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Einrichtung zum Balligschaben von Zahnflanken im Längs-und Diagonalverfahren
Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Balligschaben von Zahnflanken im Längs-
und Diagonalverfahren auf Maschinen mit unbeweglich gelagerter Werkstückachse, bei
denen alle Bewegungen zur Bearbeitung . des Werkstückes einschließlich des Balligschabens
durch das Schaberad erfolgen.
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Derartige bekannte Maschinen besitzen eine mit Führungsbahnen versehene
schwenkbare Platte zur Einstellung der Bewegungsrichtung des Schaberades gegenüber
dem Werkstück und einen auf dieser Führungsbahn hin- und herbeweglichen Schlitten,
der auf seiner Oberseite in einer Rundführung den Schaberadkopf aufnimmt. Der Antrieb
des Schaberades erfolgt vom Maschinengestell aus durch die Mitte der Schwenkplatte
und der Rundführung des Schabeschlittens, um die gegenseitige Verdrehung dieser
Teile zu gewährleisten.
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Es ist nun eine Schabemaschine mit starrer Werkstückaufnahmeachse
bekannt, bei welcher die Schaberadachse zur Erzeugung balliger Verzahnungen während
der Bewegung des Schaberades über die Zahnbreite des Werkstückes in bezug auf die
Achse des Werkstückes gekippt wird und gleichzeitig eine Annäherung der Achsen von
Werkzeug und Werkstück erfolgt, so daß die Schneidzone des Schaberades einen kurvenförmigen
Weg beschreibt und dadurch ballige Zähne entstehen.
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Um die vorhergenannten Bewegungen zu erhalten, ist an einer der Werkstückachse
zugewandten Seite eines Maschinenständers eine ortsfeste Lagerstelle angebracht,
in welcher eine mit einer Führungsbahn versehene Wippe gelagert ist. Auf der Führungsbahn
dieser Wippe befindet sich ein hin- und herbeweglicher Schabeschlitten, der in einer
Rundführung den Schaberadkopf aufnimmt. Es sind weiterhin Mittel vorgesehen, die
während der Hin- und Herbewegung des Schabeschlittens die Wippe um ihre Lagerstelle
kippen. Der Antrieb des Schaberades erfolgt vom Werkstück aus. Die Bearbeitung des
Werkstückes kann nur im Längsschabeverfahren erfolgen und setzt den Antrieb des
Werkstückes voraus.
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Für Maschinen mit starrer Werkstückaufnahmeachse und direktem Antrieb
des Schaberades und mit Einrichtungen zur Durchführung des Diagonalverfahrens ist
die bekannte Einrichtung nicht anwendbar.
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Die Anwendung des Diagonalschabeverfahrens setzt voraus, daß die Führungsbahn
des Schabeschlittens in der Bewegungsrichtung des Schaberades zum Werkstück um den
sogenannten Diagonalwinkel einstellbar ist, so daß eine Schwenkplatte erforderlich
ist, die die Werkzeugspindel trägt.
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Da der Antrieb des Schaberades, wie bereits erwähnt, durch die Mitte
der Rundführung des Schabeschlittens gehen muß, ergibt sich für die bekannte Maschine
eine Führung der Getriebebezüge über den Kippunkt der Wippe, wodurch zwei Kegelradpaarungen
sich nicht vermeiden lassen. Mit den zwei Kegelradpaarungen, die an den Schnittstellen
vom Drehteil und Maschinengestell, sowie Schabeschlitten und Schaberadkopf notwendig
sind, ergeben sich somit 4 Kegelradpaarungen.
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Eine weitere Eigenart in der Führung der Getriebezüge ist bei der
bekannten Maschine darin zu sehen, daß der Mittelpunkt der Rundführung des Schabeschlittens
sich gegenüber dem Kippunkt der Wippe bei der Hin- und Herbewegung des Schabeschlittens
verschiebt.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung zum Balligschaben
zu schaffen, welche es gestattet, das Schaberad auf einfache Weise anzutreiben,
und bei der sich der Mittelpunkt der Rundführung des Schabeschlittens nicht von
seinem Kippunkt entfernt.
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Erfindungsgemäß wird das dadurch erreicht, daß der auf der Führungsbahn
der Schwenkplatte hin-und herbewegliche Schabeschlitten aus einem Gleitteil und
einem Kippteil besteht, eine exzentrische Lagerung das Kippteil mit dem Gleitteil
verbindet und das Kippteil eine Rundführung aufweist, deren Achse die Achse der
exzentrischen Lagerung schneidet. In dieser Rundführung ist der Schaberadkopf ein-
und feststellbar gelagert. Am Ende des Kippteiles ist ein Gleitstein angebracht,
der in eine schwenk- und feststellbare Längsführung eingreift, die mit dem Drehteil
verbunden
ist. Weiterhin ist das Kippteil durch eine Exzenterbuchse, die sich auf einer im
Gleitteil gelagerten Achse befindet, aufgenommen, und die Exzenterbuchse an einem
Hebel angeordnet, der mit einem im Gleitteil drehbar gelagerten Doppelhebel, an
dem ein Gleitstein angebracht ist, welcher in ein am Drehteil befestigtes schwenk-
und feststellbares Führungslineal eingreift, über einen Steg in Verbindung steht.
Das Führungslineal mit dem Gleitstein kann auch durch eine am Drehteil befestigte
Zahnstange ersetzt werden, die über entsprechende Zahnräder mit der Exzenterbuchse
in Verbindung steht.
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Dadurch ist es möglich, die Achse des Schaberades in bezug auf die
Achse des Werkstückes zu kippen und gleichzeitig durch Verdrehen der exzentrischen
Lagerung die Achsen von Werkstück und Schaberad gegenseitig anzunähern, so daß die
Schneidzone des Schaberades bei ihrer Bewegung über die Zahnbreite des Werkstückes
eine Kurvenbahn beschreibt und ballige Zähne erzeugt.
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Da sich der Kippunkt gegenüber dem Mittelpunkt der Rundführung des
Schabeschlittens nicht verschiebt und in einer Ebene mit diesem liegt, besitzt der
Antriebsgetriebezug für das Schaberad von der Schwenkplatte bis zum Schaberadkopf
nur zwei Kegelradpaarungen.
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In den Zeichnungen sind zwei bevorzugte Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes
schematisch dargestellt, an Hand deren der Gegenstand der Erfindung näher erläutert
wird. Es zeigt Fig. 1 einen Schnitt durch die Schwenkplatte und den Schabeschlitten,
Fig. 2 ein weiteres Ausführungsbeispiel in der gleichen Schnittdarstellung wie in
Fig. 1.
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Die Anordnung der erfindungsgemäßen Einrichtung zum Balligschaben
befindet sich in einem Teil der Schabemaschine, welches als Ständer oder Konsol
1 ausgebildet ist und den Tiefenvorschub für die Achsabstandsveränderung zwischen
Werkzeug und Werkstück ausführt.
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In einer Rundführung 2 des Konsols 1 ist eine schwenkbare Platte
3 ein- und feststellbar gelagert, die auf ihrer Oberseite eine Führungsbahn
4 aufweist. In dieser Führungsbahn 4 gleitet hin- und herbeweglich
ein Gleitteil 5, das in einer exzentrischen Lagerstelle ein Kippteil 6 aufnimmt.
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Die exzentrische Lagerstelle besteht aus einer im Gleitteil 5 feststehenden
Achse 7 und einer auf dieser drehbar gelagerten Exzenterbuchse 8, die ihrerseits
drehbar in einer Lagerstelle 9 des Kippteiles 6 gelagert ist.
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Zur Erzeugung der Kippbewegung des Kippteiles 6 ist an der Schwenkplatte
3 ein Führungslineal 10 angebracht, in das ein Gleitstein 11 eingreift, der an einer
Nase 12 des Kippteiles 6 befestigt ist. Für die gleichzeitige Höhenbewegung
des Kippteiles 6 ist noch an der gegenüberliegenden Seite an der Schwenkplatte 3
ein Führungslineal 13 angebracht, in das ein Gleitstein 14 eingreift, der
an einem im Gleitteil 5 drehbar gelagerten Doppelhebel 15 angeordnet ist.
Ein mit der anderen Seite des Doppelhebels 15 gelenkig verbundener Steg
16 stellt weiterhin eine gelenkige Verbindung mit einem Hebel 17 her.
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Der Hebel 17 ist starr mit der Exzenterbuchse 8
verbunden.
Auf der Oberseite des Kippteiles 6 befindet sich eine Rundführung 18, in
welcher ein- und feststellbar der Schaberadkopf 19 mit dem Schaberad 20 aufgenommen
ist. Die Achse der Rundführung schneidet die Achse 7 der exzentrischen Lagerung,
wodurch der Antriebsgetriebezug für das Schaberad 20, der über den Kippunkt des
Kippteiles 6 gehen muß, in einfacher Weise sofort geradlinig durch die Mitte der
Rundführung 18 geleitet werden kann.
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Die Wirkungsweise der Vorrichtung ist folgende: Nachdem der Schaberadkopf
19 mit seinem Schaberad 20 auf den Achskreuzungswinkel eingeschwenkt, das
Gleitteil 5 durch die Schwenkplatte 3 in einem bestimmten Winkel zur Werkstückachse
verdreht und die Führungslineale 10 und 13 entsprechend dem Betrag der gewünschten
Balligkeit schräg eingestellt worden sind, erhält das Gleitteil 5 durch einen nicht
dargestellten Getriebezug seine hin- und hergehende Bewegung. Durch diese Bewegung
wird das durch die Achse 7 über die Exzenterbuchse 8 im Gleitteil 5 gelagerte Kippteil
6 mitgenommen und durch das schräggestellte Führungslineal 10 von der Mitte aus
um die Achse 7 des Kippteiles 6 durch Auf- und Abgleiten des Gleitsteines 11 nach
beiden Seiten gekippt. Während dieser Längsbewegung des Gleitteiles 5 und der gleichzeitigen
Kippbewegung des Kippteiles 6 wird durch die unabhängige Schrägstellung des
Führungslineals 13, durch den Doppelhebel 15, der den Gleitstein 14 besitzt, über
den Steg 16, der Hebel 17 mit der Exzenterbuchse 8 gegen den Uhrzeigersinn gedreht.
Dadurch wird das Kippteil 6 während des Kippens gehoben und gesenkt.
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Das Heben und Senken des Kippteiles 6 erfolgt entsprechend
der gewünschten Balligkeit in einem bestimmten Verhältnis zum Kippen, damit das
Werkzeug am jeweiligen Berührungspunkt des Werkstückes tangiert. Das entsprechende
Verhältnis kann durch Verstellen der Exzenterbuchse 8 bestimmt werden.
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Ein weiteres Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes zeigt
die Fig. 2.
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Hier wird das Kippteil 6 wie vorstehend beschrieben gekippt, nur für
das Heben und Senken ist an der Schwenkplatte 3 an Stelle eines Führungslineals
eine Zahnstange 21 angebracht und im Gleitteil 5 miteinander und mit der Zahnstange
21 in Eingriff befindliche Zahnräder 22 und 23 gelagert, während ein Zahnrad
24, welches mit dem Zahnrad 13 kämmt, unmittelbar mit der Exzenterbuchse
8 verbunden ist. Beim Hin-und Herbewegen des Gleitteiles 5 setzt das Zahnrad 22
durch Abrollen auf der Zahnstange 21 die Zahnräder 23 und 24 in Bewegung und das
Zahnrad 24 bewirkt durch Verdrehung der Exzenterbuchse 8 ein Heben und Senken
des Kippteiles 6.
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Die Erfindung ist vorzugsweise zum Schaben bestimmt. Das schließt
aber nicht aus, daß der Erfindungsgedanke auch für andere Verfahren zum Fertigbearbeiten
von Zahnrädern, z. B. für Läppen, Verwendung finden kann.