DE254499C

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KAISERLICHESIMPERIAL

PATENTAMT.PATENT OFFICE.

PATENTSCHRIFTPATENT LETTERING

-Ju 254499-KLASSE 49 δ. GRUPPE -Ju 254499-CLASS 49 δ. GROUP

RUDOLF DIETEL in DÜSSELDORF.RUDOLF DIETEL in DÜSSELDORF.

Patentiert im Deutschen Reiche vom 9. Mai 1909 ab.Patented in the German Empire on May 9, 1909.

Gegenstand der Erfindung ist eine Hobeloder Stoßmaschine zum Schneiden von Stirnrädern mit Evolventenverzahnung durch Wälzung mittels geradlinig hin und her bewegten Werkzeugs. Die Arbeitsweise ist derart, daß die vordere Schneidkante des Werkzeugs tangential - zum Grundkreis der Verzahnung eingestellt und das Werkstück dem Werkzeug in der Richtung der TangenteThe invention relates to a planing or shaping machine for cutting spur gears with involute gearing by rolling by means of linearly moving back and forth Tool. The operation is such that the leading cutting edge of the Tool tangential - set to the base circle of the toothing and the workpiece the tool in the direction of the tangent

ίο entgegengeschaltet wird, während es zugleich der geradlinigen Schaltbewegung entgegen um seine Achse gedreht wird, so daß die Fertigstellung einer Zahnlücke aus dem vollen Radkörper heraus in einem fortlaufenden Arbeitsgang erfolgt, bevor eine Schaltung des Werkstücks um die Zahnteilung stattfindet. Die Erfindung besteht darin, daß die Abwälzbewegung (vereinigte Dreh- und Querbewegung), des Werkstücks durch die Verbindungίο is counteracted while it is at the same time the rectilinear switching movement is rotated counter to its axis, so that the completion a tooth gap from the full wheel center in one continuous operation takes place before the workpiece is switched around the tooth pitch. The invention consists in that the rolling movement (combined rotary and transverse movement), of the workpiece through the connection

ao des Getriebes zum Drehen mit dem Getriebe zur Querbewegung mittels eines auswechselbaren Rädergetriebes hervorgerufen wird, wobei die Steigung der Schnecke für die Drehung zur Steigung der Gewindespindel für die Querbewegung durch ein konstantes Rädergetriebe ausgeglichen ist. Hierbei können die Übersetzungsverhältnisse des Getriebes zur Querbewegung und zur Drehung des Werkstücks, je nachdem sich dessen Zähnezahl oder dessen Teilung oder beides ändert, einzeln oder beide durch Auswechseln der betreffenden Getriebe entsprechend geändert werden, und das Getriebe zur Drehung des Werkstücks kann mit dem Getriebe zur Querbewegung des Werkstücks durch eine lösbare Kupplung verbunden sein, so daß nach Lösen dieser Kupplung das Getriebe zur Drehung des Werkstücks gleichzeitig zu dessen Schaltung um die gewünschte Zahnteilung dient.ao of the gearbox for turning with the gearbox for transverse movement by means of an interchangeable Gear train is caused, with the pitch of the worm for the rotation to the pitch of the threaded spindle is balanced for the transverse movement by a constant gear train. Here you can the transmission ratios of the gearbox to the transverse movement and to the rotation of the workpiece, depending on its number of teeth or its division or both changes, individually or both by exchanging the relevant The gearbox can be changed accordingly, and the gearbox for rotating the workpiece can be combined with the gearbox for transverse movement of the workpiece be connected by a releasable coupling, so that after releasing this clutch controls the gear to rotate the workpiece at the same time as it is switched is used to achieve the desired tooth pitch.

Auf den Zeichnungen ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung .schematisch dargestellt. Die Fig. 4 und 5 zeigen in Seitenansicht und Grundriß eine Stoßmaschine nach der Erfindung, während Fig. 6 einen Schnitt durch das Getriebe zur Verschiebung und Drehung des Werktisches in größerem Maßstab wiedergibt. Die Fig. 1 bis 3 veranschaulichen die Wirkungsweise der neuen Maschine.An exemplary embodiment of the invention is shown schematically in the drawings. 4 and 5 show in side view and plan a shaping machine according to the invention, while Fig. 6 is a section through the transmission for shifting and rotating the Reproduces workbench on a larger scale. Figures 1 to 3 illustrate the How the new machine works.

Auf dem Bett einer Stoßmaschine beliebiger Konstruktion ist der Aufspanntisch a in bekannter Weise längs- und querverschiebbar sowie ringsum drehbar angeordnet. Die Mittel zur Längsverschiebung des Tisches sind, bekannt und brauchen hier nicht beschrieben zu werden, da sie auf die Erfindung selbst keinen Bezug haben. Die Querbewegung und die Drehung des Tisches werden von einer Welle b abgeleitet, die am Ende jedes Hubes des Werkzeugs c von der Antriebsvorrichtung des letzteren aus ■ mittels Schaltrad und Schaltklinke d absatzweise gedreht wird. Die Welle b überträgt ihre Bewegung durch Kegelräder e auf eine Welle f, die einerseits unter Vermittlung von Zwischengetrieben mit veränderlicher Übersetzung mit einer Schraubenspindel g in Verbindung steht, andererseits durch das Rad h ein Rad i antreibt, das um eine am Maschinenständer gelagerte Welle k drehbar ist. Das Rad i trägt die eine Hälfte einer lösbaren Kupplung I₁ deren andere Hälfte auf der Welle k längsverschiebbar befestigt ist, dieOn the bed of a shaping machine of any construction, the clamping table a is arranged in a known manner so that it can be moved longitudinally and transversely as well as rotatable all around. The means for longitudinally displacing the table are known and need not be described here, since they have no relation to the invention itself. The transverse movement and the rotation of the table are derived from a shaft b , which at the end of each stroke of the tool c is rotated intermittently by the drive device of the latter from ■ by means of the ratchet wheel and ratchet d. The shaft b transmits its movement through bevel gears e to a shaft f, which on the one hand is connected to a screw spindle g by means of intermediate gears with variable translation, and on the other hand drives a wheel i through the wheel h , which rotates around a shaft k mounted on the machine frame is. The wheel i carries one half of a releasable coupling I _1, the other half of which is attached to the shaft k in a longitudinally displaceable manner

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durch ein Getriebe mit veränderlicher Übersetzung mit einer Schneckenwelle m verbunden ist. Die Kupplung I ist so eingerichtet, daß sie nur in einer bestimmten Stellung der beiden Kupplungshälften zueinander eingerückt werden kann, und zwar geschieht das Einrücken am besten selbsttätig, z. B., wie auf der Zeichnung angegeben, mit Hilfe einer Feder n. Die Übersetzungsänderung der Ge-is connected to a worm shaft m by a gear with variable ratio. The clutch I is set up so that it can only be engaged in a certain position of the two clutch halves to each other, and the engagement is best done automatically, for. B., as indicated on the drawing, with the help of a spring .

triebe zwischen Welle / und Spindel g und j zwischen Welle k und Schneckenwelle m kann, wie im dargestellten Ausführungsbeispiel angenommen, durch Auswechseln der Wechselräder ο bzw. p erfolgen.drives between shaft / and spindle g and j between shaft k and worm shaft m can, as assumed in the illustrated embodiment, take place by exchanging the change gears ο or p .

Die Schraubenspindel g bewirkt mit Hilfe einer am Aufspanntisch befestigten Mutter die Querbewegung des letzteren. Die Schnecke q steht mit einem mit dem Aufspanntisch verbundenen Schneckenrad r in Eingriff und erteilt so dem Tisch die Drehbewegung. The screw spindle g effects the transverse movement of the latter with the aid of a nut attached to the work table. The worm q is in engagement with a worm wheel r connected to the work table, thus imparting the rotary motion to the table.

Zur Erzeugung einer Evolventenverzahnung muß die Quer- und Drehbewegung des Werkstücks gegenüber dem Werkzeug eine solche sein, daß sie der Abrollung eines Zahnrades gleichen Teilkreisdurchmessers an einer Zahnstange entspricht. Um dies zu erreichen, sind die Übersetzungsverhältnisse des Getriebes zur Quer- und Drehbewegung des Tisches so gewählt, daß die Umdrehungszahl der Spindel g zur Umdrehungszahl der Welle f sich verhält wie die Teilung des zu stoßenden Rades zur Teilung des mit dem Aufspanntisch verbundenen Antriebsschneckenrades und das Verhältnis der Umdrehungszahlen der Welle k zur Schneckenwelle m dem Verhältnis der Zähnezahl des zu stoßenden Rades zur Zähnezahl des Antriebsschneckenrades entspricht, während die Umdrehungszahl des Rades h zu derjenigen des Rades i im umgekehrten Verhältnis steht wie die Steigung der Spindel g zur. Steigung der Schnecke q, so daß die Differenz zwischen den Steigungen ausgeglichen ist. Infolgedessen ergibt eineTo produce an involute toothing, the transverse and rotary movement of the workpiece with respect to the tool must be such that it corresponds to the rolling of a gear with the same pitch circle diameter on a rack. In order to achieve this, the gear ratios for the transverse and rotary movement of the table are chosen so that the number of revolutions of the spindle g to the number of revolutions of the shaft f is related to the division of the wheel to be pushed to the division of the worm gear connected to the work table and the The ratio of the number of revolutions of the shaft k to the worm shaft m corresponds to the ratio of the number of teeth of the wheel to be pushed to the number of teeth of the drive worm gear, while the number of revolutions of the wheel h to that of the wheel i is in inverse proportion to the pitch of the spindle g. Pitch of the screw q, so that the difference between the pitches is balanced. As a result, results in a

'45 Multiplikation der Geschwindigkeitsverhältnisse des Getriebes zwischen Spindel g und Welle f und zwischen Welle k und Schneckenwelle wi das Geschwindigkeitsverhältnis der Querbewegung des Tisches zur Umfangsgeschwindigkeit des Schneckenrades, und da das Produkt der Multiplikation das Verhältnis des Teilkreisdurchmessers des zu stoßenden Rades zum Teilkreisdurchmesser des Antriebsschneckenrades ist, so folgt, daß die Ge- schwindigkeit der Querbewegung des Werkstücks mit der Umfangsgeschwindigkeit am Teilkreis übereinstimmt, d. h. die Bewegung des Werkstücks entspricht der Abrollung eines Zahnrades gleichen Teilkreisdurchmessers an einer Zahnstange.'45 Multiplication of the speed ratios of the gear between spindle g and shaft f and between shaft k and worm shaft wi the speed ratio of the transverse movement of the table to the circumferential speed of the worm wheel, and since the product of the multiplication is the ratio of the pitch circle diameter of the wheel to be pushed to the pitch circle diameter of the drive worm wheel , it follows that the speed of the transverse movement of the workpiece corresponds to the peripheral speed at the pitch circle, ie the movement of the workpiece corresponds to the rolling of a gear with the same pitch circle diameter on a rack.

Besitzt z. B. der Schneckenradkranz im Aufspanntisch 140 Zähne und eine Teilung von 5 π, also einen Teilkreisdurchmesser von 700 mm, und soll ein Zahnrad von 100 Zähnen und einer Teilung von 12 π, also einem Teilkreisdurchmesser von 1200 mm gestoßen werden, so muß das Verhältnis der Umdrehungszahlen der Spindel g zur Welle /12:5 und das Umdrehungszahlenverhältnis der Welle k zur Schneckenwelle m 100: 140 betragen. Eine Multiplikation beider Übersetzungsverhältnisse ergibt 1200 : 700, d. h. die Geschwindigkeit der Querbewegung des Aufspanntisches verhält sich zur Umfangsgeschwindigkeit des Schneckenrades am Teilkreis wie 1200: 700. Da der Teilkreisdurchmesser des zu stoßenden Rades zum Teilkreisdurchmesser des Schneckenrades ebenfalls im Verhältnis 1200 : 700 steht, so ist ohne weiteres klar, daß die Umfangsgeschwindigkeit des zu stoßenden Rades sich zur Umfangsgeschwindigkeit des Schneckenrades ebenfalls wie 1200:700 verhält, d.h. daß die Umfangsgeschwindigkeit des zu stoßenden Rades am Teilkreis gleich ist der Geschwindigkeit der Querver-Schiebung des Werkstücks.Has z. B. the worm wheel rim in the clamping table has 140 teeth and a pitch of 5 π, i.e. a pitch circle diameter of 700 mm, and if a gear with 100 teeth and a pitch of 12 π, i.e. a pitch circle diameter of 1200 mm, is to be encountered, the ratio of The number of revolutions of the spindle g to the shaft / 12: 5 and the number of revolutions ratio of the shaft k to the worm shaft m are 100: 140. A multiplication of both gear ratios results in 1200: 700, i.e. the speed of the transverse movement of the clamping table is related to the circumferential speed of the worm wheel at the pitch circle as 1200: 700. Since the pitch circle diameter of the wheel to be pushed to the pitch circle diameter of the worm wheel is also in the ratio 1200: 700, so is It is immediately clear that the circumferential speed of the wheel to be pushed is also related to the circumferential speed of the worm wheel as 1200: 700, ie that the circumferential speed of the wheel to be pushed at the pitch circle is equal to the speed of the transverse displacement of the workpiece.

Behufs Herstellung eines Zahnrades wird das Werkstück s in bekannter Weise auf den Werktisch α aufgespannt und nimmt vor Beginn der Stoßarbeit die in Fig. 1 wiedergegebene Lage zum Werkzeug ein. Während der dann eingeleiteten Auf- und Abbewegung des Werkzeugs c wird das Werkstück durch das oben beschriebene Getriebe gleichzeitig quer verschoben und um seine senkrechte Achse gedreht, bis es in die in Fig. 2 gezeichnete Lage zum Werkzeug gelangt, wobei das Werkzeug nacheinander die in Fig. 3 angedeuteten Stellungen gegenüber dem Werkstück einnimmt und dadurch eine Zahnlücke in das letztere einschneidet. Dann wird mittels auf das Ende der Welle m oder der Spindel g aufgesteckter Handkurbeln das Werkstück wieder in seine Anfangslage zurückbewegt, worauf die Kupplung / gelöst und die Welle wi unabhängig von der Spindel g gedreht wird, bis nach einer vollen Umdrehung der mitlaufenden Welle k die Kupplung I selbsttätig wieder eingerückt wird. Da das Verhältnis der Umdrehungszahlen der Welle k zur Schneckenwelle wi dem Verhältnis der Zähnezahl des zu stoßenden Zahnrades zur Zähnezahl des Antriebsschneckenrades entspricht, so ist nach vollendeter Umdrehung der Welle k das Werkstück um einen der Teilung des zu stoßenden Rades entsprechenden Winkel gedreht worden, in dem oben angegebenen Beispiel um 3 Grad 36 Minuten, was einer Teilung von 12 π entspricht.For the purpose of producing a gear, the workpiece s is clamped in a known manner on the workbench α and, before the start of the shaping work, assumes the position shown in FIG. 1 relative to the tool. During the then initiated up and down movement of the tool c , the workpiece is simultaneously shifted transversely by the gear described above and rotated about its vertical axis until it reaches the tool in the position shown in FIG 3 assumes the indicated positions relative to the workpiece and thereby cuts a tooth gap into the latter. Then the workpiece is moved back to its initial position by means of hand cranks attached to the end of the shaft m or the spindle g , whereupon the coupling / is released and the shaft wi is rotated independently of the spindle g , until after one full revolution of the rotating shaft k die Clutch I is automatically re-engaged. Since the ratio of the number of revolutions of the shaft k to the worm shaft wi corresponds to the ratio of the number of teeth of the gear to be pushed to the number of teeth of the drive worm gear, after the complete rotation of the shaft k the workpiece has been rotated by an angle corresponding to the pitch of the gear to be pushed, in which example given above by 3 degrees 36 minutes, which corresponds to a division of 12 π .

Sollen Zahnräder anderer Teilung oder anderer Zähnezahl gestoßen werden, so brauchen lediglich die Wechselräder 0 des Getrie-If gears with a different pitch or a different number of teeth are to be abutted, only the change gears 0 of the gear

bes zwischen Welle / und Spindel g oder p zwischen Welle k und Schneckenwelle m ausgewechselt zu werden. Ändern sich sowohl die Teilung als auch die Zähnezahl, so werden in beiden Getrieben die Wechselräder ο und p gegen andere ausgewechselt.bes to be exchanged between shaft / and spindle g or p between shaft k and worm shaft m. If both the pitch and the number of teeth change, the change gears ο and p in both gears are exchanged for others.

Die neue Vorrichtung hat gegenüber den bekannten Zahnräder - Hobel- und Stoßmaschinen den Vorzug erheblich größerer Einfachheit der Konstruktion sowohl als auch der Bedienung und kann ohne Schwierigkeit an jeder vorhandenen Hobel- oder Stoßmaschine angebracht werden.The new device has over known gears - planing and shaping machines have the advantage of considerably greater simplicity the construction as well as the operation and can be used without difficulty on any existing planing or shaping machine be attached.

Claims

Patent claim:

Planing or shaping machine for cutting spur gears with involute gearing by rolling by means of a tool moving in a straight line to and fro, characterized in that a change gear (0) for driving the screw spindle for the transverse movement of the worktable, whose transmission ratio corresponds to the ratio of the pitches of the partial wheel (r) and of the wheel (s) to be produced, with a second change gear (p) for rotating the table, the gear ratio of which corresponds to the ratio of the number of teeth of the gear (s) to be produced and of the part gear (r) , through a fixed gear train (hi) with a gear ratio equal to the ratio of the pitch of the partial wheel (r) to the pitch of the screw spindle (g) for the transverse movement.

For this purpose 2 sheets of drawings.