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Zustelleinrichtung für Maschinen zum Fertigbearbeiten von Zahnrädern
Die Erfindung bezieht sich auf eine Zustelleinrichtung für Maschinen zum Fertigbearbeiten
von Zahnrädern, bei denen das Werkzeug und das Werkstück eine radiale Relativbewegung
zueinander ausführen, wobei eines von beiden auf einem senkrecht beweglichen Konsol
angeordnet ist, welches eine Grob-und Feinzustellung sowie eine Verstellung für
das In- und Außereingriffbringen von Werkzeug und Werkstück besitzt, indem eine
eine Gewindespindel umschließende Mutter angetrieben wird, auf der sich das Konsol
abstützt und die Gewindespindel mit einer eine Hubbewegung erzeugenden Nockenscheibe
kraftschlüssig in Verbindung steht.
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Es ist zum Beispiel bei Zahnrad Schabemaschinen bekannt, vor Arbeitsbeginn
Werkzeug und- Werkstück einander so weit zu nähern, daß sich die Verzahnungen mit
Spiel im Eingriff befinden. Vor Beginn des Verzahnungsvorganges erfolgt dann eine
weitere Grobzustellung, während während des Arbeitsvorganges zur Abarbeitung des
Aufmaßes fein zugestellt wird.
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Die Zustellbewegung für das In- und Außereingriffbringen von Werkzeug
und Werkstück erfolgt bei den bekannten Zustelleinrichtungen durch eine Nokkenscheibe.
Die Nockenscheibe ist so ausgebildet, daß sie auch während des Arbeitsvorganges
eine laufende kontinuierliche Zustellung des Werkstückes auf das Werkzeug ermöglicht.
Die Übertragung der von der Nockenscheibe hervorgerufenen Bewegungen erfolgt dabei
auf die für die Grobzustellung vorgesehenen Elemente. Für die Grobzustellung ist
eine Gewindespindel vorgesehen, die in eine Mutter eingreift, auf der sich das Konsol
abstützt. Die Mutter besitzt eine Außenverzahnung, in die eine Handverstellung zur
Grobeinstellung des Konsols eingreift.
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Mit dieser bekannten Zustelleinrichtung für das Konsol einer Schabemaschine
ist eine Grob- und Feinzustellung sowie ein In- und Außereingriffbringen von Werkzeug
und Werkstück möglich.
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Dadurch, daß die Nockenscheibe bei dieser bekannten Einrichtung getrieblich
mit der für das Schaben üblichen Hin- und Herbewegung des Werkzeuges oder Werkstückes
gekuppelt ist, ergibt sich zwangläufig die erwähnte kontinuierliche Zustellung während
des Arbeitsvorganges, d: h., die erwähnte Hin- und Herbewegung verläuft also, auf
die Radbreite bezogen, nicht in einer zur Werkstückaehse parallelen Ebene, sondern
schräg hierzu: Dies führt zur ungleichmäßigen Belastung des Schabewerkzeuges und
erzeugt eine vorzeitige Abstumpfung. Außerdem ist die genaue Herstellung der Kurvenform
der Nockenscheibe nicht einfach: Darüber hinaus kann das von der Nockenscheibe festgelegte
Bewegungsgesetz nicht geändert werden, es sei denn durch Auswechseln der Nockenscheibe
gegen eine andere.
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Bei den bekannten Einrichtungen bilden die Mittel zur Zustellung eine
starre Einheit. Das Konsol ist somit unnachgiebig und kann die beim Arbeiten auftretenden
Kräfte, die vor allem im Moment der Zustellung stark und sprunghaft ansteigen, nicht
auffangen.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Zustelleinrichtung
für Maschinen zum Fertigbearbeiten von Zahnrädern zu schaffen, die eine getrennte
Zustellmöglichkeit für die Feinzustellung und für das In-und Außereingriffbringen
von Werkzeug und Werkstück besitzt, sich besonders durch einen einfachen, funktionssicheren
Aufbau auszeichnet, den oft wechselnden Arbeitsbedingungen angepaßt werden kann
und darüber hinaus die auf das Werkzeug wirkenden schwankenden Schnittkräfte federnd
aufnimmt.
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Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß auf der die Gewindespindel
umschließenden Mutter ein Zahnrad axial beweglich angeordnet ist, in das ein weiteres
Zahnrad der Feinzustellung eingreift und am anderen Ende der Gewindespindel ein
Druckzylinder befestigt ist, in dem sich zwei Kolben befinden, zwischen denen im
Druckzylinder eine Druckmittelzuleitung vorgesehen ist, von denen der eine Kolben
mit einem aus dem Druckzylinder herausragenden Ende in an sich bekannter Weise mit
der die Hauptbewegeng
erzeugenden Nockenscheibe kraftschlüssig
in Verbindung steht. Die Gewindespindel greift dabei in den Druckzylinder mit einem
Zapfen drehbar ein, während der Druckzylinder selbst urdrehbar, aber. axial verschiebbar,
angeordnet ist. Der sich zwischen den beiden- Kolben- im Druckzylinder" aufbauende'
Druck des Druckmittels ist einstellbar, wobei der Druckzylinder mit den beiden Kolben
auch durch eine Druckfeder austauschbar ist..-.
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----Die kraftschlüssige Verbindung zwischen dem aus dem Druckzylinder
herausragenden -Kolben und der die Hubbewegung erzeugenden Nückenscheibe geschieht
vorzugsweise durch einen-zweiarmigen Hebel, der an beiden Enden mit Druckrollen
versehen ist. -, Mit dieser neuen Zustelleinrichtung ist es möglich, die Größe der
Konsolbewegung den vorliegenden Verhältnissen anzupassen und sie einzeln in zeitliche
Beziehung zu den anderen Maschinenbewegungen zu setzen. Weiterhin können durch das
durch den Druckzylinder oder auch durch eine Druckfeder gebildete elastische Zwischenglied
Schwankungen im Schnittverlauf federnd aufgenommen werden, ohne die Genauigkeit
des Werkstückes ungünstig zu beeinflussen.
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In der Zeichnung ist ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung-schematisch
dargestellt, an dem der Erfindungsgegenstand näher erläutert wird.
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Das Konsol l wird von einer auf einer Gewindespindel 3 sitzenden Mutter
2 getragen. Für die Grobzustellung ist ein über eine Spindel drehbares Kegelrad
4 vorgesehen, welches in ein Kegelrad 5 eingreift, das mit der Gewindespindel 3
fest verbunden - ist. Darüber hinaus ist ein weiterer Verstelltrieb mit einem Zahnrad
6 vorgesehen, das in ein Zahnrad 7 eingreift, welches urdrehbar, aber axial verschiebbar
auf der Mutter 2 aufgenommen- wird.
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Am Ende der Gewindespindel 3 befindet sich ein Zapfen, der in einen
Druckzylinder 12 lose eingreift. In dem Druckzylinder 12 befinden sich zwei Kolben
11, 13, und zwischen ihnen eine Druckmittelleitung 14. Der untere Kolben 11 ragt
mit einem Zapfen aus dem Druckzylinder 12 heraus, welcher auf einer Druckrolle 10
eines zweiarmigen Hebels 8 aufliegt, der an seinem anderen Ende eine weitere Druckrolle
10' besitzt, die an einer Nockenscheibe 9 zur Anlage kommt.
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Die Wirkungsweise der Zustelleinrichtung ist folgende: Vor Arbeitsbeginn
wird das Werkzeug zum Werkstück oder umgekehrt grob eingestellt. Dazu dient eine
Handverstellung, die über das Kegelradpaar 4 und 5 wirkt. Das mit der Gewindespindel
3 fest verbundene Kegelrad 5 verdreht dabei diese und bewirkt, daß sich die das
Konsol mit dem darauf befestigten Werkzeug oder Werkstück tragende Mutter 2 in Achsrichtung
.nach oben verschiebt. Dabei wirdder reit den beiden Zahnrädern 6 und 7 zusammenhängende
Getriebezug gebremst, und es wird verhindert, daß eine Mutter 2 durch die Reibung
mitgenommen wird und sich verdreht.
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Nunmehr kann der eigentliche Schabevorgang beginnen. Während der Hin-
und Herbewegung des Werkzeuges oder Werkstückes, d. h. zwischen deneinzelnen Hüben,
wird über die Zahnräder 6 und 7 eine Verstellbewegung eingeleitet, die auf die Mutter
2 wirkt und damit das Konsol 1 zusätzlich feinverstellt. i Sobald der gewünschte
Achsabstand zwischen Werkzeug und Werkstück erreicht ist, setzt diese zwischen den
Hüben wirkende Feinzustellbewegung aus und. der Schabevorgang wird solange fortgesetzt,
bis die erforderliche Form- und Maßgenauigkeit am Werkstück erreicht ist, d. h.
bis sich das Werkzeug freigeschnitten hat. _ .
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7 Während. des -Schabevorganges stützt sich die Gewindespindel 3 -auf
dem Druckzylinder 12 ab. In diesem befindet sich zwischen den beiden Kolben 11 und
13 ein auf einen bestimmten Druck eingestelltes Druckmittel. Die Abstützung der
Gewindespindel 3 wird durch den Ansatz des unteren Kolbens über die Druckrolle 10,
den Hebel 8, die Druckrolle 10' auf die Nockenscheibe 9 übertragen. Treten nun Schnittdruckschwankungen
im Verlauf des Bearbeitungsprozesses,. hervorgerufen durch Durchmesserunterschiede
am Werkstück oder unterschiedliche Härten auf, so werden diese Federn abgefangen,
indem ein Teil des im Druckzylinder vorhandenen Druckmittels über ein Überlaufventil
entweicht. Da dieser durch das. Druckmittel erzeugte Anpreßdruck auf das Konsol
jedoch konstant bleibt, wird nach Abarbeiten der Differenzen der nötige Anpreßdruck
für den Schabevorgang wieder entstehen und das Konsol nimmt somit die ursprüngliche
Ausgangslage, bezogen auf das Werkzeug oder Werkstück, wieder ein.
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-Ist der Schabevorgang beendet, so wird das Konsol 1 durch Drehung
der Nockenscheibe 9 gesenkt, d. h., das Werkzeug und Werkstück außer Eingriff gebracht
und außerdem die Feinzustellung zurückgenommen.
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Während. des, Werkstückwechsels nimmt nun die Nockenscheibe 9. die
auf der Zeichnung dargestellte Lage ein. Nach beendetem Werkstückwechsel wird durch
Drehung der Nockenscheibe 9 Werkstück und Werkzeug wieder in Eingriff gebracht,
und das Schaben kann von neuem beginnen.