Maschine zum Verzahnen von Spiralkegel- oder Schraubrädern im kontinuierlichen Teilverfahren Vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Ma schine zum Verzahnen von Spiralkegel- oder Schraub rädern im kontinuierlichen Teilverfahren, bei welcher dafür zuerst mit einem Messerkopf in der Form eines Profilstirnmesserkopfes die Zahnlücken des Werk stückes eingestochen und anschliessend im Abwälz- verfahren fertig geschnitten werden, wobei zum Ein stechen der Messerkopf mitsamt dem Wälzstock, in welchem die den Messerkopf tragende, mit einer steuer baren Kupplung in Antriebsverbindung stehende Wälz- trommel gelagert ist,
vermittels eines Nachlaufsteuer systems mit Schablone verschiebbar ist, und diese Schablone auf einem senkrecht zur Verschieberichtung des Messerkopfe verschiebbaren Hauptschlitten in der Verschieberichtung des Messerkopfes verschiebbar an geordnet ist und eine zur Verschieberichtung des Hauptschlittens schräg verlaufende Zustellsteuerkante aufweist, und wobei zum Fertigschneiden der Zahn lücken ein verstellbarer Anschlag für den Wälzstock und miteinander zusammenarbeitende Schaltelemente für das Betätigen der Wälzstockkupplung angeordnet sind.
Eine solche Maschine ist bekannt. Bei ihr wird der Wälzstock während des Einstechvorganges mittels des genannten Nachlaufsteuersystems bis an einen einstell baren Anschlag geführt und dann selbsttätig mit dem Maschinenbett verklemmt, worauf das Nachlaufsteuer system, welches seinen Einfluss auf den Wälzstock ver loren hat, selbsttätig ausser Wirkung gesetzt wird. Da der Anschlag die Wälzstellung des Wälzstocks fest legt, wird nach dem Festklemmen des Wälzstocks selbsttätig die Wälzbewegung der Wälztrommel einge leitet.
Die Aufgabe vorliegender Erfindung besteht darin, diese bekannte Maschine zu vereinfachen, die Fest- klemmvorrichtung für den Wälzstock auszumerzen und den schon vorhandenen Hauptschlitten zur Lösung weiterer Steuerprobleme mitzuverwenden.
Gemäss vorliegender Erfindung ist der verstellbare Anschlag für den Wälzstock auf dem Hauptschlitten in Form eines in der Verschieberichtung des Schlittens verlaufenden geraden Teils der Schablonensteuerkante vorgesehen und sind als Schaltelemente für die Wälz- stockkupplung ein Schalter auf dem Wälzstock und ein zweiter, in Verschieberichtung des Hauptschlittens ver schiebbarer Anschlag in Form eines Nockens auf dem Hauptschlitten angebracht,
um den Schalter durch den entsprechend eingestellten Nocken frühestens am Ende des Einstechens zu betätigen, und befindet sich ein dritter, in Verschieberichtung des Hauptschlittens ver schiebbarer Anschlag auf dem Hauptschlitten, der zu sammen mit einem festen Anschlag am Wälzstock zur Festlegung der Ausgangsstellung des Hauptschlittens dient.
Der Wälzstock kann also, nachdem er wie bisher mit dem Nachlaufsteuersystem bis in die Wälzstellung gebracht wurde, ohne ihn mit dem Maschinenbett ver klemmen zu müssen, genau, und zwar lediglich mittels des Nachlaufsteuersystems und der Schablone in der Wälzstellung gehalten werden, wobei einerseits, als grosser Vorteil, der Hauptschlitten, auch nachdem der Wälzstock die Wälzstellung erreicht hat, noch etwas weiter laufen gelassen werden kann, um auf diese Weise mittels eines Nockens die Wälztrommelkupplung be tätigen und damit die Wälzbewegung einleiten zu kön nen,
und anderseits mittels einfachster Mittel die Aus gangsstellung des Hauptschlittens und unter Berück sichtigung der Wirkung der Nachlaufsteuerung die Stellung des Wälzstocks für den Beginn des Einstech- vorganges festlegbar sein kann. Auf der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt.
Es zeigen: Fig. 1 eine Maschine zum Verzahnen von Spiral kegel- oder Schraubrädern im kontinuierlichen Teil verfahren in Ansicht, Fig. 2 eine schematische Darstellung des Nachlauf steuersystems mit Taster und Gebervorrichtung in Ansicht von der Rückseite von Fig. 1 und teilweise im Längsschnitt.
In Fig.1 ist mit 3 das Maschinenbett bezeichnet, auf dem sich einerseits der Wälzstock 4 verschiebbar und anderseits der den Spindelstock 5 tragende Schwenk tisch 6 drehbar abstützen. Im Spindelstock 5 ist das sich drehende Werkstück 7 gelagert, während das sich ebenfalls drehende Werkzeug 8 - ein Messerkopf in der Form eines Profilstirnmesserkopfs - indirekt in der Wälztrommel 9 seine Lagerung findet. Die im Wälzstock gelagerte Wälztrommel 9 steht mit einer elektrisch gesteuerten Wälzstockkupplung 10 in be kannter und daher nicht veranschaulichter Antriebs verbindung.
Die Verschiebung des Wälzstocks 4 zu sammen mit der in ihm gelagerten Wälztrommel 9 und dem Werkzeug 8 gegenüber dem Maschinenbett 3 er folgt mittels des Nachlaufsteuersystems 11 mit Scha blone 49, d. h. also mit Taster 18 und Gebervorrich tung 12.
Verzahnungsmaschinen für Spiralkegelräder ähn lich wie in Fig. 1 gezeigt oder auch für Schraubräder sind an sich bekannt und in ihrem Aufbau und ihrer Wirkungsweise in Veröffentlichungen beschrieben, wie z. B. in der schweizerischen Patentschrift Nr. 263 722, wobei die hydraulische Verschiebung des Wälzstocks ohne Verwendung eines Nachlaufsteuersystems erfolgt.
Ein Gehäuse 13 des Nachlaufsteuersystems (siehe Fig. 2) ist fest auf das Maschinenbett 3 geschraubt. Der Wälzstock 4 stützt sich verschiebbar auf die Führung 14 des Maschinenbettes 3 ab. Im Gehäuse 13 sind je in einer Zylinderbohrung der Kolben 15 mit Kolben stange 16 und der Steuerschieber 17 verschiebbar ge lagert. Der Steuerschieber 17 trägt auf seiner einen Seite den Taster 18 mit Tastrolle 19 und auf seiner anderen Seite eine Feder 20, die sich gegen das Gehäuse 13 abstützt. Ferner steht der Steuerschieber 17 noch zusätzlich in Antriebsverbindung mit einem Hub magneten 21, der über einen Schalter 22 mit dem Netz verbunden ist. Der Steuerschieber 17 erhält über die Leitung 23 Drucköl und ist auf übliche Weise mittels der Leitungen 24 und 25 mit den beiden Seiten des Kol bens 15 verbunden. Der Rücklauf des Öls erfolgt durch die Leitung 26.
Die Grundplatte 27 der Gebervorrichtung 12 mit den Führungen 28 ist fest auf den Wälzstock 4 ge schraubt, welcher seinerseits fest mit der Kolbenstange 16 verbunden ist. Auf den Führungen 28 ist der Haupt schlitten 29 vertikal verschiebbar geführt, und zwar quer zur Achsrichtung des Tasters 18. Auf dem Haupt schlitten 29 ist ferner die Zahnstange 30 befestigt, die mit einem Ritzel 31 kämmt, welches auf einer im Bock 32 gelagerten Welle 33 sitzt und über die Kegelräder 34, 35 und die Welle 36 mit der mittels Hebel 37 betätig- baren Kupplung 38 in Antriebsverbindung steht.
Das aus der Zahnstange 30 und den Rädern 31, 34 und 35 bestehende Getriebe ist nicht selbsthemmend. Die Kupplung 38 wird über die in Bock 39 gelagerte Welle 40 und das selbsthemmende Schneckengetriebe 41, 42 von einem regulierbaren Elektromotor 43 ange trieben, welcher über den Schalter 44 ans Netz ange schlossen ist.
Quer zur Verschieberichtung des Hauptschlittens 29, also in Achsrichtung des Tasters 18, ist auf den Füh rungen 45 des Schlittens 29 der mittels Handrad 46 und Spindel 47 verstellbare Zusatzschlitten 48 verschiebbar angeordnet, auf welchem die Schablone 49, die mit der Tastrolle 19 in Kontakt steht, befestigt ist. Die Scha blone 49 weist eine Zustellsteuerkante 50 auf und daran anschliessend eine in Richtung der Verschiebung des Hauptschlittens 29 verlaufende Anschlagsteuerkante 51. Die Stellung des Zusatzschlittens 48 kann auf der Skala 52 genau abgelesen werden.
Ferner ist auf dem Hauptschlitten 29, und zwar auf seinen Führungen 53 ein in gleicher Richtung wie dieser mittels Handrad 54 und Spindel 55 verstellbarer Neben schlitten 56 angeordnet, welcher gegen einen Anschlag 57 der Grundplatte 27 die Begrenzung der unteren Aus gangsstellung des Hauptschlittens 29 bildet und dessen Stellung an der Skala 60 genau abgelesen werden kann. Gleichfalls auf dem Hauptschlitten 29 ist der ebenfalls in der gleichen Richtung wie dieser verstellbare Steuer nocken 58 angeordnet, der einen Schalter 59 betätigen und dadurch die elektrisch gesteuerte Kupplung 10 im nicht dargestellten Antriebsmechanismus der Wälz- trommel 9 schliessen kann.
Die Wirkungsweise ist folgende: Im Gegensatz zur Arbeitsweise, wie sie in der schweizerischen Patent schrift Nr. 263 722 beschrieben ist, erfolgt der eigent liche Verzahnungsprozess, d. h. die Ausbildung der Zähne einschliesslich ihres Flankenprofils in zwei auf einanderfolgenden Phasen: Während der ersten Phase führt das Werkzeug 8 ausser seiner Drehung um die eigene Achse nur eine axiale Vorschubbewegung - das Enstechen der Zahnlücken - aus. Sobald das Werk zeug 8 auf volle Zahntiefe vorgedrungen ist, setzt die Einstechbewegung aus, und die Wälztrommel 9, auf welcher das Werkzeug exzentrisch gelagert ist, beginnt sich zu drehen, womit die eigentliche Profilerzeugung einsetzt.
Während das Werkzeug 8 im Werkstück 7 die Zahnlücken vorschruppt, d. h. also während des Ein stechens, muss das Werkzeug 8 und somit auch der Wälzstock 4 um ein ganz bestimmtes Mass, die soge nannte Einstechtiefe, gegen das Werkstück zugestellt werden. Dies erfolgt dadurch, dass der Motor 43 über das Schneckengetriebe 41, 42, die Kupplung 37, die Kegelräder 35, 34, das Zahnrad 31 und die Zahnstange 30 den Hauptschlitten 29 aus einer unteren Ausgangs stellung nach oben verschiebt.
Dabei wird der quer zum Hauptschlitten 29 in Richtung des Tasters 18 einstell bare Zusatzschlitten 48 und damit auch die Schablone 49 in der Bewegungsrichtung des Hauptschlittens 29 mitverschoben. Die Zustellkante 50 der Schablone 49 führt den Taster 18 über Tastrolle 19 und damit den Steuerschieber 17, ein vielfach bekanntes Vierkanten nachlaufsteuerorgan, unter der Wirkung des Hub magneten 21 nach rechts, so dass Drucköl über die Leitungen 23, 24 auf die rechte Seite des Kolbens 15 gelangt und diesen samt Kolbenstange 16 und Wälz- stock 4 nach links drückt.
Dies dauert solange, bis die Tastrolle 19 an den Anfang der in Richtung der Relativ verschiebung der Schablone 49 zum Taster 18 verlau fenden Steuerkante 51 gelangt, in welchem Moment der Wälzstock, sobald er die entsprechende Stellung er reicht hat, stillgesetzt und selbsttätig durch das Nach laufsteuersystem in dieser Lage festgehalten wird. Die genannte Lage entspricht der Endlage des Wälzstocks im Einstechvorgang, d. h., der Wälzstock hat die der Wälzebene entsprechende Lage erreicht. Diese Lage wird nicht mehr wie bisher durch einen Anschlag, son dern durch die Gebervorrichtung, d. h. im vorliegen den Beispiel durch den Anfang der Steuerkante 51 und damit durch die Stellung des Hauptschlittens 29 über wacht.
Dadurch entstehen grosse Vorteile, weil dabei der Hauptschlitten 29 mit zusätzlichen Organen ausge rüstet ist, die auf einfache und übersichtliche Art und Weise nicht nur die der Wälzebene entsprechende Lage des Wälzstocks vermittels Zusatzschlittens 48, son dern auch die Einstechtiefe vermittels des Neben schlittens 56 und des Anschlages 57 und den Beginn des Wälzvorganges mittels Nocken 58 und Schalter 59 fest zulegen gestatten, und ferner die Kombination des Steuerschiebers 17 mit einem Hubmagneten 21 ermög licht wird.
Nachdem der Wälzstock 4 die der Wälzebene ent sprechende Lage erreicht hat, wird das Abwälzen für das Fertigschneiden des Werkstückes mittels der Wälz- trommel 9 eingeleitet, indem nun der Nocken 58 den Schalter 59 betätigt und damit die Kupplung 10 für den Antrieb der Wälztrommel 9 schliesst. Da der Nocken 58 auf dem Hauptschlitten 29 verstellbar ist, hat man es in der Hand, nach Vollendung des Einstechens den Beginn des Abwälzens etwas früher oder später ein treten zu lassen, was aus spantechnischen Gründen sehr erwünscht ist.
Sobald der Abwälzvorgang einge leitet ist, wird der Motor 43 durch Offnen von Schalter 44 stillgesetzt, wobei der Hauptschlitten 29 seine Lage wegen der Selbsthemmung des Schneckengetriebes 41, 42 beibehält, so dass die Tastrolle 19 in unveränder lichem Kontakt mit der Steuerkante 51 bleibt.
Ist der Abwälzvorgang und somit auch die Verzah nung beendet, so öffnet der Bedienungsmann der Ma schine den Schalter 22. Der Hubmagnet 21 fällt ab, und der Steuerschieber 17 wird durch die Feder 20 von der Steuerkante 51 weg nach links gedrückt, so dass Druck- öl den Kolben 15 und den Wälzstock 4 nach rechts in die Ausgangslage presst, und z. B. ein neues zu verzah- nendes Rad mit anderen Daten gegen das fertige Rad ausgetauscht werden kann. Vorher öffnet der Bedie nungsmann noch die Kupplung 38 mittels Handgriff 37 für kurze Zeit und schliesst sie wieder.
In dieser kurzen Zeit rutscht der vertikal nach oben verschobene Haupt schlitten 29, weil die Getriebekette 35, 34, 31, 30 nicht selbsthemmend ist, in seine untere Ausgangslage zurück und ist für ein neues Arbeitsspiel bereit.
Nun wird zuerst wieder die Gebervorrichtung 12 mit der in Richtung des Tasters relativ zu diesem ver stellbaren Schablone 49 in die der neuen Wälzebene entsprechende Lage gebracht, indem der Zusatzschlit ten 48 mittels Handrad 46 um soviel verstellt wird, bis sich die die neue Wälzebene bestimmende Steuerkante 51 in der richtigen Stellung befindet.
Die neue Einstech- tiefe wird durch Verstellen des Nebenschlittens 56 mit tels Handrad 54 eingestellt, unter gleichzeitiger vor übergehender Öffnung der Kupplung 38 mittels Hand hebels 37, weil durch die Änderung der Ausgangsstel lung des Hauptschlittens auch die Tastrolle 19 ihre Aus gangsstellung an der schrägen Zustellkante SO und da mit ihren Totalhub, d. h. die Einstechtiefe ändert. Nach einer eventuellen Neueinstellung von Nocken 58 ist die Maschine wieder bereit. Der Schalter 22 wird wieder geschlossen, und der Hubmagnet zieht an, so dass der Wälzstock wieder solange verschoben wird, bis die Tastrolle 11 wieder in Kontakt mit der Zustellkante 50 kommt.
Durch Einschalten des Motors 43 mittels Schalter 44 beginnt das Spiel wieder von neuem.