Kegelräderbearbeitung

Kegelräderbearbeitung. Die Bearbeitung der Zahnflanken von Kegelrädern geschieht entweder durch Hobeln oder Fräsen.

Bei den Kegelräderhobelmaschinen kann man zwei Gruppen unterscheiden: 1. Maschinen, welche die Zahnflanken mit Hilfe von Schablonen bearbeiten, und 2. Maschinen, welche die Zahnform auf mechanischem Weg durch Abwälzen selbst erzeugen. Die Kegelräderhobelmaschinen der ersten Art [3] arbeiten in der Regel in der Weise, daß ein Hobelstahl entlang der Zahnbreite mit Hilfe einer Schlittenführung sich nach der Spitze des Kegelrades hin und her bewegt, wobei die Schlittenführung einerseits um einen festen Punkt sich dreht und auf der andern außerhalb des Kegelrads liegenden Seite an einer vergrößerten Zahnschablone entlang geschaltet wird. Für jede Flanke ist ein besonderer Stahl und eine besondere Schablone erforderlich. Die Kegelräderhobelmaschinen werden auch mit zwei Schlitten ausgestattet, so daß die beiden Flanken eines Zahns gleichzeitig bearbeitet werden. Die Zahnlücken müssen roh vorgearbeitet sein. Für kleinere Kegelräder werden nach demselben Prinzip Kegelräderhobelapparate gebaut, die sich an Feilmaschinen (s. Stoßmaschinen) anbringen lassen, z.B.D.R.P. Nr. 125080 [5]. – Ein Kegelräderhobelapparat, bei dem für Kegelräder verschiedener Art nur eine Schablone benutzt wird, ist in [10] 1907, S. 148 f., beschrieben. Die Bildung der Zahnflanken erfolgt durch einen geradlinig hin- und hergehenden Stichel in der Weise, daß die Schaltung des Kegelrads sich aus zwei Schallbewegungen zusammensetzt, einer Schaltung des Radkörpers in senkrechter Richtung um die Kegelspitze und einer Drehung um seine Achse. Beide Schallbewegungen erfolgen zwangläufig miteinander. Die Drehung des Radkörpers um seine Achse geschieht mit Hilfe eines Hebels, der sich gegen die spiralförmig verlaufende, bei jeder Schaltung sich drehende Schablone anlegt. Die Einteilung des Apparats für Kegelräder verschiedener Art erfolgt mit Hilfe von Wechselrädern.

Von den Kegelräderhobelmaschinen der zweiten Art ist am bekannteren die Kegelräderhobelmaschine von Bilgram, die von J.E. Reinecker in Chemnitz hergestellt wird. Das Prinzip dieser Maschine besteht darin, daß ein Hobelstahl mit geradliniger Schneide mit Hilfe einer Schlittenführung hin und her bewegt wird, wobei das zu bearbeitende Kegelrad ruckweise so weitergewälzt wird, wie wenn es im Eingriff mit einem Plankegelrad wäre. Die entstehende Zahnform ist eine angenäherte Evolvente. Die Zahnlücke muß roh vorgearbeitet sein und die Bearbeitung der beiden Flanken eines Zahns nacheinander erfolgen. Eine eingehende Beschreibung der Maschine ist enthalten in [4]. Weitere zu dieser Klasse gehörige Maschinen sind die Kegelräderhobelmaschine der Werkstätte für Maschinenbau vorm. Ducommun in Mülhausen i. E. [9] 1906, S. 359, der Gleason Works in Rochester u.a. [9] 1906, S. 193.

Die Kegelräderfräsmaschinen zerfallen in drei Gruppen: 1. Kegelräderfräsmaschinen mit Profilfräsern, mit denen sich indessen nur Verzahnungen herstellen lassen, an die keine höheren Ansprüche gemacht werden. Ueber die dabei üblichen Annäherungsverfahren s. [6], [7]. Das Fräsen geschieht entweder auf den für diesen Zweck mit besonderen Einrichtungen (schräg einstellbarem Werkzeugsupport) versehenen Zahnräderfräsmaschinen oder für kleinere Kegelräder auch auf den Universalfräsmaschinen (Aufspannen des Kegelrads auf dem Teilkopf). 2. Kegelräderfräsmaschinen, die nach einem vergrößerten Modellrad arbeiten. Hierher gehört die Maschine der Rice Gear Co. [2], [8], [9] 1901, S. 447. 3. Kegelräderfräsmaschinen, bei denen die Herstellung der Verzahnung nach dem Abwälzverfahren stattfindet. Für genaue Verzahnungen, die durch Fräsen hergestellt werden sollen, ist dieses Verfahren allein brauchbar. Die in diese Klasse gehörige Maschine von Warren D.R.P. Nr. 89644 (Ludwig Löwe & Co., Berlin) arbeitet nach[420] folgendem Prinzip: Man denke sich zwei ineinander greifende Kegelräder, von denen das eine das zu bearbeitende Rad, das andre ein Planrad (Kegelrad von 180°) ist. Von diesem letzteren sind jedoch nur zwei Zahnflanken in Gestalt zweier Fräser vorhanden. Da ein Planrad auch als kreisförmige Zahnstange gedacht werden kann, ohne daß man einen praktisch meßbaren Fehler begeht und die Zahnstangenzähne bei Evolventenverzahnungen stets geradlinig sind, so besitzen auch die Fräser geradlinige Schneiden. Beim Arbeiten der Maschine rollen entsprechend dem Abrollen des Plankegels auf dem zu bearbeitenden Kegelrad die beiden sich umdrehenden Fräser hin und her und schneiden dabei jedesmal so viel aus dem Arbeitsstück heraus, daß die richtig geformte Zahnlücke entsteht. Nach jedem Hin- und Herrollen werden die Fräser in der Richtung nach der Kegelspitze weitergeschaltet. Ist ein Zahn vollendet, so wird der Radkörper um die Zahnteilung gedreht. – Ueber die Maschine von Beale (Brown & Sharpe) s. [9] 1906, S. 194.

Die Kegelräderfräsmaschinen besitzen den Kegelräderhobelmaschinen gegenüber den Vorteil erhöhter Leistungsfähigkeit, sind aber nicht für alle Arbeitsstücke brauchbar (ein Kegelrad mit verlängerter Radnabe kann z.B. nicht auf Fräsmaschinen bearbeitet werden), außerdem sind vorgeschnittene Radkörper erforderlich.

Literatur: [1] Richard, M.G., Les machines-outils, Paris 1896. – [2] Ders., Les machines-outils à l'exposition de 1900, Paris 1902. – [3] Prégel, Th., Fräs- und Schleifmaschinen, Stuttgart 1892. – [4] Ders., Bilgrams Kegelradhobelmaschine, Selbstverlag der Firma J.E. Reinecker, Chemnitz-Gablenz. – [5] Hülle, Fr. W., Die Werkzeugmaschinen, Berlin 1906. – [6] Jurthe, E., und Mietzsche, O., Handbuch der Fräserei, 2. Aufl., Frankfurt 1903. – [7] Brown and Sharpe Mfg. Co., Construction and use of milling machines, Providence, R.J., U.S.A. 1902. – [8] Berichte über die Weltausstellung 1900, herausgegeben vom k. k. österr. Generalkommissariat, Bd. 6, Wien 1901. – [9] Zeitschr. d. Ver. deutsch. Ing. – [10] Zeitschr. für Werkzeuge und Werkzeugmaschinen. – [11] Kataloge einzelner Werkzeugmaschinenfabriken und -händler.

A. Widmaier.