welcher in einem auf dem Support L² seitlich verschiebbaren Bock L¹ gelagert ist. Der Support ist einstellbar auf einer schrägen Platte L³ angebracht, die einen Theil des Maschinengestells bildet. Der Bock L¹ ist mit Lagern für die Fräserwelle L* und für die kurze Antriebswelle A' ausgerüstet, welche durch ein Zahngetriebe L⁵ mit der Fräserwelle in Verbindung steht. Vorkehrung ist getroffen, den Bock mit dem Support, auf welchem er seitlich verschoben werden kann, festzulegen. An dem Support sind noch Lager angebracht zur Aufnahme einer Querwelle L⁶, welche an einem Ende einen belasteten Arm JL⁷ und am anderen Ende ein Excenter L⁸ trägt. Die inneren Lagerstücke für diese Welle L⁶ ragen durch Schlitze in dem Bock L¹ durch, und das zwischen diesen Lagerstücken befindliche Excenter L⁸ wirkt auf Knaggen am Bock L¹ ein. Diese Knaggen bestehen zweckmäfsig aus einstellbaren Schraubenstiften L⁹ (Fig. 9), die unter einem Winkel von 90° zu einander und unter einem Winkel von 45⁰ zur waagrechten Ebene stehen. Das Excenter L⁸ ist derart auf der Welle angebracht, dafs der belastete Hebel L⁷, wenn er unter der Einwirkung des Excenters L^s den Bock L¹ nach der einen oder anderen Richtung bis zum Ende seines Hubes bewegt hat, unter einem solchen Winkel steht, dafs er den Bock und das Schneidwerkzeug vollkommen festhält und jede Erschütterung und jedes Zittern des Messers verhindert. Am Bock L¹ befindet sich ein winkelförmiger Arm jL¹², durch dessen abwärts gerichteten Theil ein am Support befindlicher Schraubenstift L¹⁰ durchragt. Zu beiden Seiten des Armes L² sitzt auf dem Schraubenstift L¹⁰ je eine Mutter Lⁿ. welche durch Drehen gegen den Arm L¹², drücken kann, um den Bock nach der einen oder anderen Richtung seitlich zu verschieben. Der Support L¹² ist gleichfalls auf der schrägen Fundamentplatte einstellbar, so dafs das Schneidwerkzeug in jede gewünschte Lage gebracht werden kann.

Es können auch Einrichtungen angebracht werden, um die Maschine selbstthätig anzuhalten, wenn die Zähne an einer Seite geschnitten sind. Zu diesem Zweck wird an einem die seitlichen Bewegungen des beweglichen Gestells hervorrufenden Hebel G¹ eine

unter der Einwirkung einer Feder stehende Klinke M angebracht, welche im Eingriff mit einem am Maschinengestell gelagerten Schaltrade steht. In unmittelbarer Nähe des Schaltrades M¹ befindet sich eine Ablenkplatte Af², welche derart angeordnet ist, dafs die Klinke jeweilig nur einen Zahn des Schaltrades weiterdrehen kann, wenn sie sich rückwärts bewegt. An geeigneter Stelle ist an dem Schaltrade ein Zapfen Ai³ befestigt, welcher nach Drehung des Schaltrades M¹ um den Abstand einer gewissen Anzahl Zähne auf eine Auslösevorrichtung für den Riemenumleger einwirkt. Bei der dargestellten Ausführungsform besteht diese Vorrichtung aus einem Winkelhebel Af⁴ und einem Handhebel Ai⁵, welcher mit dem Riemenumleger, welcher unter der Einwirkung einer Feder oder eines Gewichtes steht, verbunden ist. Der Hebel Af⁵ wird in der normalen Stellung durch die Spannung der Feder oder unter der Einwirkung des Gewichtes von dem Hebel Af⁴ gehalten. Sobald der Winkelhebel Af⁴ jedoch unter der Einwirkung des Zapfens M³ gedreht wird, giebt er den Hebel Af⁵ frei.

Die Wirkungsweise der Maschine ist folgende: Ist das Formrad oder Modell D² und das Arbeitsstück D¹ auf der Arbeitswelle befestigt, so befinden sich die Hubscheiben B F^e G und H in ihrer Anfangsstellung und das Schneidwerkzeug und die Führung für das Modell sind so eingestellt, dafs die Bearbeitung der Zähne an einer Seite erfolgen kann. Dementsprechend wird auch das Belastungsgewicht F auf die zugehörige Seite gebracht. Zunächst kommt die Hubscheibe B derart zur Wirkung, dafs das bewegliche Gestell C sehr schnell angehoben wird, um das Arbeitsstück dem Fräser L schnell zu nähern, und darauf langsamer weiter aufwärts bewegt wird, bis das Schneidwerkzeug eine Zahnlücke bis auf ihren Boden geschnitten hat. In der Zwischenzeit hebt die Hubscheibe F⁶ das Belastungsgewicht F an, so dafs es der Arbeitswelle keine drehende Bewegung ertheilen kann, bis die Aufwärtsbewegung des beweglichen Gestells beendet ist. Darauf gestattet die Hubscheibe F⁶ ein Senken des Gewichtes F, so dafs dieses sich auf den zugehörigen Anschlag der Arbeitswelle legt und dieser ein solches Bestreben ertheilt, dafs der Zahn des Modells sich gegen das Führungsstück K und das Arbeitsstück mit einer neu geschnittenen Fläche sich seitlich gegen den Fräser legt und somit der seitliche Schnitt ausgeführt wird. Bei Ausführung dieses seitlichen Schnittes erzeugt die Hubscheibe G eine seitliche Bewegung des beweglichen Gestells, bis dieser seitliche Schnitt beendet ist. In der Zwischenzeit hat die Hubscheibe H ihre Thätigkeit begonnen, und während der Zeit, in welcher die Hubscheibe B eine Arbeitsbewegung des beweglichen Gestells ermöglicht, nimmt die Hubscheibe H das auf der Arbeitswelle lastende Gewicht von derselben ab. Gleichzeitig bewirkt die Hubscheibe G eine drehende Bewegung des beweglichen Gestells, so dafs dieses in die Mittelstellung zurückkehrt. Nähert sich das bewegliche Gestell seiner tiefsten Stellung, so wird die Eintheilungsscheibe oder das Rad E von der Belastungsvorrichtung befreit, so dafs nunmehr die Hubscheibe E¹ auf den Eintheilungsmechanismus derart einwirken kann, dafs das Arbeitsstück dem Fräser eine neue Stelle darbietet. Diese Operationen wiederholen sich, bis sämmtliche Zahnlücken geschnitten und die Zähne auf einer Seite bearbeitet worden sind, worauf die Maschine unter Einwirkung der oben beschriebenen Ausrückvorrichtung in Stillstand gesetzt wird. Um die Maschine nun derart umzustellen, dafs die Zähne an der anderen Seite bearbeitet werden, wird das Führungsstück K derart verschoben, dafs seine zweite Arbeitsfläche in die Arbeitsebene gebracht wird, und der belastete Arm L⁷ umgelegt, um auch die zweite Arbeitsfläche des Fräsers in diese Ebene zu bringen. Das segmentförmige Handrad G¹² wird dann gedreht, um die zweite Hubscheibe G gegenüber dem entsprechenden Hebel G¹ zu bringen, worauf auch das Belastungsgewicht F derart umgelegt wird, dafs es nunmehr auf dem anderen Hubstab F⁹ ruhen kann. Durch das Umlegen des Belastungsgewichtes wird der Arbeitswelle eine geringe drehende Bewegung ertheilt. Das Mafs dieser Bewegung wird durch die Anschläge F² und durch die Lage der oberen Enden der Hubstäbe F⁹, welche das Belastungsgewicht aufnehmen, begrenzt. Durch diese kleine Drehbewegung wird das Werkstück mit Bezug auf den Fräser sowohl als auch das Modell mit Bezug auf das Führungsstück in die richtige Lage gebracht.

Ersetzt man das Modell durch ein anderes Modell von anderen Abmessungen und stellt man die verschiedenen Theile der Maschine dem zu bearbeitenden Werkstück entsprechend ein, so kann man ein entsprechend anderes Zahnrad unter vorgeschriebenem Winkel und anderer geeigneter Gestaltung innerhalb gewisser Grenzen herstellen. Die Maschine arbeitet auch als richtige Profilirmaschine, da der hergestellte Schnitt der Zähne genau der Form der Modellzähne entspricht, wobei es möglich ist, die Form der theoretisch genau berechneten Zähne des Modells zu modificiren, beispielsweise dadurch, dafs die Spitzen der Zähne abgerundet werden, wie es zur Erzielung einer guten Arbeitsweise nöthig ist. Die Maschine kann auch dazu benutzt werden, die Zähne von bereits fertigen Zahnrädern zu schleifen. Es bedarf hierzu nur des Ersatzes des Fräsers durch eine Schmirgelscheibe.

Die Anwendung eines drehenden Fräsers empfiehlt sich insbesondere bei der Herstellung kleinerer Zahnräder, da durch dieselben die Maschine leistungsfähiger wird. Auch ist es zweckmäfsig, ein vollkommenes Formrad als Modell zu benutzen, da durch ein vollständiges Rad die Zahntheilung geregelt werden kann, was von grofser Wichtigkeit ist. Ferner kann auch durch ein vollständiges Formrad die Zahncurve genau bestimmt werden, wobei es zweckmäfsig ist, das Modellrad mit einem Gegenrad eine Zeit lang laufen zu lassen, um zu prüfen, ob die Form des Rades den gewünschten Erwartungen entspricht, so dafs man sicher ist, dafs das herzustellende Rad richtige Ergebnisse liefert. Gewünschtenfalls kann jedoch das drehbare Schneidwerkzeug durch ein hin- und hergehendes Schneidwerkzeug ersetzt werden, wenn die Gröfse des herzustellenden Rades einen derartigen Wechsel wünschenswerth erscheinen läfst. Auch kann das Formrad durch einen einzigen Zahn ersetzt werden. Bei der in den Fig. io, ii und 12 gezeigten Ausführungsform ist diese Aenderung vorgenommen. Der als Modell dienende Formzahn D⁵ wird an einem Arm an der Hülse £)⁶ befestigt, welche die Arbeitswelle D umgiebt. Das Eintheilungsrad E ist wie bei der erstbeschriebenen Ausführungsform an der Arbeitswelle befestigt und ist derart gestaltet, dafs es zeitweilig mit der den Modellzahn tragenden Hülse in Verbindung gebracht werden kann. Zu diesem Zweck ist das Eintheilungsrad mit einer Anzahl Löcher e" versehen, in welche ein Schnepper JD⁷ eingreifen kann, der in einem Arm an der Hülse D^e untergebracht ist. Offenbar mufs die Entfernung der Löcher e^x von einander mit der gröfsten Genauigkeit bestimmt werden. Nach Beendigung des Schnittes an einer Seite eines Zahnes wird der Schnepper D⁷ von Hand zurückgezogen, wodurch das Eintheilungsrad E weitergeschaltet werden kann, ohne dafs eine Drehung des Zahnmodells eintritt. Im Uebrigen ist die Arbeitsweise der Maschine dieselbe, wie die der erstbeschriebenen. Zweckmäfsig erscheint es bei Anwendung nur eines Modellzahnes, diesen Zahn aus Stahl herzustellen, welcher genau bearbeitet, gehärtet und polirt sein kann, so dafs er sehr lange benutzt werden kann, ohne sich abzuarbeiten. Es kann dieser Zahn auch zum Schneiden verschiedenartiger Zahnräder benutzt werden. Die Anwendung eines derartigen Einzelzahnes hat auch den Vortheil, dafs sämmtliche nach demselben geschnittene Zähne einander vollkommen gleich sind.

Das hin- und hergehende Messer N ist mit parallelen Seitenflächen ausgerüstet und besitzt eine Dicke, die nur so grofs ist, dafs das Messer die genügende Stärke besitzt und nicht mit dem nächstfolgenden Zahne in Berührung kommen kann. Es ist auch Vorkehrung zu treffen, dafs das Messer seitlich verschoben werden kann, um die eine oder die andere Schnittfläche in die Arbeitsebene zu bringen. Bei der Herstellung von Kegelrädern schneidet die Arbeitsfläche der Mittellinie, um welche das Arbeitsstück schwingt. Das Schneidwerkzeug ist auf einem hin- und herbeweglichen Schieber N¹ angebracht, welcher durch einen Stab 2V² mit einem Kurbelzapfen N³ der Welle iV⁴ in Verbindung steht. Sowohl der Kurbelzapfen als auch die Verbindung des Stabes mit dem Schieber wird einstellbar gemacht, um die Wirkung des Schneidwerkzeuges zu regeln. Der Führungsseil ΛΓ⁵ befindet sich an einem Arm iV^c, welcher drehbar am Maschinengestell angebracht ist. Die Mittellinie, um welche sich dieser Arm drehen kann, enthält die Spitze des Kegels, in welcher die Theilkreise liegen, so dafs die Bewegung des Schneidwerkzeuges entsprechend dem Winkel, unter welchem die Zähne stehen, geregelt werden kann.

Wenngleich die beiden beschriebenen Ausführungsformen insbesondere zum Schneiden von Kegelrädern vortheilhafte Anwendung finden können, so können dieselben jedoch auch derart abgeändert werden, dafs auch Zahnräder mit cylindrischer Umfläche hergestellt werden können. In diesem Falle wird das Arbeitsstück in geraden Linien seitlich verschoben, anstatt in Kreisbögen. Die Maschine kann auch noch anderweitige Abänderungen erfahren, ohne dafs vom Wesen der Erfindung abgewichen wird.

Claims (3)

Patent-Ansprüche:

1. Zahnradschneidmaschine, dadurch gekennzeichnet, dafs das Werkstück (D¹J auf einer das Modell oder die Lehre (D²J tragenden. Welle (DJ sitzt und zusammen mit dem Modell gedreht und hin- und herbewegt werden kann, wobei die Arbeitsfläche des als Stütze des Modells dienenden Führungsstückes (KJ mit der Schneidfläche des Schneidwerkzeuges (L bezw. NJ in einer Ebene liegt.

2. Zahnradschneidmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dafs beim Schneiden von Kegelrädern die Kegelspitze des Modells mit derjenigen des zu schneidenden Rades zusammenfällt.

3. Zahnradschneidmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dafs das Schneidwerkzeug und das Führungsstück (KJ derart seitlich um deren Dicke verschiebbar sind, dafs die eine oder die andere Seitenfläche dieser Theile in die Arbeitsebene gebracht .werden kann, je nachdem die eine oder

die andere Zahnseite geschnitten werden soll.

Zahnradschneidmaschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dafs der das Schneidwerkzeug tragende Schieber (L¹J durch einen mit Excenter (L^SJ ausgestatteten belasteten Hebel (L⁷J seitlich verschoben werden kann, wobei sich das Excenter in jeder Stellung gegen einen einstellbaren Anschlag (L⁹J stützt.

Zahnradschneidmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dafs die Welle (DJ in einem drehbaren Gestell (CJ gelagert ist, welches (zweckmä'fsig durch eine Hubscheibe (B)) quer zur Mittellinie der Welle (D) bewegt werden kann.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen.