DE371002C

DE371002C - Verfahren und Maschine zum gleichzeitigen Einarbeiten und allmaehlichen Vertiefen einer beliebigen Zahl von Innen- und Aussennuten an Werkstuecken, insbesondere der Zaehne von Zahnraedern

Info

Publication number: DE371002C
Application number: DESCH59643D
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Publication date: 1923-03-09

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum gleichzeitigen Einarbeiten und allmählichen Vertiefen einer beliebigen Zahl von Innen- oder Außennuten an Werkstücken, insbesondere der Zähne von Zahnrädern, indem das Werkstück gleichachsig gegen den ringförmigen Werkzeugträger bewegt wird, und besteht darin, daß nach Beendigung jedes Arbeitshubes die in dem Werkzeugträger radial verstellbaren Werkzeuge ίο gleichzeitig zurückgezogen und bei Beginn des folgenden Arbeitshubes so weit vorgeschoben werden, daß die Nuten des Werkstückes vertieft werden.

Die Vorteile des neuen Verfahrens be&tehen im wesentlichen darin, daß mit demselben sowohl Innen- als auch Außennuten erzeugt werden können und daß eine große Leistung erzielt wird.

Die Zeichnungen veranschaulichen eine Ausführungsform einer nach dem neuen Verfahren arbeitenden Maschine.
Es ist

Abb. ι die Seitenansicht der Maschine, Abb. 2 die Vorderansicht derselben, Abb. 3 die Vorderansicht einer Einrichtung zur Erzeugung von schraubenförmigen Zähnen und

Abb. 4 die Aufsicht auf dieselbe, Abb. 5 die in größerem Maßstab gehaltene Vorderansicht des Werkzeugkopfes mit teilweisem Schnitt,

Abb. 6 die teilweise geschnittene Aufsicht mit eingelegtem Werkstück,

Abb. 7 die Vorderansicht eines pendelnden Weikzeuges und

Abb. 8 die Aufsicht auf dasselbe, Abb. 9 die Seitenansicht der öffnungs- und Schaltvorrichtung füi den Werkzeugkopf und

Abb. 10 die Aufsicht auf dieselbe. Im Ständer 1 (Abb. 1 und 2) ist der Werkzeugkopf 2 durch eine Schraube 3 befestigt.

Eine Büchse 4 mit Ölschale sitzt fest im Lager des Ständers und dient der Hauptspindel 5 als Führung. Ein an der Spindel sitzender Arm greift in eine am Ständer befestigte Führung 65 ein und sichert dadurch die Spindel gegen Drehung (Abb. r und 10). Ein auswechselbarer Dorn 6 dient zur Aufnahme der Werkstücke. Auf eine im Ständer gelagerte wagerechte Welle 7 ist ein Rad 8 und ein Reibungskörper 9 aufgekeilt. Die auf der Welle 7 lose laufende Antriebsscheibe 10 wird durch Verschieben einer Muffe 11 mit dem Reibungskörper 9 verbunden oder von ihm gelöst. Mit einer zweiten wagerechten Welle 12 ist ein Rad 13 und ein Daumen 14 fest verbunden; das Rad 13 erhält seinen Antrieb durch das Rad 8. Auf dem Daumen 14 ist durch eine Ringmutter 15 eine Nockenscheibe 16 festgeklemmt. In einer mit dem Ständer fest verbundenen Schlittenfühlung 17 gleitet ein Schlitten 18 mit Lager 19 und einer Rolle 20. In dem Lager 19 sitzt drehbar eine Gewindespindel 21 mit aufgekeiltem Kegelrad 22, das durch ein Kegelrad 23 (Abb. 2) und eine auf einen Vierkant 24 aufzusetzende Kurbei gedreht werden kann, um die Spindel 5 auf Maß einzustellen.

Mit einer wagerechten Welle 25 sind fest verbunden die Hebel 26, 27 und 28. Ein an dem Hebel 28 sitzender Nocken 29 gleitet auf der Nockenscheibe 16 und wird durch eine Feder 30 und Stift 31 nach unten gedrückt. Eine Stellschraube 32 nimmt den Federdruck auf, damit der Nocken 29 mit etwas Spielraum auf dem konzentrischen Teil der Nockenscheibe 16 gleiten kann.

Ein wagerechter Schlitten 33 (Abb. 2, 9 und 10) ist auf einer mit dem Ständer 1 fest verbundenen Schlittenführung 34 verschiebbar, der Schlitten 33 erhält eine kurze hin und her gehende Bewegung durch eine Zugstange 39, die an einen Hebel 36 angreift, der um den

mit der Schlittenführung 34 fest verbundenen Bolzen 35 drehbar ist. Im Hebel 36 und im Schlitten 33 sind Stahlstifte 37 und 38 angeordnet. Eine Feder 40 drückt den Schlitten 33 an den an der Schlittenführung 34 befestigten Anschlag 41. Auf einem im Schlitten 33 eingepreßten Bolzen sitzen drehbar ein Daumen 42 und ein auf ihm aufgekeiltes Schaltrad 43, das durch einen Hebel 44 und eine Klinke 45 mittels einer mit dem Hebel 26 verbundenen Zugstange 46 bewegt wild.

. In einem am Ständer 1 ritzenden Lager 47 (Abb. χ und 9) führt sich ein durch eine Feder 48 nach oben gedrückter Keil 49, dessen Weg durch einen Stift 50 begrenzt wird. Ein am Schaltrad 43 sitzender Stift 51 drückt bei jeder Umdrehung den Keil nach unten und gibt einen in der Abstellschiene 52 eingesetzten Nocken 53 frei, wobei durch Zug der gespannten Feder 54 (Abb. 1) in Verbindung mit dem um den Bolzen eines Armes 55 drehbaren Hebel 56 die Reibungskupplung aufgelöst wird.

Ein Gleitstück 57 mit Rolle 58 ist in dem Schlitten 33 gelagert und wird durch eine Feder 59 an den Daumen 42 gedrückt. Ein im Gleitstück 57 sitzender Stift 60 bewegt den um einen Bolzen 61 drehbaren Hebel 62, der durch eine Zugstange 63 mit dem auf dem Werkzeugkopf 2 aufgeschraubten Hebel 64 verbunden ist.

Eine Feder 81 hebt den etwa entstehenden schädlichen toten Gang im Hebelsystem auf.

Am Werkzeugkopf 2 (Abb. 5 und 6) sitzt drehbar ein Ring 68. Die Halter 69 dienen zur Aufnahme der Messer 70, die durch Nut und Feder 71, Zähne 72 und Schrauben 73 mit den Haltern 69 verbunden sind. Ein Stift 74 an jedem Halter 69 greift in Kurven 68 ¹ des Ringes 68 ein. Auf den Werkzeugkopf 2 ist eine Scheibe 75 aufgeschraubt, die den Werkzeugen als Führung dient. 82 stellt ein in Bearbeitung befindliches Zahnrad dar.
Die Arbeitsweise ist folgende:
Der auf der Antriebswelle 12 sitaende Daumen 14, der eine gleichmäßige Steigung besitzt und dessen Hub eine Zahnbreite des Werkstücks zuzüglich der Zugabe für den Werkzeugauslauf beträgt, wirkt auf die im Schlitten 18 drehbare Rolle 20 und schiebt die mit diesem Schlitten durch die Schraubenspindel 21 verbundene Hauptspindel 5 gleichmäßig nach oben.

Diese Bewegung bildet den Arbeitsgang. Gleitet

• der höchste Punkt des Daumens 14 an der Rolle 20 ab, so sinkt der Schlitten 18 mit der Spindel 5 und dem Werkstück nach unten. Dies ist der Rücklauf, der einen Bruchteil des Arbeitsganges beträgt.

Im Augenblick der höchsten Stellung des Werkstücks nach beendigtem Schnitt hebt die Nockenscheibe 16 den Hebel 28, wobei sich die beiden auf derselben Welle 25 sitzenden Hebel 26, 27 und damit die Zugstangen 46, 39 nach unten bewegen; die Schaltklinke 45 holt somit zu einem weiteren Hub aus; gleichzeitig verschiebt der Hebel 36 den Schlitten 33 mit sämtlichen von ihm getragenen Teilen, nämlich dem Gleitstück 57, dem Daumen 42, dem Schaltrad 43 usw. um ein bestimmtes Maß nach links. Infolge dieser Verschiebung weiden die Messer des Werkzeugkopfes unter Einwirkung des Hebels 62, der Zugstange 63 und des Kurvenringes 68 vom Werkstück abgezogen, so daß letzteres während seines Rückj ganges frei zwischen den Messern hindurchgeht. > Sobald das Werkstück die tiefste, also seine ', Anfang&stellung erreicht hat, wobei der Daumen . 14 i,ich um das Maß vom höchsten zum tiefsten : Punkt gedreht hat, gleitet der am Hebel 28 befindliche Nocken 29 vom höchsten Punkt der Nockenscheibe 16 ab, der Hebel 28 bewegt sich infolge des Druckes der Feder 30 nach unten und die Hebel 26, 27 und die Zugstangen 46, 39 sowie die damit verbundenen Hebel 44, 36 bewegen sich nach oben, wobei der Schlitten 33 mit den von ihm getragenen Teilen durch die Feder 40 wieder in seine Anfangsstellung gedrückt wird. Gleichzeitig werden durch Drehung des Schaltrades 43 und des damit verbundenen Daumens 42 das Gleitstück 57 in dem Schlitten 33 und durch Einwirkung des Gestänges 62, 63, 64 auf die Kurvenscheibe 68 die Werkzeuge 70 um ein bestimmtes Maß vorgeschoben. Dieses Spiel wiederholt sich so oft, bis der Daumen 42 eine volle Umdrehung ausgeführt hat, die Zahntiefe des -Werkstückes somit erreicht ist.

Sobald der Daumen 42 mit seinem höchsten Punkt an der Rolle 58 abgleitet, wird das Gleitstück 57 unter dem Druck der gespannten Feder 59 auf die tiefste Stelle des Daumens gedrückt, wobei sich der Werkzeugkopf 2 um das volle Maß der Zahntiefe öffnet, also die Anfangsstellung einnimmt. Gleichzeitig berührt der Stift 51 des Schaltrades 43 den Keil 49 und drückt ihn nach unten, wodurch der in der Abstellschiene 52 eingesetzte Nocken 53 freigegeben wird, die Schiene infolge Einwirkung der Feder 54 zurückspringt und durch Auslösen der Reibungskupplung die Maschine stillsetzt. Da die Schaltvorrichtung auf dem durch den Hebel 36 kurz hin und her bewegten Schlitten 33 angeordnet ist, so bleibt das Öffnen und Schließen des Werkzeugkopfes für den Rück- und Arbeitsgang stets gleichmäßig und vom Vorschub selbst unberührt.

Bei Herstellung von Innenverzahnungen werden die Kurven 68¹ in der Kurvenscheibe 68 in entgegengesetzter Richtung eingearbeitet und die Messer in entgegengesetzter Richtung bewegt.

Zum Einarbeiten von parallel zur Achse verlaufenden Zähnen vollführt die Hauptspindel 5 nebst dem Werkstück nur eine achsiale Ver-

Schiebung, indem sie durch die am Ständer ι befestigte Führung 65 gegen 'Drehung gesichert ist.

Zur Herstellung von schraubenförmigen Zähnen wird, an dem Ständer eine Zahnstange 67 (Abb. 3 und 4) mit schräg gestellten Zähnen befestigt, in die ein auf der Spindel 5 aufgeschraubter Zahnbogen 66 mit Schraubenzähnen gleicher Steigung wie das herzustellende Werkstück eingreift und somit der Spindel nebst dem Werkstück außer der Achsialbewegung eine Drehung um ihre Achse erteilt.

Die Verdrehung der Spindel kann auch mit- ' tels Leitlineals in Verbindung mit einer Zahn- !

stange oder unter Verwendung von Wechsel- ■ rädern erfolgen.

Der Werkzeugkopf 2 besitzt in der Regel I eine der Zähnezahl des Werkstücks ent- S sprechende Anzahl Werkzeuge, so daß sämtliche ; Nuten auf einmal hergestellt werden. Ihre Herstellung kann aber auch nach Ausschaltung einer entsprechenden Zahl von Werkzeugen gruppenweise erfolgen.

Die Messer selbst können aus einem vollen Stück Stahl bestehen, der Werkstoffersparnis halber ;ind jedoch in die Halter eingesetzte | Messer erwünscht. Die Schwierigkeit ihrer Befestigung infolge Platzmangels für die Schrauben ι oder die Klemmvorrichtung bekannter Art ist !

dadurch gelöst, daß jedes Messer mit einer | Längsnut und mit Zähnen versehen ist, der Halter jedoch mit einer Feder und gleichen _{ Zähnen wie das Messer, oder umgekehrt. Letz- ; teres legt sich einerseits an die Schulter der Feder und anderseits an die Zähne des Halters mit wenig oder gar keinem Spielraum an, so daß die Schrauben vollständig entlastet sind und das Messer trotzdem hoher Beanspruchung standhält.

Um eine besondere Vorrichtung zum Abheben der Messer zu ersparen, ist jeder Messerhalter, wie Abb. 7 und 8 zeigen, in einer Führung 77 scharnierartig um einen Stift 78 drehbar gelagert. Eine Feder 79 drückt durch einen Stift 80 den Halter in die Arbeitsstellung.

Claims

Patent-Ansprüche:

i. Verfahren zum gleichzeitigen Einarbeiten und allmählichen Vertiefen einer beliebigen Zahl von Innen- oder Außennuten an Werkstücken, insbesondere der Zähne von Zahnrädern, dadurch, daß das Werkstück gleichachsig gegen einen ringförmigen Werkzeugträger bewegt wird, dadurch gekennzeichnet, daß nach Beendigung jedes Arbeitshubes die in dem Werkzeugträger (2) radial verstellbaren Werkzeuge (70) gleichzeitig zurückgezogen und bei Beginn des folgenden Arbeitshubes um so viel weiter vorgeschoben werden, daß die Nuten des Werkstückes vertieft werden.
2. Ringförmiger Werkzeugträger zur Ausführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Werkzeuge (70) durch in einem drehbaren, unter dem Einfluß eines Schaltwerks stehenden Ring (68) vorgesehene Kurven (68¹) o. dgl. gemeinsam verstellbar sind.
3. Werkzeugträger nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Werkzeuge (70) und ihre Halter (69) einerseits mit Feder und Nut (71) und anderseits mit

' bägeförmigen Zähnen (72) versehen sind.
4. Werkzeugträger nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Werkzeughalter (76 in Abb. 7, 8) scharnierartig an Führungen (77) sitzen, die durch den Ring (68) des Werkzeugkopfes (2) verstellt werden.
5. Maschine zur Ausführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Daumen (14) die das Weiki,tück (82) tragende Spindel (5) in ihrer Längsrichtung gleichmäßig verschiebt und eine mit dem Daumen verbundene Nockenscheibe (16) in der höchsten Stellung der Spindel durch einen mittels eines Hebelgestänges (28, 27, 39, 36) bewegten Schlitten (33) den Ring (68) des Werkzeugkopfes

(2) zwecks Zurückziehung der Werkzeuge (70) vom Werkstück (82) verdreht.
6. Ausführungsform der Maschine nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß gegen ein an dem Schlitten (33) sitzendes und mit dem Ring (68) des Werkzeugkopfes (2) verbundenes Gleitstück (57) sich ein Daumen (42) legt, der von einem Hebelgestänge (28, 26, 46,44) aus absatzweise zwecks Vorschubs der Werkzeuge (70) um ein bestimmtes Maß geschaltet wird.
7. Ausführungsform der Maschine nach Anspruch 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß nach einer vollen Umdrehung des das Gleitstück (57) verschiebenden Daumens (42) in der Tiefstellung des letzteren das Gleitstück (57) vollständig zurückbewegt und dadurch der Werkzeugkopf (2) ganz geöffnet und gleichzeitig die Maschine stillgesetzt wird.
8. Maschine nach Anspruch 5 bis 7 zur Herstellung von schraubenförmig gewundenen Zähnen, dadurch gekennzeichnet, daß ein mit der Werkstückspindel (5) fest verbundener Zahnbogen (66) in eine am Ständer

(1) feste Zahnstange (67) mit schrägen Zähnen eingreift und dadurch die Werkstückspindel während ihrer Längsverschiebung dreht.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen.