-
Walzvorrichtung zur Herstellung von Zähnen auf einer zylindrischen
Oberfläche Die Erfindung bezieht sich auf eine Walzvorrichtung zur Herstellung von
Zähnen od. dgl., in einarm um einen Zentrierkegel drehbar eingespannten Werkstück,
bei der an zwei parallel geführten, in ihrem Abstand voneinander einstellbaren Schlitten,
die beiderseits der Werkstückdrehachse geradlinig gegenläufig zueinander unter Synchronisation
der gegenläufigen Bewegungen verschiebbar sind, je ein Verzahnungswerkzeug angeordnet
isst. Derartige Walzvorrichtungen sind bereits bekannt. Diese bekannten Vorrichtungen
haben jedoch den Nachteil, daß der Antrieb der Verformungswerkzeuge rein mechanisch
erfolgt. Auch genügt die bei diesen bekannten Vorrichtungen vorgesehene Synchronisation
der gegenläufigen Bewegungen der Walzwerkzeuge nicht mehr den heute an die Präzision
:der herzustellenden Teilungen gestellten Anforderungen, da die Synchronisation
über eine große Anzahl von Getriebeteilen erfolgt, wobei noch mit einer Verformung
der zur Synchronisation erforderlichen Zahnstangen zu rechnen ist.
-
Es wurde deshalb bereits vorgeschlagen, den Antrieb der Schlitten,
welche die Werkzeuge tragen, durch hydraulische Antriebszylinder zu betätigen. Bei
diesen bisher bekannten Anordnungen jedoch wird jeder der Antriebszylinder von einer
ihm zugeordneten Druckpumpe beaufschlagt, wodurch sich wiederum in den Antriebszylindern
verschiedene Drücke ergeben können, die sich als Ungenauigkeiten auf die Teilung
des zu erzeugenden Werkstückes übertragen.
-
Alle diese Nachteile werden gemäß der Erfindung dadurch vermieden,
daß zwar in bekannter Weise sowohl zur Bewegung der Schlitten als auch zur Erzeugung
der Verformungskräfte hydraulische Antriebszylinder vorgesehen sind, die jedoch
von einer gemeinsamen Druckflüssigkeitspumpe gespeist werden. Dabei wird zusätzlich
die Bewegung beider Schlitten durch ein mechanisches Synchronisierungsele:ment zwangläufig
gekoppelt. Dieses ist vorteilhaft als ortsfestes Zahnrad ausgebildet, das mit an
den einander zugewandten Seiten der Schlitten angeordneten Zahnstangen kämmt. Auf
diese Weise soll toter Gang bei der Synchronisation vermieden werden. Auch die Zentrierkegel
werden von den durch die Druckflüs.sigkeitspumpe gespeisten hydraulischen Antriebszylindern
:gesteuert, so daß hierfür keine besonderen Antriebsorgane erforderlich sind.
-
Auf :diese Weise ergibt sich eine im Aufbau robuste und wirtschaftlich
herzustellende Vorrichtung, die zuverlässig in ihrer Arbeit -ist und die Zahnherstellung
in bekannter Weise ohne sparabhebernde Verformung ermöglicht.
-
In den Figuren ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt.
Es zeigt Fig. 1 eine Vorderansicht der Walzvorrichtung, Fig.2 eine Seitenansicht
derselben, Fig.3 einen Schnitt durch den oberen Teil der Walzvorrichtung und Fig.
4 eine Seitenansicht eines Teiles der in Fig.1 dargestellten Vorrichtung.
-
Die gesamte Walzvorrichtung ist mit 10 bezeichnet. Sie besteht
aus einem Bett 12 und einem Kopfteil 14, :der .an dem Bett 12 beispielsweise mittels
der Schrauben 16 befestigt ist. Das Bett 12 und der Kopf 14 sind starr und schwer
ausgeführt und schließen einen Raum von etwa C-förmigem Querschnitt ein. Bett 12
und Kopf 14 sind zudem noch durch Platten 22 miteinander verbunden, um die Starrheit
der Walzvorrichtung zu erhöhen und Verwindungen derselben unmöglich zu machen.
-
In den Maschinenrahmen sind zwei in .einem Ab-
stand voneinander
angeordnete, etwa parallele untere Führungen 24 und 26 am Bett 12 befestigt. Ein
ähnliches Paar oberer Führungen 28 und 30 iist am Kopf 14 der Walzvorrichtung
vorgesehen. Die Führungen 24 und 26 sowie 28 und 30 liegen horizontal übereinander
und einander gegenüber, so daß die Führungsflächen einander zugekehrt sind. Auf
:den unteren Führungen 24 .und 26 ist ein Schlitten 32 und auf den oberen Führungen
28 und 30 in gleicher Weise ein Schlitten 34 verschiebbar gelagert, der durch :die
Halterungen 36 und 38 am Kopf 14 festgehalten
wird,
die befspielsweisedurch Bolzen mit @diesein Kopf verbunden sind.
-
An jedem der beiden Schlitten 32 :und 34 ist ein Paar Werkzeughalter
42 und 44 angeordnet, idie bei ,dem dargestellten Ausführungsbeispiel ein Bodenteil
46 aufweisen, das am zugehörigen Schlitten beispielsweise durch Schrauben 48 befestigt
ist. Diese Werkzeughalter :dienen nun zur Aufnahme eines Paares von etwa zahnstangenförmig
ausgebildeten Zahnherstellungswerkzeugen 50 und 52, die an den zugehörigen Haltern
42 und 44 ,durch die Schrauben 54 befestigt sind, idie (durch die Werkzeuge und
den Bodenteil 46 der Werkzeughalter leindurchgesteckt und mit Muttern 56 verschraubt
sind. Die Werkzeuge 50 und 52 sind an ihren Arbeitsflächen 60 und 62 mit Zähnen
58 versehen. Dabei ist der Zwischenraum zwischen den Arbeitsflächen 60 und 61 der
Werkzeuge kleiner als der Durchmesser des Werkstückes 64.
-
Wenn sich nun die Werkzeuge gegenüber .dem Werkstück bewegen, so wird
das Werkstück durch die Arbeitsflächen 60 und 62 bearbeitet. Dabei wird der Zwischenraum
zwischen diesen Arbeitsflächen so gesteuert, daß sieh -die Tiefe -der von filmen
im Werkstück erzeugten Vertiefungen während ides Atbeitsganges allmählich vergrößert,
weil die Oberflächen 60 und 62 in einer :durch ,die Werkstückdrehachse gehen-.den
Ebene einander genähert werden. Diese Bewegung kann beispielsweise durch eine Neigung
der Teillinie der Werkzeugzähne, durch allmähliche Vergrößerung der Höhe der Werkzeugzähne
bei konstant bleibender Teillinienebene oder ,durch Kombination beider Maßnahmen
.erreicht werden.
-
Zur Erleichterung der Einstellung des Abstandes der Arbeitsflächen
60 und 62 voneinander ist j oder .der Werkzeughalter 42 und 44 mit einem Einstellkeil
66 versehen, der zwischen dem Werkzeug und dem zugehörigen Schlitten liegt. Wie
Fig.l zeigt, besitzt der Einstellkeil 66 eines jeden Werkzeughalters Flächenpaare
68 und 70, -die winklig zueinander verlaufen. Dadurch bewirkt eine Verschiebung,des
Einstellfeiles eines jeden Werkzeughalters gegenüber dem anderen Teil eine senkrechte
Bewegung des zugehörigen Werkzeuges 50 bzw. 52.
-
Zum Antrieb der Schlitten 32 und 34 und damit ,der Werkzeuge50 und
52 ist gemäß oder Erfindung ein hydraulisches Antriebsaggregat 72 und 74 vorgesehen,
:das an dem Bett 12 bzw. an dem Kopf 14 befestigt ist. Das hydraulische Aggregat
72besteht aus einer Kolbenstange, die an einem nach außen ragenden Vorsprung des
unteren Schlittens 32 befestigt ist, während die andere hydraulische Einheit 74
eine Kolbenstange aufweist, die ebenfalls .an einem nach außen ragenden Vorsprung
mit dem oberen Schlitten 34 verbunden ist. Beide Aggregate 72 rund 74 sind
an ein und dieselbe Druckquelle, z. B. an die Pumpe 88, durch die Zuffluß- und Abflußleitungen
90 -und 92 :angeschlossen. Zwischen den Aggregaten 74 und 72 und der Pumpe 88 ist
ein normales Steuerventil vorgesehen, das eine gleichzeitige Steuerung beider Aggregate
bewirkt. Auf diese Weise werden die Schlitten 32 und 34 genau im gleichen Augenblick
und mit gleicher Geschwindigkeit irrentgegengesetzten Richtungen bewegt, wobei die
Pumpe die Aggregate hydraulisch miteinander kuppelt.
-
Um die genaue Synchronisierung der beiden Schlitten 32 und 34 zu erzielen,
ist weiterhin ein Paar Zahnstangen 94 und 96 vorgesehen, die an den Schlitten 32
bzw. 34 befestigt :sind und parallel zueinander und zu den Werkzeugen 50 und 52
verlaufen. Diese Zahnstangen stehen beide mit .einem Zahnrad 98 in Eingriff, das
drehbar auf einem Bock 100 belagert ist, der seinerseits an einem Spindellagertei1102
befestigt ist, der durch in einer Bohrung 104 in -dem Bett 12 gelagert und dessen
Ende 106 mit dem Bett verbunden ist. Eine Muffe 108 erstreckt sich durch die im
Spindellagerteil 102 vorgesehene Bohrung 110 und ist zur Verhinderung einer Verdrehung
mit diesem :durch einen Keil 112 verbunden.
-
An einem Ende der Spindelniuffe 108 ist der Zentrierdorn 114 gelagert.
Er ragt in den Arbeitsraum der Maschine bis etwa an die Werkzeuge 50 und 52 heran.
Am Kopf 14 ist ferner ein Auslegerarm 152 vorgesehen, der einen Reibstock 150 trägt.
Dieser Auslegerarm ragt nach außen und trägt eine Führung 154, an welcher ider Reitstock
156 mit .einer nach oben ragenden. Gegenführung 158 gleitet. Innerhalb der Führungen
154 wird er in ider gewünschten Lage durch die Schrauben 160 gehalten, die mit einer
Klemmmutter 162 versehen sind.
-
Das Gehäuse 189 eines Druckzylinders 186 ist am Bodenteil-164 des
Reitstockes befestigt.
-
Bei Betätigung des Druckzylinders 186 in der einen Richtung wird eine
Hülse 174 mit dem Zentrierdorn 166 in Längsrichtung vom Reitstock 156 auf die Werkzeuge50
und 52 zu bewegt. Übt der Druckzylinder 186 die entgegengerichtete Bewegung aus,
so erfolgt ein Zurückziehen des Zemtrierdörnes 166 vom Werkstück.
-
Die Druckzylinder 72, 74 und 186 werden durch die Endschalter 194,
196, 198 ,gesteuert, die über elektrische Stromkreise Magnetventile betätigen"die
zwischen den Druckzylindern und der Pumpe liegen. Dadurch werden die Druckzylinder
72, 74 und 186 in Abhängigkeit von der Bewegung der Schlitten 32 und 34 und des
Zentrierdornes 166 betätigt.
-
Die Arbeitsweise der erfindungsgemäßen Walzvorrichtung ist die folgende:
Ein Werkstück 64 wird in den Hohlraum 18 der Vorrichtung koaxial zur Achse ,der
Zentriendorne 114 und 166 eingeführt und durch Betätigung des Druckzylinders 186
und Vorschieben des Zentrierdornes 166 zwischen den beiden Zentrierdornen 114 und
166 eingespannt. Nunmehr werden die hydraulischen Aggregate bzw. die Druckzylinder
72 und 74 betätigt, wobei die Werkzeuge 50 und 52 sich gleichzeitig gegenläufig
mit .gleichen Geschwindigkeitenbewegen. Da der Abstand zwischen den Arbeitsflächen
60 -und 62 der Werkzeuge 50 und 52 kleiner ist als der Durchmesser -des Werkstückes,
wird die Form dieser Arbeitsflächen auf der Außenfläche des Werkstückes eingedrückt.
Dabei werden diese Eindrücke während des Arbeitsvorganges -allmählich größer, weil
die Flächen 60 und 62 sich gegeneinan-,der in einer,durch ,die Werkstückachse gehenden
,horizontalen Ebene nähern.
-
Zum Herausnehmen des Werkstückes, was vorteilhaft erfolgt, ehe die
Werkzeuge in ihre Ausgangsstellung zurückgeführt sind, wird der Druckzylinder 186
betätigt, der den Reitstock zurückzieht. Danach werden die Druckzylinder 72 und
74 unter Druck gesetzt und bewegen die- Werkzeuge in -die Ausgangslage. Nunmehr
kann ein neues Werkstück eingespannt werden.