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Einrichtung bei einer Zahnradhobelmaschine oder einer anderen Zahnradbearbeitungsmaschine
zur Erzielung einer Korrektur der Zahnflanken in Längsrichtung Die Erfindung bezieht
sich auf eine Einrichtung bei einer Zahnradhobelmaschine oder einer anderen Zahnradbearbeitungsmaschine,
die zur Erzielung einer in Längsrichtung der Zähne von der genau achsparallel verlaufenden
abweichenden Form der Zahnflanken, z. B. einer balligen oder konischen Form, den
radialen Abstand des Werkzeugs gegenüber der Achse des Werkstückes während jedes
Hubs des Werkzeugs relativ zum Werkstück mittels einer Schablone ändert.
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Es sind Einrichtungen zur Korrektur der Zahnflanken bei Zahnradschleifmaschinen
bekannt, bei denen zur Korrektur der gesamte Werkzeugkopf oder Werkstückkopf bzw.
der gesamte Werkzeugschlitten jeweils mit allen Antrieben, Verstelleinrichtungen
od. dgl. mittels einer Schablone bewegt wird. Hier sind also von der Korrektureinrichtung
große Massen zu bewegen, so daß eine schnelle und doch genaue Schnittfolge, wie
sie insbesondere für Zahnradhobelmaschinen erforderlich ist, bei Verwendung dieser
Einrichtungen nicht möglich ist.
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Bei einer bekannten Zahnradhobelmaschine werden die Zusatzbewegungen
von einem Kurbeltrieb abgeleitet und über zwei Längskeile auf die Werkzeugträgerführung
und den in diesem hin- und hergehenden Werkzeugträger übertragen. Auch hier ist
also großen Massen eine Zusatzbewegung zu erteilen, so daß die ausführbare Hubzahl
je Zeiteinheit beschränkt bzw. bei großen Hubzahlen die erforderliche Genauigkeit
der Zusatzbewegungen nicht erreicht wird. Die Genauigkeit ist weiterhin dadurch
merklich verringert, daß zur leichten Beweglichkeit der Längskeile ein merkliches
Spiel zwischen den Führungsflächen vorhanden sein muß, durch das die Starrheit der
Halterung und Führung des Werkzeugträgers beeinträchtigt wird.
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Es ist Aufgabe der Erfindung, die Einrichtung nach dem oben angegebenen
Gattungsbegriff so zu verbessern, daß bei der erforderlichen Genauigkeit der Korrekturbewegung
eine höhere Schnittfolge möglich ist.
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Die Einrichtung nach der Erfindung ist gekennzeichnet durch einen
im bewegten Werkzeugträger schwenkbar gelagerten Hebel, der von einer an einem feststehenden
Teil vorgesehenen Schablone geschwenkt wird und bei seiner Verstellung eine im Werkzeugträger
gelagerte Mutter verdreht, die ihrerseits mittels einer Gewindespindel eine im bewegten
Werkzeugträger angeordnete Keilschiene längsverschiebt, welche die Lage des Werkzeughalters
(Werkzeugklappe) mit dem Werkzeug gegenüber dem Werkstück bestimmt. Bei dieser Ausbildung
der Einrichtung ist der dem Werkzeug eine Zusatzbewegung erteilende Antrieb auf
dem bewegten Werkzeugschlitten angeordnet, so daß nur dem Werkzeug mit seinem Halter
eine Zusatzbewegung gegenüber dem Werkzeugträger erteilt, also die kleinstmögliche
Masse bewegt wird, so daß eine raschere Schnittfolge und selbst bei großer Schnittfolge
noch genaue Steuerung des Werkzeugs gegeben ist. Bei einer Zahnradhobelmaschine
kann der Keil die rückwärtige Anschlagfläche der Werkzeugklappe bilden, so daß die
Genauigkeit der Lage und Führung des Werkzeugs nicht wie bei der bekannten Einrichtung
mit zwei Längskeilen durch die Zwischenschaltung der Keilschiene beeinträchtigt
ist. Da die Werkzeugklappe beim Schnitt fest auf die Keilschiene gedrückt wird,
sind selbst bei schweren Schruppschnitten keine Vibrationserscheinungen zu befürchten.
Es ist hier auf eine technisch verhältnismäßig einfache Weise eine gedrängte Bauform
mit sicher wirkender Verstellung des Werkzeugs erzielt.
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Die Korrekturbewegung von einer Schablone über einen Hebel auf eine
auf einer Spindel sitzende Mutter zu übertragen, ist bereits bei einer Drehbank
bekannt.
Insbesondere zur Verminderung der Anfangsreibung bei der
Erteilung jeder Zusatzbewegung ist es zweckmäßig, die Keilflächen der Keilschiene
über Rollen mit der Gegenfläche zusammenwirken zu lassen.
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Die Erfindung wird im folgenden an Hand schematischer Zeichnungen
an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert. Es, zeigt.
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Fig. 1 in einer Seitenansicht den Werkzeugträger einer Zahnradhobelmaschine
mit einer Einrichtung nach der Erfindung, Fig.2 einen Schnitt durch den Werkzeugträger
längs der Linie II-II in Fig. 3, Fig.3 den Werkzeugträger nach Fig. 1 in einer Vorderansicht,
Fig. 4 einen Schnitt längs der Linie IV-IV in Fig. 1, Fig. 5 einen Schnitt längs
der Linie V-V in Fig. 1 und 3 und Fig. 6 einen Schnitt längs der Linie VI-VI in
Fig. 3 und 4. Das herzustellende Zahnrad 1 ist auf einem (nicht dargestellten) Rundtisch
mit vertikaler Achse aufgespannt. Der Kammstahl 2, versteift durch die Unterläge
3, ist mit dieser zusammen in der Werkzeugklappe 4 mit Hilfe der beiden Keile 5
und 6 befestigt, wobei die Zugschraube 7 diese beiden Keile gegeneinanderzieht.
Die Werkzeugklappe 4 ist um die Achse der Welle 8 im Werkzeugträger 9 schwenkbar
angeordnet. Dieser Werkzeugträger 9 ist auf dem Stößel 10 der (nicht dargestellten)
Zahnradhobelmaschine 11 höheneinstellbar befestigt. Die beiden Leisten 12 und 13
führen den Stößel 10 und sind an der Maschine selbst befestigt. An der Werkzeugklappe
4 ist die Keilleiste 144 mittels Schrauben befestigt, wobei die Abschlußleiste 15,
befestigt an der Deckplatte 16, die. Fuge gegen die Werkzeugklappe 4 bzw. die Keilleiste
14 abschließt. Die Deckplatte 16 ist am Werkzeugträger 9 angeschraubt und besitzt
den Flansch 17. In diesem Flansch 17 ist die Mutter 18 axial und radial gelagert,
auf der der Schwenkhebel 19 festgeklemmt ist. Der Schwenkhebel19 ist dadurch mit
der Mutter 18 schwenkbar, wobei die Schwenkbarkeit durch den Anschlagring 20 begrenzt
ist. Der Anschlagring 20 ist fest mit der Mutter 18 verbunden und besitzt einen
Nocken, der gegen den am Werkzeugträger sitzenden Anschlag 21 stößt. Die Feder 22
zieht den Schwenkhebel 19 über die Rolle 23 gegen die Schablone 24, die ihrerseits
auf einem Winkelträger 25 der Leiste 12 sitzt und dadurch fest mit der Maschine
verbunden ist. Auf der Mutter 18 ist eine Überwurfhülse 26 zur axialen Sicherung
der Mutter angebracht. In der Mutter 18 liegt die Gewindespindel 27, die durch den
Vierkant 28 gegen Verdrehen gesichert ist. Der Block 29 gestattet die axiale Verschiebung
des Vierkantes 28 und damit auch der Spindel 27, sichert jedoch den Vierkant28 gegen
Verdrehung. Mit dem Vierkant 28 über T-Nut und Nutenstein ist die Keilschiene 30
verbunden, womit jede axiale Verschiebung der Gewindespindel 27 auf Vierkant 28
und auf die Keilschiene 30 übertragen wird. Die Keilschiene 30, auf Rollen gelagert,
besitzt eine Keilfläche 31, die über eine Zwischenplatte 32 mit der entsprechenden
Keilfläche der Keilleiste 14 in Verbindung steht. In der Keilschiene 30 ist die
Achse 41 befestigt und die letztere im Lager 42 gelagert. i Eine mit Hilfe der Schraube
43 einstellbare Feder 44 zieht damit Achse 41, Keilschiene 30, Vierkant 28 und Gewindespindel
27 immer in derselben Richtung, so daß etwa auftretendes Spiel keinen Einfluß auf
die Funktionen dieser Teile hat.
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Weiter sind die Werkzeugklappe 4 und der Werkzeugträger 9 über ein
Kniehebelpäar 34 und 35 miteinander verbunden, wobei der Kniehebel 34 gelenkig auf
dem Träger 33 sitzt und dieser an der Werkzeugklappe 4 befestigt ist, während der
Kniehebel 35 gelenkig auf dem Werkzeugträger 9 angebracht ist. Das mittlere Gelenk
36 der beiden Kniehebel 34 und 35 ist mit der Stange 37 verbunden, die ihrerseits
mit dem Schlepphebel 38 gelenkig verbunden ist. Der Schlepphebe138 ist über
eine (nicht gezeichnete) Friktionskupplung mit der Stahlabhebewelle39 verbunden,
wobei diese Stahlabhebewelle ein (ebenfalls nicht dargestelltes) Zahnrad aufweist,
das mit einer an der Maschine befestigten Zahnstange im Eingriff steht.
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Beim Hobeln von Verzahnungen bewegt sich der Stößel 10 samt Werkzeugträger
9, Werkzeugklappe 4 und somit auch dem Kammstahl 2 als Werkzeug längs der Zahnbreite
des Zahnrades 1 auf und ab. Das Zahnrad auf .der Stahlabhebewelle 39 rollt dabei
auf der an der Maschine befestigten Zahnstange ab und bewirkt, daß sich der Schlepphebel
38, der über eine Friktionskupplung mit der Stahlabhebewelle 39 verbunden
und durch Anschläge im Winkelausschlag begrenzt ist, beim.Abwärtsgang oder Arbeitshub
in der oberen Stellung und beim Rückwärtshub oder Aufwärtsgang in der unteren Stellung
befindet. Die Stange 37 macht dieselbe Bewegung; damit wird der Kammstahl durch
die Wirkung der Kniehebel 34 und 35 beim Arbeitshub in Richtung des Zahnrades gepreßt
und beim Rückwärtshub abgehoben. Die Werkzeugklappe 4 samt Werkzeug wird um die
Achse der Welle 8 geschwenkt.
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Die Begrenzung der Bewegung des Werkzeuges in Richtung des Zahnrades
während des Arbeitshubes geschieht über die an der Werkzeugklappe 4 befestigte Keilleiste
14, die über die Zwischenplatte 32 auf die Keilfläche 31 der Keilschiene 30 trifft.
Damit ist auch die Stellung des Kammstahles während des Arbeitshubes abhängig von
der axialen Stellung der Keilschiene 30; die ihrerseits über Vierkant 28 als nur
axial bewegliches Element, Spindel 27, Mutter 18, Schwenkhebel 19 und Rolle 23 von
der Schablone 24 beeinflußt wird. Da mit dem Hub des Kaminstahles auch die Rolle
23 auf der Schablone 24, durch die Feder 22 angedrückt, abrollt und die Schablone
24 feststeht, so entspricht jeder Stellung des Kammstahles in der Höhe oder der
Lage zur Zahnbreite auch eine bestimmte Stellung in Richtung auf das Zahnrad, abhängig
von der Form der Schablone. Bei Wegfall oder nur kurzer Schablone wird der Schwenkhebel
19 gegen den Anschlag 21 gezogen, der damit die vordersteArbeitsstellung des Werkzeuges
begrenzt.
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Die Begrenzung der Winkelausschläge des Schlepphebels 38 hat den Zweck,
die Stahlabhebung auf ein gewisses Maß zu beschränken, während die Zustellung des
Kammstahles durch die Keilleiste 14 begrenzt ist. Die Stahlabhebung .als solche
erfolgt somit unabhängig von der jeweiligen Arbeitsstellung des Werkzeuges.
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Die verschiedenen Arbeitsstellungen des Kammstahles zum zu bearbeitenden
Zahnrad im Verlauf der Zahnbreite entsprechen auch verschiedenen Achsabständen zum
Zahnrad. Bei konstantem Achsabstand des Werkzeuges ergeben sich .achsparallele Zahnflanken,
während die Abweichungen dieses Achsabstandes in Abhängigkeit von der Schablone
im
Verlaufe der Zahnbreite entsprechende Abweichungen der Zahnflankenrichtung nach
sich ziehen. Sehr häufig werden mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung sogenannte
längsballige Zahnflanken erzeugt; hingegen ist es auch ohne weiteres möglich, negativ
längsballige Zahnflanken oder leicht konische Stirnräder herzustellen wie auch jede
andere gewünschte Abweichung von der theoretischen Form.
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Beim Herstellen von Stirnrädern mit Schrägverzahnung wird die Richtung
der Stößelbewegung der gewünschten Zahnschräge angepaßt, wobei die Schablone und
der übrige Mechanismus dieser Umstellung für die Zahnschräge folgen. Es ist in gewissen
Fällen auch vorteilhaft, obschon in der Zeichnung nicht dargestellt, die Schablone
in Form einer Rundschablone auszuführen, um dadurch eine größere Länge der Schablonenkontur
zu erreichen.