<Desc/Clms Page number 1>
Vorrichtung zum Abrichten und Profilieren von Schleifscheiben zum
Bearbeiten von Verzahnungen
EMI1.1
<Desc/Clms Page number 2>
scheibenprofil und dem Schablonenkörper bestehen, ist in der franz. Zusatzpatentschrift nicht angegeben und diese mathematischen Beziehungen sind auch nicht einfach zu überblicken. Es wird also erforderlich sein, dass man durch Probieren einen Schablonenkörper herstellt, der dann das gewünschte Schleifscheibenprofil erzeugt. Dieses Probieren dürfte jedoch zeitraubend und umständlich sein, und ausserdem ist es sehr schwierig, das gewünschte Profil auf hunderstel Millimeter herzustellen. Interessant ist ferner die
EMI2.1
dem ist das dort dargestellte Prinzip nicht bei Abrichtvorrichtungen neueren Datums verwendet wor- den.
Zweck der Erfindung ist es, die Nachteile der bekannten Vorrichtungen zu beseitigen. Die Vorrich- tung nach der Erfindung ist gekennzeichnet durch einen am Flankenabrichtschlitten geführten Steuer- schlitten, der die Steuerschablone trägt, deren Flanken ein massstäblich vergrössertes Flankenprofil der
Schleifscheibe darstellen, und durch ein Paar von Hebeln, die scherenartig schwenkbar an einem mit dem Flankenabrichtschlitten verbundenen Lagerzapfen angeordnet sind, an ihren kurzen Hebelarmen die Flankenabrichtwerkzeuge tragen und mit ihrem langen Hebelarm an der Steuerschablone anliegen, wobei das Verhältnis der Hebelarme entsprechend dem Verhältnis des Profils der Steuerschablone zum tatsäch- lichen Schleifscheibenprofil gewählt ist.
Die Vorteile der erfindungsgemässer Verrichtung sind hauptsächlich darin zu sehen, dass eine Scha- blone verwendet werden kann, die eine massstabgetreue Vergrösserung des gewünschten Flankenprofils darstellt. Diese massstabgetreú vergrösserte Schablone wird auf dem Steuerschlitten befestigt und ihr
Flankenprofil durch die Hebel abgegriffen. Infolge d± gewählten Hebelübersetzung sowie der zwangsläu- fig gesteuerten Hubbewegung von Flankenabrichtschlitten und Steuerschlitten wird eine massstabgerechte
Verkleinerung des Schablonenprofils auf das Flankenprofil der Schleifscheibe übertragen.
Die neue Vorrichtung ermöglicht also die Verwendung von Schablonen, die eine massstabgetreue
Vergrösserung des gewünschten Flankenprofils darstellen. Diesemassstabgetreuen Vergrösserungen sind ein- fach herstellbar, da die massstabgerechte Vergrösserung einfache mathematische Gesetze befolgt. Ein be- sonderer Vorteil durch die Vergrösserung des Flankenprofils an der Schablone wird dadurch erreicht, dass sämtliche Fehler, die auf der Schablone enthalten sind, im Verhältnis der Vergrösserung verkleinert wer- den. Besteht also zwischen dem gewünschten Flankenprofil und dem Schablonenprofil ein Vergrösserungs- verhältnis von 1 : 10, so werden sämtliche Fehler der Schablone im Verhältnis 10 : 1 verkleinert. Das be- deutet, dass ein Fehler der Schablone von 1/10 mm auf der Schleifscheibe nur einen Fehler von
1/100 mm erzeugt.
Wie man sieht, kann mit der neuen Vorrichtung eine besonders grosse Genauigkeit er- reicht werden.
. Ein Ausführungsbeispiel der Vorrichtung ist in der Zeichnung dargestellt. Es zeigen :
Fig. 1 eine schematische Darstellung der Bewegungen der Abrichtwerkzeuge am Schleifscheibenpro- fil, Fig. 2 einen Längsschnitt durch einen mikrometisch einstellbaren Werkzeughalter, Fig. 3 eine An- sicht desselben, Fig. 4 einen Schnitt nach der Linie A-A in Fig. 2, Fig. 5 einen Längsschnitt durch die erfindungsgemässe Vorrichtung, Fig. 6 eine Draufsicht auf die Vorrichtung nach Fig. 5, Fig. 7 eine
Stirnansicht auf das die Abrichtwerkzeuge tragende Ende der Vorrichtung, Fig. 8 einen Schnitt nach der
Linie IV-A in Fig. 5, Fig. 9 einen Schnitt nach der Linie V-A in Fig. 5, und Fig. 10 eine schematische
Darstellung der Abrichtwerkzeuge im Moment des Zustellens.
Gemäss Fig. 1 ist ein Umfangsabrichtwerkzeug I vorgesehen, das den äusseren Kreisbogen der
Schleifscheibe 2 abrichtet. Ferner sind Flankenabrichtwerkzeuge 3 und 4 vorhanden, die Flanken dieser
EMI2.2
gleichen Augenblick sich ausserhalb der Umfangskurve 2A, die es soeben abgerichtet hat, befindet. Das Umfangsabrichtwerkzeug I wird in eine durch die Pfeile A und B angedeutete Schwenkbewegung versetzt, wobei es unter der Einwirkung eines weiter unten beschriebenen Nockens, entsprechend den Pfeilen C und D, längsverschoben wird. Dieser Verschiebeweg ist im allgemeinen auf 1 oder 2 mm begrenzt. Die Abrichtwerkzeuge 3 und 4 werden symmetrisch auseinander- und zusammengeschwenkt wie durch die Pfeile E und F angedeutet. Das Schwenken wird durch einen Reduzierpantographen bewirkt, wie weiter unten beschrieben.
Gleichzeitig mit der Schwenkbewegung werden sie in Richtung der Pfeile G und H jeweils ein kleines Stück, z. B. etwa 1 1/2 mm über die Höhe des Zahnes hinaus hin-und herbe- wegt.
In Fig. 2 ist ein Längsschnitt durch einen Werkzeugträger für ein Werkzeug der in Fig. 1 mit 3 und 4 bezeichneten Art dargestellt. Der Träger weist eine Traghülse 5 auf, in der der im Querschnitt prisma -
<Desc/Clms Page number 3>
tische Werkzeugschaft 6 gleiten kann. Letzterer ist nach rückwärts in Form eines mit Gewinde versehe- nen Zapfens 7 verlagert. Der Zapfen durchsetzt einen Stützring 8 und eine Scheibe 9 und ist anschlie- ssend in einen Stellring 10 eingeschraubt. Er ist über diesen hinaus durch einen zylindrischen Stift 7'ver- längert, an dessen Ende ein Kopf 11 angenietet ist. Der Stellring 10 ist mit Rechtsgewinde in die Traghülse 5 eingeschraubt. Eine Scheibe 12 stützt sich an einer Schulter 13 im Inneren der Hülse ab.
Zwi- schen die Scheiben 9 und 12 ist eine Druckfeder 14 eingeklemmt, die den Stellring 10 nach oben drückt und dadurch eine Pressung im Gewinde des Stellrings hervorruft.
Eine zweite Druckfeder 15 hat bezüglich des Zapfens 7 die gleiche Funktion, so dass auch dessen Ge- winde mit Klemmung und ohne Spiel mit dem Gegengewinde im Stellring zusammenarbeitet. Der Stellring ist mit einer 100teiligen Skala 16 (Fig. 3) versehen. Die Steigung des Gewindes am Zapfen 7 ist kleiner als diejenige auf der Aussenfläche der Traghülse. Die Dezimalskala ermöglicht es, die Spitze des
Werkstückes auf etwa ein Hunderstel Millimeter genau einzustellen.
Der weiter unten beschriebene Werkzeugträger für das Umfangsabrichtwerkzeug ist in gleicher Weise ausgebildet und ist lediglich länger.
Die in den Fig. 5 und 8 dargestellte Vorrichtung ruht auf einer Schwalbenschwanzführung 17, die zu einem Teil einer Schleifmaschine gehört. Auf dieser Führung ist ein Umfangsabrichtschlitten 18 ver- schiebbar, der durch eine Schraubspindel 19 antreibbar ist, die mit einer Spindelmutter 20 zusammen- arbeitet. Letztere ist am Schlitten 18 mittels Schrauben 21 befestigt (s. Fig. 8).
Ein zweiter als Flankenabrichtschlitten zu bezeichnender Schlitten 22 ist entlang einer Schwalben- schwanzführung 23 verschiebbar, die einen Teil des Schlittens 18 bildet. Ein dritter Schlitten 24, der
Steuerschlitten genannt wird, ist entlang einer Schwalbenschwanzführung 24 A bewegbar, die am Schlit- ten 22 vorgesehen ist.
Mit letzterem ist ein Ansatz 25 durch Schrauben 26 fest verbunden. Der Ansatz kann in einer
Nut 26 A hin-und herbewegt werden, die in den Mantel einer zylindrischen Trommel 27 eingearbeitet ist. Die Nut hat in der Abwicklung im wesentlichen die Form eines rechtwinkeligen Dreiecks. Die Trom- mel ist auf eine Achse 28 aufgekeilt. Diese ist mittels einer Mutter 30 am Schlitten 18 festklemmbar, wobei eine Schulter 29 der Achse fest gegen eine Wand des Schlittens 18 gepresst wird. Die Trommel 27 kann bei gelöster Mutter 30 mittels eines auf das Vierkantende der Achse aufgeschobenen Handgriffs ver- dreht und unter Zuhilfenahme einer Skala 32 (Fig. 6) in die richtige Winkelstellung gebracht werden. In dieser Stellung wird die Trommel durch Anziehen der Mutter blockiert.
Mit dem Steuerschlitten 24 ist ein hydraulischer Arbeitszylinder 33 fest verbunden. Die Kolbenstan- ge 34 des zu diesem Zylinder gehörigen Kolbens ist mit Hilfe einer Mutter fest in einer Wand des Flan- kenabrichtschlittens 22 gehaltert. Die Druckmittelzufuhr zum Zylinder 33 erfolgt über Leitungen 35 und
36, wobei in die Leitung 36 ein Drosselventil 36 A eingeschaltet ist, das eine Regelung der Strömungsge- schwindigkeit des Druckmittels gestattet.
Im Schlitten 18 ist ein Doppelzahnsegment 38 mittels der Drehachse 39 schwenkbar gelagert. Dieses ist mit zwei Zahnsegmenten 40 und 40 A versehen, wobei das Zahnsegment 40 A einen grösseren Radius aufweist als das Zahnsegment 40. Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel beträgt das Verhältnis der Ra- dien 5 : 1. Am Steuerschlitten 24 ist eine Zahnstange 37 angeordnet, die mit dem äusseren Zahnsegment
40 A kämmt. Der Flankenabrichtschlitten 22 weist eine Zahnstange 41 auf, die wieder mit dem inneren
Zahnsegment 40 kämmt.
Bei dem gewählten Radienverhältnis bewegt sich der Flankenabrichtschlitten 22 gegenüber dem
Steuerschlitten 24 mit fünffacher Untersetzung, d. h. wenn der Steuerschlitten sich entlang einer Strek- ke bewegt, die der Entfernung zwischen dem Ansatz 25 und der Wand 25'der Nut 26 A entspricht, dann durchläuft der Flankenabrichtschlitten 22 eine fünf mal kleiner Strecke. Diese kleinere Strecke ist in allen Fällen so gewählt, dass sie der Höhe des zu erzeugenden Zahnprofils entspricht.
Der Steuerschlitten 24 trägt eine Kurvenschablone 42, die zentriert in eine Nut 43 eingesetzt und mit Schrauben 44 befestigt ist. An den Profilkurven dieser Schablone liegen Nasen 45 und 46 an, die je- weils an den Enden zweier Hebel 47 und 48 angeordnet sind. Diese Hebel sind an einem Zapfen 49 sehe- renartig schwenkbar gelagert, wobei die Lagerung mittels Kugellager 50 und 51 erfolgt. Die Kugellager sind durch Dichtungen 52 geschützt. Am andern Ende der Hebel 47 und 48 sind Aussparungen für mikro- metrische Werkzeugträger 53 und 54 vorgesehen. Diese Werkzeugträger sind jeweils durch einen Riegel 55 und 56, der sich an einem Flansch 57 des Werkzeugträgers abstützt, in der Aussparung gehaltert. Zwei
Federn 47 A und 48 A halten die Nasen 45 und 46 in Berührung der Profilkurven der Schablonen 42.
Ein drittes Abrichtwerkzeug 58 ist zum Abrichten des Umfangs der Schleifscheibe 2 vorgesehen. Dieses ist in einem mikrometrischen Werkzeughalter 59 gelagert, der mit den vorstehend beschriebenen im
<Desc/Clms Page number 4>
wesentlichen identisch ist und lediglich eine grössere Länge besitzt. Er ist im Hauptträger 60 gelagert und durch Eingriff in eine Nut 61 gegen Drehung gesichert. In axialer Richtung wird der Werkzeughalter 59 durch Federn 64,65 gegen eine Rollenführungsschablone 63 gedrückt. In einem Arm des Trägers ist eine
Führungsrolle 62 gelagert, die an der Rollenführungsschablone abrollen kann. Die Federn 64,65 stützen sich mit ihren einen Enden an den Wänden 66 und 67 und mit ihren andern Enden an der mit dem Werk- zeugträger verbundenen Traverse 70 ab.
Sie werden durch Stäbe 68,69 geführt, die mit ihren einen En- den in die Traverse 70 eingeschraubt sind und anihren andern Enden die Wände 66, 67 in Bohrungen durch- setzen.
Der Hauptträger 60 ist auf einer zylindrischen Rollenbahn 75 drehbar gelagert, wobei diese Rollen- bahn in um 900 zueinander versetzten Nuten angeordnete Rollen 75'aufweist. Die Rollen werden durch
Tellerfedern 76 spielfrei gehalten, die auf einen Bolzen 77 aufgeschoben sind. Der Bolzen 77 ist durch einen Keil 78 gegen Drehung gesichert und wird axial mittels eines Deckels 79 und eines Sprengrings80 festgehalten.
Die vorerwähnte Einrichtung ist am Umfangsabrichtschlitten 18 mittels eines Zapfens 80 A (Fig. 6 und 8) befestigt, der mittels einer Schraube 80 C in einem Lagerauge 80 B festgehalten ist.
Der Hauptträger 60 besitzt einen Hebel 81, in dessen Ende ein Zapfen 82 eingesetzt ist, um den eine Gelenkstange 83 an einem Ende drehbar ist, während das andere Ende der Stange mit einem Zap- fen 84 verbunden ist. Dieser Zapfen trägt einen Vierkant und ist durch eine Mutter 86 und Scheiben 86 A in einer im Querschnitt T-förmigen Nut 85 festgeklemmt. Diese Nut ist in einen Hebel 87 eingearbeitet, der fest mit einem Zapfen 88 verbunden ist. Dieser Zapfen ist in einer Bohrung eines brückenförmigen
Lagerbockes 89 drehbar gelagert, der mittels Schrauben 90 am Flankenabrichtschlitten 22 befestigt ist.
Ein Hebel 91, der unterhalb des brückenförmigen Lagerbockes 89 angeordnet ist, ist mit dem Zapfen 88 verkeilt und weist am andern Ende eine Gabel 91 A auf. In diese Gabel greift ein Zapfen 92 ein, der fest mit der Kurvenschablone 42 verbunden ist.
Die Wirkungsweise dieser Einrichtung ist folgende :
Wenn in den hydraulischen Arbeitszylinder 33 ein Druckmittel eingeleitet wird, verschiebt sich der
Arbeitszylinder und nimmt den Steuerschlitten 24 mit dem Zapfen 92 mit. Dieser verschwenkt infolge seines Eingriffs in die Gabel 91 A den Hebel 91, so dass sich der Zapfen 88 im brückenförmigen Lager- bock dreht. Hiedurch wird der Hebel 87 verschwenkt, der die Gelenkstange 83 verschiebt. so dass der
Hauptträger 60 mit der Traverse 70 in Schwenkbewegung versetzt wird. Die Führungsrolle 62 rollt an der Rollenführungsschablone 63 ab, wobei sie dessen Profil infolge der Anpressung durch die Federn 64 und 65 genau folgt. Die Axialbewegungen der Traverse 70 mit dem Führungsrollenträger übertragen sich auf den Halter 59 des Umfangsabrichtwerkzeuges.
Das Umfangsabrichtwerkzeug 58 profiliert den Umfang der Schleifscheibe 2 in Abhängigkeit des an der Rollenführungsschablone 63 vorgesehenen Profils. Die
Schablone 63 ist an einer Brücke 93 mit Schrauben 93 A befestigt. Die Hebel 47 und 48 gleiten mit ih- ren oberen Flächen 47 B und 48 B (Fig. 9) an der Unterseite der Brücke 93 und mit ihrer Unterseite auf der Oberfläche des Steuerschlittens 24 sowie einer Stütz- und Deckleiste 94.
Die Schraubspindel 19 ist gegen Axialbewegung durch eine Schulter 95 gesichert, die mit einer nicht dargestellten Mutter an einer Wand 96 des Maschinenteils 17 A festgeklemmt werden kann. Am andern Ende durchsetzt die Schraubspindel eine. Skalenscheibe 98, deren Nabe 98 A auf sie aufgekeilt ist.
Der nicht. sichtbare Keil liegt in einer Nut 99. Die Schraubspindel weist ein Vierkantende 19 A zum Auf- schieben eines Handrades auf.
Die gesamte Abrichteinrichtung kann auf der Führung 17 mit grosser Genauigkeit gegenüber der Ach- se 2c der Schleifscheibe 2 verschoben werden.
Die auf diese Weise durchfahrenen Strecken können mit grosser Genauigkeit an einer Skala 102 in
Millimeter abgelesen werden. Mit dieser Skala arbeitet ein Zeiger X zusammen, der am Umfangsab- richtschlitten 18 befestigt ist. Ferner kann die Ablesung an der Skalenscheibe 98 erfolgen. Um die Kon- trolle der Einstellbewegungen vollständig zu machen, ist der ständige Abstand zwischen der Achse 2 c der Schleifscheibe und dem Nullpunkt der Skala 102 mit 0,325 angegeben. Der Abstand zwischen der
Schwenkachse des Umfangsabrichtwerkzeuges und dem Zeiger X ist mit 55 mm angegeben. Der Abstand des Schwenkzapfens 49 der Hebel 47,48 vom Zeiger X beträgt 85 mm.
Wie vorstehend erwähnt, weist die Trommel 27 eine mikrometrische Skaleneinteilung 32 auf, bei der die Strecke zwischen den grossen Markierungsstrichen 32 A einem Millimeter auf den inneren Erzeu- genden der Nut 26 A entspricht. Diese Erzeugenden liegen zwischen der Seitenwand 25'und der Schräg- fläche des Ansatzes 25. Die entsprechend Erzeugende ist in Fig. 6 durch einen Doppelpfeil angedeutet, Unter diesen Umständen gestatten die Dezimalteilstriche 32 B das direkte Ablesen von Zehntel Millimeter.
<Desc/Clms Page number 5>
Hunderstel Millimeter können mit einem nicht dargestellten Mikroableser leicht abgeschätzt werden.
Im folgenden werden die Zusammenhänge zwischen den Messeinrichtungen der verschiedenen Werk- zeuge und Organe im Hinblick auf die Skala 102 und die Trommel 27 beschrieben :
Wie bereits oben erwähnt, ist die Länge der Werkzeuge 53 A, 54 A und 58 von der Spitze 6 A bis zum Flansch 5 A (Fig. 3) bekannt. Da ferner der Abstand der Achsen der Aussparungen für die Werkzeug- träger 53 und 54 vom Drehpunkt genauso bekannt ist wie der Abstand des jeweiligen Bezugsflansches 54 bzw. 57 A von der Hauptachse der Vorrichtung, wird der Abstand der Werkzeugspitzen voneinander ge- messen, wenn die Kurvenschablone 42 ganz zurückgezogen ist, d. h. wenn der Ansatz 25 des Steuerschlit- tens 24 an der Seitenwand 27 A der Nut 26 A anliegt.
Am Ende der Kurvenschablone 42 ist eine Markierung"2, 6"angebracht. Dies bedeutet, dass der Ab- stand der Spitzen der Werkezuge 53 A und 54 A voneinander 2,6 mm beträgt. Die Bedienungsperson braucht nur noch die Stellringe auf die Markierungen 16 und 16 A einzustellen. Die Markierungen 16 sind an den Stellringen und die Markierungen 16 A aussen an den Traghülsen der Werkzeugträger angebracht, wie in Fig. 3 dargestellt. Die Werkzeugspitzen sind damit beide symmetrisch zur Schleifscheibe und in gleichen Abständen von der Hauptachse der Abrichteinrichtung angeordnet.
Genauso wird das Umfangsprofilierwerkzeug 58 eingestellt, dessen Arbeitsanschlag die Rollenfüh- rungsschablone 63 ist. Je nach deren Verlauf ist diese mit einer Markierung versehen, z. B. einer Mar- kierung + 0,4, die anzeigt, dass die Spitze des Werkzeugs 58 um + 0,4 auf die Schleifscheibe zu ver- schoben werden muss, im Verhältnis zum Standardwert des zu profilierenden Zahnmoduls, auf den das
Werkzeug eingestellt ist.
Diese Neueinstellungen der Abrichtwerkzeage werden jedesmal vorgenommen, wenn Verzahnungen mit anderem Modul geschliffen werden müssen, was ein Auswechseln der Rollenführungsschablone 63 und der Kurvenschablone 42 erfordert.
Nachdem die Vorrichtung auf die oben beschriebene Weise eingestellt ist, arbeitet sie wie folgt :.
Dem hydraulischen Arbeitszylinder 33 wird durch die Leitung 36 ein Druckmittel zugeführt, das das
Drosselventil 36 A durchfliesst, wodurch die Zuflussgeschwindigkeit des Druckmittels und damit die Ver- schiebegeschwindigkeit des Zylinders 33 begrenzt wird. Der Zylinder 33 bewegt sich in Richtung des
Pfeiles S und nimmt den Steuerschlitten 24 mit der Kurvenschablone 42 mit. Letztere dringt zwischen die langen Arme der Hebel 47 und 48 ein und spreizt diese. Der Zapfen 92 nimmt die Gabel 91 A mit. Über den Zapfen 84, die Gelenkstange 83 und den Hebel 81 wird der Hauptträger 60 und damit das Werk- zeug 58 in Schwenkbewegung versetzt. Die Führungsrolle 62 rollt an der Rollenführungsschablone 63 ab.
Während dessen entfernen sich die Werkzeuge 53 A und 54 A voneinander, infolge der Spreizung der sie tragenden Hebel durch die Kurvenschablone 42. Gleichzeitig mit diesen Vorgängen nimmt der Steuer- schlitten 24 den grossen Zahnsektor 38 mittels der Zahnstange 37 mit. Der Zahnsektor 40 treibt die Zahn- stange 41 an und verschiebt somit in entsprechend geringerem Masse den Flankenabrichtschlitten 22, der die Flankenabrichtwerkzeuge 53 A und 54 A trägt.
Inzwischen wurde die Schleifscheibe 2 in Drehung versetzt. Die Schraubspindel 19 wird von der Be- dienungsperson oder von einem Motor angetrieben und die ganze Abrichteinrichtung bewegt sich auf die
Schleifscheibe 2 zu. Die Flankenabrichtwerkzeuge 53 A und 54 A greifen bereits, wie aus Fig. 10 er- sichtlich, an den Ecken des Schleifscheibenprofils an, während das Werkezug 58 den Umfang des Profils abrichtet, wenn der Zeiger X gegenüber der Nullmarkierung an der Skala 102 zu liegen kommt.
Der Arbeitszylinder 33 wird in beiden Richtungen hin-und herbewegt, bis das Abrichten in der oben angedeuteten Weise beendet ist.
**WARNUNG** Ende DESC Feld kannt Anfang CLMS uberlappen**.