DE35500C - Fräsmaschine für Fräsen und Zahnräder - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Maschine zum Schneiden der Zähne von Fäconfräsen und von Zahnrädern, an welcher eine Einrichtung getroffen ist, um die zu schneidenden Gegenstände trotz verschiedenen Durchmessers nach nur einer Schablone in stets derselben Gestalt herzustellen.

Auf beiliegender Zeichnung stellt Fig. 1 die Maschine im Längsschnitt, Fig. 2 in oberer Ansicht, Fig. 3 im Schnitt I-II-III-IV, Fig. 2, und Ansicht von hinten gesehen, Fig. 4 im Schnitt V-VI dar, während die übrigen Fig. 5 bis 8 Abänderungen und Details von einzelnen Theilen der Maschine angeben.

Die Maschine besteht aus dem Bett A, auf welchem der Kreuzschlitten C mit dem Spindelstock B für den zu schneidenden Gegenstand d befestigt ist. Die Spindel B¹ kann durch Längsschraube B² und Querschraube B³ in bekannter Weise eingestellt werden. Aufserdem trägt das Bett A den Bock D für den Antrieb und den Bock E für die Schablone und die dazu gehörigen Einrichtungen. Das schneidende Werkzeug ist eine Fräse α ^J, die in einem Spindelkopf α an einem beweglichen Rahmenwerk R S gelagert ist.

Der schneidende Fräser α¹ mufs, um überall an die Stirnflächen und die Seitenflächen des zu bearbeitenden Gegenstandes d gelangen zu können, in der Schneidebene nach allen Richtungen hin sich zu bewegen fähig sein; dies wird dadurch erreicht, dafs der Spindelkopf a sowohl Oscillationen um die Mittellinie der Achse c, an dem Bock £>, als auch gleichzeitig Hin- und Herbewegungen in der Richtungslinie nach dieser Achse c hin machen kann. Beide Bewegungen können unabhängig von einander ausgeführt werden, und zwar die letztere, die Verschiebungen in der Verbindungsebene der Spindel und der Drehachse c, mittelst des in der Zeichnung durch waagrecht schraffirte Striche gekennzeichneten Rahmenwerkes R, die andere Bewegung, die Oscillation um die Mittellinie der Achse c, mittelst des in der Zeichnung senkrecht schraffirten Rahmenwerkes S. Beide Rahmenwerke R und S hängen zusammen und die gemeinschaftliche Bewegung beider mittelst der Handgriffe f und e ermöglicht die schneidende Kante der Fräse a\ sich nach allen Richtungen in der horizontalen Schneidebene zu bewegen. In dem Grundrifs der Maschine, Fig. 2, sind diese beiden eigenthümlichen Bewegungen des Rahmenwerkes RS durch die Pfeile R¹ S¹ verdeutlicht.

Der Spindelkopf α mit der Spindel für die arbeitende Fräse a¹ und der Antriebsschnurscheibe a² ist am Kopfe des Armes b, welcher zum Rahmenwerk R gehört, befestigt oder kann auch aus einem Stück mit demselben bestehen.

Am hinteren Ende dieses Armes b ist ein Schlitz angeordnet, mittelst dessen der Arm b auf einer zum Rahmenwerk S gehörigen Rolle h in der Richtung der oben beschriebenen, dem Rahmenwerk R eigenthümlichen Verschiebung R¹ sich bewegen kann.

Diese Bewegung, welche die arbeitende Fräse vor- und zurückschiebt und welche von dem Handgriff f aus eingeleitet wird, erfolgt unter Vermittelung des Hebels «,welcher um den

relativ zu R¹ feststehenden Punkt k des Rahmenwerkes 5 sich drehen kann. Der Hebel i ist bei z², Fig. 2, an dem Arm ζ¹ angelenkt, welcher an seinem hinteren Ende in einer Coulissenführung i³, Fig. 1 und 3, in der Richtung R¹ sich verschieben kann. Die Coulissenführung i³ trägt die Copirrolle r mit Zubehör. " Die von der auf dem Bock E festgespannten Schablone s, Fig. 1, abgeleitete Bewegung in der Richtung R¹ der Copirrolle r und die damit zusammenhängende Bewegung F¹ des Hebels f wird in kleinerem Mafsstabe auf das Rahmenwerk R übertragen, und zwar wie folgt: Der Hebel i ist in einem gewissen Abstande von seinem Drehpunkte k bei m durch eine Verbindungsstange / mit dem Rahmen R gelenkig unter Vermittelung eines zweiten Gelenkes »η¹ verbunden. Die Stange / mit ihren Gelenken m m¹ ist auf zwei Schrauben «z²m² parallel mit sich selbst und mit der Längsachse der Maschine verschiebbar, und zwar dadurch, .dafs die Schrauben m² m'² mit Schnecke und Schneckenrad versehen sind, welche von einer Handkurbel η gleichzeitig in Umdrehung versetzt werden können. Auf diese Weise kann die Entfernung des Punktes m vom Drehpunkte k vergröfsert oder verkleinert werden, wobei gleichzeitig diese Veränderung in derselben Weise auf den Rahmen R bei m^x übertragen wird. Da sich bei dieser Veränderung der Entfernung k m gleichzeitig die Entfernung vi i² umgekehrt verändert, so ist leicht zu übersehen , dafs das Uebersetzungsverhältnifs der Copirrollenbewegung zu der Bewegung der schneidenden Fräse durch Drehen an der Kurbel η in gewissen Grenzen verändert werden kann.

Die bei m¹ auf das Rahmen werk R übertragene Verschiebung in der Richtung R¹ wird ermöglicht einerseits durch die Verschiebung des Armes b in dem Schlitz der Rolle h, andererseits durch die Verschiebung des Armes b^l in der Schlittenführung b² auf dem Bock D. An dem Schlitten b~ sind die Leitrollen b³ zur Uebertragung der Bewegung von der Antriebsschnurscheibe e² auf die Frässpindelscheibe a² angebracht. Wenngleich bei der Verschiebung von R in der Richtung R¹ die Schnur nicht immer senkrecht von den Scheiben b³ ab und auf die Scheiben e aufläuft, so ist doch diese Verschiebung nicht grofs genug, um ein Abfallen der Schnur befürchten zu lassen. -Die Entfernung von b³ bis α² bleibt stets dieselbe, so dafs auch keine Verkürzung oder Verlängerung des Riemens stattfinden kann.

Das Rahmenwerk S dreht sich um die Mittellinie der Achse c, richtiger gesagt, um die hohle Büchse c¹, welche in dem Schlitten c² des Bockes D fest gelagert ist. Der um die Büchse c¹ sich drehende Theil c³ des Rahmens S ist zu einer Schlittenführung c² für den oben erwähnten Schlitten b² des Rahmens R ausgebildet und trägt auch den Arm zur Lagerung der Antriebsscheiben e².

Durch die in der hohlen Büchse c^l drehbare Spindel c mit den beiden darauf befestigten konischen Rädern 4, welche in die Räder 5 eingreifen, werden durch Drehung der Kurbel 3 gleichzeitig die Schrauben 6 in Drehung versetzt und dadurch kann die relative Lage der Mittellinie c zum Bett, namentlich zur Spindel B^! und zur Spindel α innerhalb kleiner Grenzen verändert werden.

Der Rahmen S setzt sich nach hinten fort, nimmt seitlich den Arm k¹ zur Unterstützung der Drehachse k, ferner den Ansatz h^l für die Führungsrolle h auf, trägt die CoulissenfUhrung z'^s für den Arm i^[ und endigt in den Handgriff e.

Um das Gewicht des Rahmens S und des darauf sich verschiebenden Rahmens R zu unterstützen und die leichte Beweglichkeit zu sichern, ist der Rahmen .S in der Nähe der Coulissenführung z³ am unteren Theil mit einem Röllchen ρ versehen, welches auf der bogenförmigen Bahn ο des Bockes E rollen kann. Diese Bahn ο trägt zwei Säulchen o¹, Fig. 3, die ihrerseits die Platte q tragen. Letztere ist mit zwei Böckchen itu versehen, in welche Spitzschrauben eingelassen sind, zwischen denen sich die Schablonenträgerplatte t drehen kann. Letztere kann daher geneigt zur Horizontalen eingestellt werden. Die Schraube mit Mutter ν und die Spiralfeder χ dienen zur Feststellung der gewünschten Lage. Die Schablone s, Fig. 1, wird mittelst der Klaueny mit Klemmschraube auf der Platte t aufgespannt.

Eine andere Vorrichtung zur Schrägstellung der Schablone s zeigt Fig. 5. Der Support ß^x, welcher auf die Platte i, Fig. 1, aufgespannt werden kann, besitzt einen bogenförmigen, mit Theilstrichen versehenen Fortsatz A ^x ₇ auf welchem ein Schieber C^x verstellt werden kann. An letzteren wird auf der Unterfläche die Schablone s angeschraubt, so dafs die Mittellinie oder Theilkreislinie α a des zu fräsenden Zahnes genau in der Mittellinie des Kreisbogens A^x liegt. Auf dem Arm ζ'¹ des Rahmens R ist die senkrecht stehende Spindel 8 angeordnet, welche auf einer hohlen Büchse 9 die konische Copirrolle r trägt.

Die Büchse 9 steht mit einer Hülse 1 auf dem Stift 2 in Verbindung, welch letzterer mit Gewinde und Mutter versehen ist. Dadurch kann man die Büchse beliebig hoch auf der Spindel 8 einstellen und wegen der konischen Rolle r die Justirung der Rahmenstellungen leicht vornehmen.

Die Spiralfeder g dient zur Zurückschiebung des Rahmens R, zu welchem Zweck auch der Draht z'⁴ angeordnet ist, durch welchen der Ar-

^;beiter, denselben mit einem Finger der Hand ergreifend, die Rückwärtsbewegung des Rahmens JR unterstützt und die Schablone s stets an die Copirrolle anzulegen bemüht sein mufs.

Die Mafsverhältnisse der Rahmen sind nun derart gewählt, dafs in demselben Verhältnifs, wie die Bewegung in der Richtung R¹ verkleinert wird, durch die Entfernung k m zu k i² des Hebels i auch in der Richtung S¹ die Bewegung, welche die Copirrolle r von der Schablone abnimmt, auf die fräsende Schneidkante a' übertragen wird, dafs also in demselben Verhältnifs auch die Entfernungen c a^x zu c s stehen. Es wird daher eine auf t eingespannte Schablone s, falls diese beiden Uebertragungsverhältnisse genau gleich sind, auch genau in demselben Verhältnifs durch die Bewegung der schneidenden Frä'skante wiedergegeben.

Beim Arbeiten mit der Maschine wird, nachdem die zu schneidende Fräse d eingespannt ist, und vorausgesetzt, dafs die richtigen Verjüngungsverhä'ltnisse erforderlichenfalls durch Stellen an den Kurbeln 3 und η eingestellt sind, zunächst die Copirrolle r durch Verstellen der Hülse 1 hochgehoben und die Schablone s dicht an dem untersten gröfsten Durchmesser der Rolle r angelegt.

Nachdem man nun die zu bearbeitende Fräse d an die Schneidkante der Fräse a¹ angelegt hat, bestimmt man die zu schneidende Zahntiefe dadurch, dafs man die Rolle wieder so tief herabsenkt, dafs der Abstand von der Kante der Schablone s bis zu dem dieser Kante gegenüberliegenden Durchmesser der Rolle der Zahntiefe (in gröfserem Mafsstabe) entpricht. Zur leichteren Einstellung kann diese Verstellung der Hülse 1 an einer Theilung auf dem Stift 8 oder 2 vorgenommen werden. Alsdann kann, wenn der Schnurtrieb in Bewegung versetzt ist, das Fräsen beginnen, indem man zunächst durch Ziehen an dem Handgriff/ nach links die Fräse a¹ bis zu der gewünschten Tiefe in d eindringen läfst und nunmehr durch gleichzeitiges Ziehen an den Griffen e und f die Rolle r dicht an den Kanten der Schablone s herumführt. Hat man einen Zahn fertig geschnitten, so kann man, um die Fräse a¹ einstweilen während der Verdrehung der Fräse d um eine Zahntheilung aus der Fräse d herauszuheben, die Copirrolle r in eines der beiden Ohren 7 der Platte t einlegen.

Hat man eine Fräse d zu schneiden, deren ä'ufsere Zahnbegrenzung nicht genau hinsichtlich der Zahnhöhe oder Zahnbreite mit der der Schablone s (in kleinerem Mafsstabe) übereinstimmt, so kann man dennoch, ohne die Schablone auszuspannen, mit derselben Schablone auch diese ähnliche Zahnform herstellen. Zu diesem Zweck wird die Schablone s durch Verstellung der Platte t in eine schiefe Lage zur Copirrolle gebracht, so dafs (s. Fig. 5) die Verkürzung der Zahnhöhe, α γ, von der Theilkreislinie α aus gerechnet, um das Stück π in den beiden gezeichneten Endlagen des Schiebers D^x sich ergiebt. In ähnlicher Weise wird sich auch die Entfernung α β für den Zahnfufs verkürzen. Man stelle daher für jede nicht genau passende Fräsenform die Schablone s in dem betreffenden Winkel, Fig. 5, ein.

Zum Schneiden von Schraubenrädern mittelst der beschriebenen Maschine verwendet man einen besonderen Spindelstock B^x, Fig. 6 bis 8, an Stelle des in Fig. 1 dargestellten Spindelstockes B. Das zu schneidende Rad d^x wird, wie bekannt, auf die Spindel aufgespannt, welche durch zwei Segmenträder L^x während des Schneidens gedreht werden kann. Das untere dieser Räder ist mit dem Zahntrieb M^x verbunden, welches durch die Zahnstange H^x gedreht wird. Letztere umfafst an ihrem Ende einen Zapfen, der sich in einem schräg verstellbaren Schlitz G^x verschieben kann. Dieser Schlitz G^x sitzt auf einem Arm Q^x des Schiebers F^x, der unten am Spindelstock B^x in einer Führung parallel mit der Spindel gleitet. Ein anderer Arm N^x des Schiebers F^x besitzt einen Querschlitz, in welchem die Rolle P^x gleiten kann, die mit einem Arm T des Frässpindelträgers α fest verbunden ist. Es wird daher bei der Bewegung der Fräse a^l in der Richtung R¹ keine Bewegung des Schiebers F^x und daher auch keine Drehung des zu schneidenden Rades d^x eintreten, so dafs die Zahntiefe beliebig grofs geschnitten werden kann. Dagegen wird jede Bewegung der Fräse a¹ in der Richtung S' eine Drehung des Rades d^x veranlassen, deren Gröfse von der Schräglage des Schlitzes G ^x abhängt. Es ist daher auf diese Weise möglich, Schraubenräder zu schneiden.

Claims (2)

1. Patent-Ansprüche:

   ι . Eine Fräsmaschine zum Schneiden von Fräsen und Zahnrädern, bei welcher die Schablone von einem drehbaren Rahmen getragen wird und combinirt ist mit einer konischen Copirrolle, welche vertical auf und ab verschoben werden kann, um die Zahnformen an dem Kopfe und am Fufse des Zahnes vergröfsern zu können, ohne die Schablone auswechseln oder verändern zu müssen.
2. 2. Bei der durch Anspruch 1. gekennzeichneten Maschine zum Schneiden von Fräsen und Zahnrädern:

   a) die Anordnung der Werkzeugspindel, die um eine verticale Achse drehbar

   ist, deren Entfernung von der Werkstückspindelachse in bestimmtem Verhältnifs verstellbar ist, mit den beiden . Theilen R und S des Rahmens, welche die schneidende Fräse bewegen:
   b) die Befestigung der Schablone an einem getheilten Kreisbogen, so dafs aufser durch die Neigung des Kreisbogens selbst die Schablone an dem Kreisbogen unter verschiedenen Winkeln eingestellt werden kann (Fig. 5);
   c) Die Anordnung eines Schiebers, welcher die gewünschte Drehung dem zu schneidenden Gegenstande giebt, bestehend aus dem Arm E^x, dem Schieber F^x, dem Schlitz G^x, der Zahnstange H* und dem Zahnbogen L^x, Fig. 6 bis 8.

   Hierzu 4 Blatt Zeichnungen.