DD241704A1

DD241704A1 - Doppelter mechanischer antrieb eines werkstueckaufspanntisches fuer eine verzahnmaschine

Info

Publication number: DD241704A1
Application number: DD28181685A
Authority: DD
Inventors: Lothar Bachmann
Original assignee: Zahnschneidemaschinen Fabrik M
Priority date: 1985-10-17
Filing date: 1985-10-17
Publication date: 1986-12-24

Abstract

Die Erfindung betrifft einen doppelten mechanischen Antrieb, der aus einem ueber eine Stirnraduebersetzung antreibbares Schneckengetriebe und ein Stirnradgetriebe besteht. Ziel der Erfindung ist es, den genannten Antrieb auch fuer die Drehbearbeitung einzusetzen. Der Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, einen doppelten mechanischen Antrieb zu schaffen, bei dem bei getrenntem Antrieb durch das Stirnradgetriebe die Schnecke aus dem Eingriffsbereich des Schneckenrades gebracht wird, ohne die Antriebsverbindung zur Schnecke zu trennen. Erfindungsgemaess wird dies dadurch geloest, indem das Schneckenlager innerhalb des Eingriffsbereiches der Stirnraduebersetzung fuer den Antrieb der Schnecke radial verschiebbar angeordnet ist und dem Schneckenlager eine Positioniereinrichtung fuer das wieder Ineingriffbringen der Schnecke, eine Positioniereinrichtung fuer seine radiale Lage, eine Positioniereinrichtung fuer seine axiale und tangentiale Lage und eine Klemmeinrichtung zugeordnet ist. Fig. 1

Description

Hierzu 2 Seiten Zeichnungen

Anwendungsgebiet der Erfindung ' .

Das Anwendungsgebiet der Erfindung erstreckt sich auf doppelte mechanische Antriebe für Werkstückaufspanntische an Verzahnmaschinen zur wahlweisen Kraftübertragung für eine Drehbewegung zum Verzahnen und eine wesentlich schnelleren Drehbewegung für Sonderarbeitsgänge, insbesondere zum Drehen, bei denen neben dem Teilschneckenrad dem Werkstückaufspanntisch noch ein Zahnkranz mit einer Stirnradverzahnung zugeordnet ist, der von einem Stirnrad angetrieben wird, wenn das Werkstück eine höhere Umlaufgeschwindigkeit erhalten soll.

ι Charakteristik der bekannten technischen Lösung

Es sind bereits doppelt mechanische Antriebe für Werkstückaufspanntische an Verzahnmaschinen bekannt. Bei einer der bekannten Lösung gemäß DD-WP 18 034 ist für eine Großwälzfräsmaschine am Werkstückaufspanntisch neben dem Teilschneckenrad noch ein Stirnradzahnkranz angeordnet. Der Werkstückaufspanntisch kann von einem gemeinsamen Antrieb aus einmal über das Schneckengetriebe mit niedriger Drehzahl und zum anderen mit einer höheren Drehzahl durch das Stirnradgetriebe angetrieben werden. Der Antrieb des Teilschneckengetriebes ist über die unmittelbar vor der Teilschnecke befindliche Stirnradübersetzung mit dem Stirnradgetriebe verbunden. Erfolgt der Antrieb des Werkstückaufspanntisches über das Teilschneckengetriebe, wie es zum Beispiel beim Wälzfräsen der Fall ist, so wird das Ritzel des Stirnradgetriebes abgekuppelt und läuft ohne Kraftübertragung lose mit. Soll der Werkstückaufspanntisch zur Durchführung von Sonderarbeitsgängen, zum Beispiel für die Rundlaufprüfung des Werkstückes oder für das Schaben, über das Stirnradgetriebe schneller angetrieben werden, dann bleibt das Teilschneckengetriebe im Eingriff, die axiale Fixierung der Schnecke wird gelöst und durch geringes axiales Verschieben läuft die Schnecke ohne Kraftwirkung auf die Schneckenflanken leer mit.

Obwohl durch den bekannten doppelten mechanischen Antrieb die maximal durch den Schneckenantrieb erreichbare Drehzahl etwa verdoppelt werden kann, besitzt er noch einige wesentliche Nachteile. Dadurch, daß die Schnecke im Eingriff mit dem Schneckenrad bleibt, wenn der Werkstückaufspanntisch vom Stirnradgetriebe mit höherer Geschwindigkeit angetrieben wird, ist die erreichbare Drehzahl nach oben begrenzt.

Mit dem Antrieb lassen sich die geforderten hohen Drehzahlen des Werkstückaufspanntisches für eine Drehbearbeitung des Werkstückes nicht realisieren, da eine solch hohe Drehzahl der Schnecke zu erheblichen Geräuschen und zur baldigen Zerstörung der Schneckenlager führen würde.

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist es, einen doppelten mechanischen Antrieb für Werkstückaufspanntische an Verzahnmaschinen auch für die Drehbearbeitung einsatzfähig zu gestalten.

-2- 241 704 Darlegung des Wesens der Erfindung

— Die technische Aufgabe, die durch die Erfindung gelöst wird

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen doppelten mechanischen Antrieb eines Werkstückaufspanntisches für eine Verzahnmaschine, bestehend aus einem Schnecken- und einem Stirnradgetriebe, zu schaffen, bei dem bei getrenntem Antrieb durch das Stirnradgetriebe die Schnecke aus dem Eingriffsbereich des Schneckenrades gebracht wird, ohne die Antriebsverbindung zur Schnecke zu trennen.

— Merkmale der Erfindung

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß das Schneckenlager für einen separaten Antrieb des Werkstückaufspanntisches durch das Stirnradgetriebe innerhalb des Eingriffsbereiches der Stirnradübersetzung für den Antrieb der Schnecke, die mit den beiden Achsen der Stirnräder in einer parallelen Ebene zur Achse des Werkstückaufspanntisches liegt, radial zum Werkstückaufspanntisch verschiebbar angeordnet ist und dem Schneckenlager eine Positioniereinrichtung für das wieder Ineingriffbringen der Schnecke mit dem Schneckenradkranz, eine Positioniereinrichtung für seine radiale Lage zum Werkstückaufspanntisch, eine Positioniereinrichtung für seine axiale und tangentiaie Lage zum Werkstückaufspanntisch und eine Klemmeinrichtung zugeordnet sind. Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung besteht die Positioniereinrichtung für das wieder Ineingriffbringen der Schnecke mit dem Schneckenradkranz aus einem die Lage der Zahnköpfe des Schneckenradkranzes zum Schneckengang der Schnecke bestimmenden berührungslosen elektrischen Schalter für die Drehung des Schneckenradkranzesund einen berührungslosen elektrischen Schalterfür die Drehung der Schnecke. Darüber hinaus wird die Positioniereinrichtung für die radiale Lage des Schneckenlagers zum Werkstückaufspanntisch erfindungsgemäß aus zwei auseinanderliegenden festen Anschlägen am Untersatz gebildet. Desweiteren besteht die Positioniereinrichtung für die axiale und tangentiaie Lage des Schneckenlagers zum Werkstückaufspanntisch erfindungsgemäß aus einer mit dem Untersatz verbundenen Schwalbenschwanzführung, die in das Schneckenlager eingreift und deren mittlerer Teil in Richtung der Achse des Werkstückaufspanntisches spielfrei klemmbar ausgebildet ist. Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung besteht die Klemmeinrichtung für das Schneckenlager aus in T-Nuten des Schneckenlagers eingreifende hydraulisch beaufschlagbare Klemmbolzen.

Durch den erfindungsgemäßen Aufbau eines doppelten mechanischen Antriebes für den Werkstückaufspanntisch einer Verzahnmaschine ist es möglich geworden, diese Maschine als Bearbeitungszentrum zum kompletten Bearbeiten großer Zahnräder einzusetzen, d.h. in einer Aufspannung das Werkstück zu Drehen und auch zu Verzahnen.

Ausführungsbeispiel

Die Erfindung wird nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert. In den zugehörigen Zeichnungen zeigen:

Fig. 1: die Vorderansicht des doppelten mechanischen Antriebes mit einem Schnitt durch die Klemmung des Schneckenlagers Fig. 2: die Seitenansicht mit einer Darstellung der Antriebsräder der Schneckenwelle

Fig. 3: die Draufsicht mit vereinfachter Darstellung der Positioniereinrichtung für das wieder Ineingriffbringen der Schnecke und die radiale Lage des Schneckenlagers

Gemäß Fig. 1 führt ein nicht dargestellter Antrieb auf eine Welle 1 auf derein Stirnrad 2 fest angeordnet ist. Das Stirnrad 2 greift in ein Stirnrad 3 ein, das an dem einen Ende auf einer Schneckenwelle 4 sitzt. Von der Schneckenwelle 4 wird eine Schnecke 5 drehfest aufgenommen. Die Schneckenwelle 4, auf der sich die Schnecke 5 befindet, ist in einem Schneckenlager 6 drehbar gelagert. Das Schneckenlager 6 ist auf einem Untersatz 7 befestigt, in dem ein Werkstückaufspanntisch 8, wie nicht weiter dargestellt, drehbar aufgenommen wird. Mit dem Werkstückaufspanntisch 8 ist ein Stirn radkranz 9 und ein Schneckenradkranz 10 fest verbunden. In den Schneckenradkranz 10 greift die Schnecke 5 ein. Dem Stirnradkranz 9 ist ein Motor 11 zugeordnet, der über eine Ritzelwelle 12 und ein Ritzel 13, das in den Stirnradkranz 9 eingreift, antreibbar ist. Wie aus Fig. 2 ersichtlich, liegen die Achse 14 des Stirnrades 2 und die Achse 15 des Stirnrades 3 in einer Ebene 16, die parallel zur Achse 17 des Werkstückaufspanntisches 8 verläuft. Das Schneckenlager 6 ist auf dem Untersatz 7 innerhalb des Eingriffsbereiches 18 der Stirnräder 2; 3 radial zur Achse 17 des Werkstückaufspanntisches 8 verschiebbar angeordnet, damit die Schnecke 5 aus dem Schneckenradkranz 10 radial außer Eingriff gebracht werden kann.

Für das wieder Ineingriffbringen der Schnecke 5 mit dem Schneckenradkranz 10 ist dem doppelten mechanischen Antrieb eine Positioniereinrichtung 19 zugeordnet (siehe Fig. 3). Die Positioniereinrichtung 19 für das wieder Ineingriffbringen der Schnecke 5 mit dem Schneckenradkranz 10 besteht aus der Lage der Zahnköpfe 20 des Schneckenradkranzes 10 zum Schneckengang 21 der Schnecke 5 bestimmenden berührungslosen elektrischen Schaltern 22 für die Drehung des Schneckenradkranzes 10 und berührungslosen elektrischen Schaltern 23 für die Drehung der Schnecke 5. Für die radiale Lage des Schneckenlagers 6 zum Werkstückaufspanntisch 8 ist eine Positioniereinrichtung 24 vorgesehen, die aus zwei auseinanderliegenden festen Anschlägen 25 am Untersatz 7 besteht, an denen das Schneckenlager 6 unter Wirkung eines Schubkolbengetriebes 26 anliegt.' Die axiale und tangentiaie Lage des Schneckenlagers 6 wird durch eine weitere Positioniereinrichtung 27 bestimmt. Sie besteht aus einer in das Schneckenlager 6 eingreifende Schwalbenschwanzführung 28, deren mittleres Stück in Richtung der Achse 17 des Werkstückaufspanntisches 8 spielfrei auf dem Untersatz 7 klemmbar ausgebildet ist. Für das Klemmen ist ein Hubzylinder 29 vorgesehen. Eine Klemmeinrichtung 30, die aus zwei in T-Nuten des Schneckenlagers 6 eingreifende hydraulisch beaufschlagte Klemmbolzen 31 besteht, garantiert die sichere Arbeitslage des Schneckenlagers 6 auf dem Untersatz 7. Die Wirkungsweise des doppelten mechanischen Antriebes ist nun folgende:

Soll z. B. vor dem Verzahnen das auf dem Werkstückspanntisch 8 aufgespannte Werkstück durch Drehen bearbeitet werden, so muß die Schnecke 5 aus dem Eingriffsbereich des Schneckenradkranzes 10 gebracht werden. Dies geschieht, indem das Schneckenlager 6 radial verschoben wird. Dazu sind die Klemmbolzen 31 und der Hubzylinder 29, der mit der Schwalbenschwanzführung 28 verbunden ist, hydraulisch zu entlasten. Nun kann das Schneckenlager 6 radial zum Werkstückaufspanntisch 8 verschoben und damit die Schnecke 5 aus dem Eingriffsbereich des Schneckenradkranzes 10 gebracht

werden. Die hierfür erforderliche radiale Verschiebebewegung ist so bemessen, daß das Stirnrad 3, das mit der Schneckenwelle 4 fest verbunden ist und sich mit dem Schneckenlager 6 mit radial verschiebt, im Eingriffsbereich 18 des Stirnrades 2 verbleibt (siehe Fig.2).

Es erfolgt keine Trennung der Antriebsverbindung für die Schneckenwelle 4, die über die beiden Stirnräder 2; 3 vorgenommen wird. Die radiale Verschiebung des Schneckenlagers 6 wird durch das Schubkolbengetriebe 26 bewirkt. Der Werkstückaufspanntisch 8 kann nun für die Drehbearbeitung über das Stirnradgetriebe mit der entsprechend hohen Umlaufgeschwindigkeit angetrieben werden. Hierfür wird der Motor 11 eingeschaltet, der über die Ritzelwelle 12, das Ritzel 13 und den Stimradkranz 9 den Werkstückaufspanntisch 8 antreibt. Ist das Werkstück fertig gedreht und es soll anschließend verzahnt werden, dann muß die Schnecke 5 mit dem Schneckenradkranz 10 wieder in Eingriff gebracht werden. Dies geschieht durch die Positioniereinrichtung 19, die ein beschädigungsfreies Ineingriffbringen von Schnecke 5 und Schneckenradkranz 10 garantiert. Dabei wird vom nicht dargestellten Antrieb über die Stirnräder 2; 3 die Schnecke 5 soweit verdreht, bis die berührungslosen Schalter 23 an der Eingriffstelle die richtige Lage des Schneckenganges 21 auf Mitte Zahneingriff anzeigen, siehe Fig. 3. Danach erfolgt ein Drehen des Schneckenradkranzes 10 durch Einschalten des Motors 11, über das Ritzel 13 und den Stimradkranz 9 bis die berührungslosen Schalter 22 anzeigen, daß ihnen zwei Zahnköpfe 20 des Schneckenradkranzes 10 gegenüberliegen. Damit steht auch dem Schneckengang 21 der Schnecke 5 an der Zahneingriffsstelle, d. h. in der Mitte des Zahneingriffs, bei ungerader Zähnezahl des Schneckenradkranzes 10 eine Zahnlücke des Schneckenradkranzes 10 gegenüber, siehe Fig.3. In dieser Stellung zwischen Schnecke 5 und Schneckenradkranz 10 wird das Schneckenlager 6 durch das Schubkolbengetriebe 26 in seiner Schwalbenschwanzführung 28 radial verschoben, bis es, an den festen Anschlägen 25 anliegend, seine genaue radiale Lage einnimmt. Durch Beaufschlagung des Hubzylinders 29 wird das Schneckenlager 6 und damit die Schnecke 5 über die Schwalbenschwanzführung 28 in ihrer axialen und tangentialen Lage genau fixiert und durch Beaufschlagung der Klemmbolzen 31 ein funktionssicheres Festklemmen auf dem Untersatz? erreicht. Nunmehr kann der nicht dargestellte Antrieb eingeschaltet und der Werkstückspanntisch 8 über die Stirnräder 2; 3 und die Schnecke 5 und den Schneckenradkranz 10 mit der für das Verzahnen des Werkstückes erforderlichen Geschwindigkeit gedreht werden. Dabei läuft der Stirnradantrieb über das Ritzel 13 lose mit oder kann als Bremse für einen Spielausgleich zwischen Schnecke 5 und Schneckenradkränz 10 genutzt werden.

Claims

Erfindungsanspruch:

1. Doppelter mechanischer Antrieb eines Werkstückaufspanntisches für eine Verzahnmaschine, der aus einem über eine Stirnradübersetzung antreibbares Schneckengetriebe und ein Stirnradgetriebe besteht, gekennzeichnet dadurch, daß das Schneckenlager (6) für einen separaten Antrieb des Werkstückaufspanntisches (8) durch das Stirnradgetriebe innerhalb des Eingriffsbereiches (18) der Stirnradübersetzung für den Antrieb der Schnecke (5), die mit den beiden Achsen (14; 15) der Stirnräder (2; 3) in einer parallelen Ebene (16) zur Achse (17) des Werkstückaufspanntisches (8) liegt, radial verschiebbar angeordnet ist und dem Schneckenlager (6) eine Positioniereinrichtung (19) für das wieder Ineingriffbringen der Schnecke (5) mit dem Schneckenradkranz (10), eine Positioniereinrichtung (24) für seine radiale Lage zum Werkstückaufspanntisch (8), eine Positioniereinrichtung (27) für seine axiale und tangentiale Lage zum Werkstückaufspanntisch (8) und eine Klemmeinrichtung (30) zugeordnet sind.

2. Doppelter mechanischer Antrieb nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß die Positioniereinrichtung (19) für das wieder Ineingriffbringen der Schnecke (5) mit dem Schneckenradkranz (10) aus der Lage der Zahnköpfe (20) des Schneckenradkranzes (10) zum Schneckengang (21) der Schnecke (5) bestimmenden berührungslosen elektrischen Schaltern (22) für die Drehung des Schneckenradkranzes (10) und berührungslosen elektrischen Schaltern (23) für die Drehung der Schnecke (5) besteht.

3. Doppelter mechanischer Antrieb nach Punkt 1 und 2, gekennzeichnet dadurch, daß die Positioniereinrichtung (24) für die radiale Lage des Schneckenlagers (6) zum Werkstückaufspanntisch (8) aus zwei auseinanderliegende feste Anschläge (25) am Untersatz (7), an dem das Schneckenlager (6) unter Wirkung eines Schubkolbengetriebes (26) anliegt, besteht.

4. Doppelter mechanischer Antrieb nach Punkt 1 bis 3, gekennzeichnet dadurch, daß die Positioniereinrichtung (27) für die axiale und tangentiale Lage des Schneckenlagers (6) zum Werkstückaufspanntisch (8) aus einer mit dem Untersatz (7) verbundenen Schwalbenschwanzführung (28) besteht, die in das Schneckenlager (6) eingreift und deren mittlerer Teil in Richtung der Achse (17) des Werkstückaufspanntisches (8) spielfrei klemmbar ausgebildet ist.

5. Doppelter mechanischer Antrieb nach Punkt 1 bis 4, gekennzeichnet dadurch, daß die Klemmeinrichtung (30) für das Schneckenlager (6) aus in T-Nuten des Schneckenlagers (6) eingreifende hydraulisch beaufschlagbare Klemmbolzen (31) besteht.