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Schabmaschine für Innenzahnräder Die Erfindung bezieht sich auf eine
Maschine zum Bearbeiten von innenverzahnten Rädern mit einem Schabzahnrad unter
gekreuzten Achsen von Werkstück und- Werkzeug, bei der das Werkstück in einem ringförmigen
beiderseits offenen Spannkörper aufgenommen wird und das Werkzeug den Längsvorschub
ausführt.
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Es sind Schabmaschinen für Innenzahnräder bekannt, bei denen das Werkstück
mit Hilfe eines beiderseits offenen ringförmigen Spannkörpers aufgenommen wird,
so daß es möglich ist, das Werkstück von der dem Schabrad abgewendeten Seite dem
Werkstückspindelstock zuzuführen. An dieser Maschine ist es jedoch nicht möglich,
das Schabrad aus dem Spannkörper zurückzuziehen. Dadurch ist ein automatisches Laden
erschwert. Es würde jedoch auch wenig nützen, diese bekannte Maschine dahingehend
auszugestalten, daß man das Werkzeug zurückziehbar lagert, weil zum automatischen
Laden noch zusätzlich eine Beziehung zwischen der Drehwinkelstellung der Schabradzähne
und der Drehwinkelstellung der Zähne des zu ladenden Werkstücks beachtet werden
muß.
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Aufgabe der Erfindung ist es, eine Schabemaschine mit einem ringförmigen
Spannkörper derart auszurüsten, daß sie für das automatische Laden geeignet ist,
wobei insbesondere das Ineinanderpassen der Verzahnungen von Werkstück und Werkzeug
sicherzustellen ist. Die Aufgabe wird dadurch gelöst, daß das Werkzeug aus dem Werkstück
zurückziehbar und beim axialen Verlassen des Zahneingriffs in seiner Drehwinkelstellung
selbsttätig feststellbar ist; der Werkstückträger ist abbremsbar und in einer vorbestimmten
Drehwinkelstellung selbsttätig feststellbar. Hierzu wird empfohlen, daß der Werkstückträger
sich der endgültigen Position mit stark verminderter Drehzahl, d. h. abgebremst,
nähert.
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Der Maschine nach der Erfindung braucht das Werkstück, auf seine Verzahnung
bezogen, positioniert zugeführt zu werden, damit immer die Gewähr gegeben ist, daß
sich das Schabrad nach dem Laden immer in die Lücke des zu bearbeitenden Werkstücks
einfädelt.
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Die einfachste Form einer Maschine nach der Erfindung ergibt sich,
wenn die Richtung der Rückzugsbewegung des Schabrades seine Achsrichtung ist.
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Wird ein Werkzeug mit gerade, d. h. in Achsrichtung verlaufenden Zähnen
benutzt, so können Zahnrad und Schabrad sofort nach dem Bearbeitungsgang festgestellt
und auseinändergefahren werden. Ist das ; Schabrad dagegen schräg verzahnt, so muß
sich eines der beiden Elemente bis zum Außereingriffbringen drehen und darf erst
festgestellt werden in dem Augenblick, wenn das Schabrad die Werkstückverzahnung
verläßt. Zweckmäßig ist das Schabrad als das kleinere der beiden Elemente.
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Die Rückzugbewegung kann von Hand erfolgen. Für einen selbsttätigen
Arbeitsablauf ist es jedoch zweckdienlicher, wenn die Rückzugbewegung selbsttätig
erfolgt, wozu ein elektrischer oder hydraulischer Motor vorgesehen sein kann. Es
kann auch der Antrieb von dem Hauptantriebsmotor oder von einem Vorschubmotor abgeleitet
werden.
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Eine -sehr vorteilhafte Bauform ergibt sich, wenn das Werkzeug in
einer beliebigen, vorgewählten Richtung zusätzlich verschiebbar ist. Dann ist nämlich
die Möglichkeit des Zurückziehens des Werkzeugs bei stehendem Spannkörper und stehendem
Werkzeug nicht mehr an die Bedingung gebunden, daß entweder das Werkstück oder Werkzeug
gerade verzahnt ist. Ein günstiger Weg zur konstruktiven Verwirklichung dieses Gedankens
ergibt sich dadurch, daß auf einem parallel zur Achse des Werkstücks längsverschiebbarem
Werkzeugschlitten eine weitere Schlittenführung schwenkbar und feststellbar angeordnet
ist, in der ein Zusatzschlitten längsverschiebbar und feststellbar geführt ist,
der die in einer Pinole gelagerte Werkzeugspindel schwenk- und feststellbar trägt,
um das Werkzeug in Zahnrichtung aus dem Werkstück zurückzuziehen.
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Mit den F i g. 1 bis 8 sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt.
Es zeigt F i g. 1 eine Ansicht einer Maschine nach der Erfindung, F i g. 2 eine
Ansicht der Maschine F i g. 1 von vorn, F i g. 3 eine Ansicht dieser Maschine von
oben, F i g. 4 einen Schnitt durch den oberen Teil einer Maschine nach der Erfindung
und gleichzeitig einen Schnitt entlang der Linie 4-4 der F i g. 5 in größerem Maßstab,
F i g. 5 einen Schnitt entlang der Linie 5-5 in F i g. 4 in größerem Maßstab,
F
i g. 6 einen Teilschnitt entlang der Linie 6-6 in F i g. 7 durch eine Maschine nach
der Erfindung mit einem Zusatzschlitten, F i g. 7 einen Schnitt entlang der Linie
6-6 in F i g. 6 und F i g. 3 eine Teilansicht von oben auf eine erfindungsgemäße
Maschine mit Zusatzschlitten.
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Auf einem Maschinengeste1110 ist in einer vertikalen Führung
11 ein Querschlitten 12 gelagert, der mit Hilfe eines Vierkants 13, der über
ein Getriebe auf eine Schraubspinde114 wirkt, in vertikaler Richtung verstellt werden
kann. In dem Querschlitten ist ein um eine Achse 15 schwenkbarer und mit Schrauben
16 feststellbare Werkstückträger 17 gelagert. In dem Werkstückträger ist ein Spannkörper
18 mit Hilfe von drei Rollen 19 drehbar aufgenommen.
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Der Spannkörper 18 ist als beiderseits stirnseitig offener Ring ausgebildet,
so daß ein Werkstück 22, ein Innenzahnrad od. dgl., von der einen Stirnseite 23
zugeführt werden und das Werkzeug von der anderen Stirnseite 24 angreifen kann.
Der Spannkörper kann von einem im Querschlitten befindlichen nicht gezeichneten
Hauptantriebsmotor über eine Welle 25, Wechselräder 26, 27, eine Kegelradwelle28,
ein Kegelradpaar 19, ein Stirnrad 30, ein Zwischenrad 31 und einen am Spannkörper
festgeschraubten Zahnkranz 32 angetrieben werden. Für einen Antrieb des Spannkörpers
in einer Geschwindigkeit, die gegenüber der normalen Schnittgeschwindigkeit stark
vermindert ist, ist ein gesonderter Elektromotor, ein sogenannter Schleichgangmotor
33, vorgesehen, der über ein Winkelgetriebe 34 auf die bereits genannte Welle 25
einwirken kann. Der Hauptantriebsmotor kann auch außerhalb des Querschlittens angeordnet
sein, etwa in der Weise, wie mit dem Schleichgangmotor 33 gezeigt ist. Die Kegelradwelle
28 ist in die Schwenkachse 15 des Werkstückträgers 17 gelagert. Zur Betätigung der
Schwenkung des Werkstückträgers 17 ist ein Vierkant 36 vorgesehen, der in eine Schwenkspindel
37 ausläuft. Die Schwenkspindel 37 greift in eine Spindelmutter 38 ein, die schwenkbar
im Werkstückträger gelagert ist. Zum Schwenken des Werkstückträgers kann auf den
Vierkant 36 eine Kurbel aufgesteckt werden.
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In einer horizontalen, beispielsweise V-förmigen, Führung 39 (siehe
auch F i g. 7) ist ein Werkzeugschlitten 40 parallel zur Längsachse des Spannkörpers
längsverschiebbar gelagert und gegen Abheben durch Deckleisten 41 gesichert.
Der Werkzeugschlitten ist mit einer Spindelmutter 42, gegebenenfalls mit einem bekannten
Spielausgleich, versehen, in die eine Vorschubspindel 43 eingreift. Zum Antrieb
der Vorschubspindel ist ein Schneckengetriebe 44 für den Normalvorschub und
ein Schraubenradgetriebe 45 für den Eilgang vorgesehen.
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An der Oberseite ist der Werkzeugschlitten mit einer Platte 48 versehen,
in die kreisbogenartige T-Nuten 49, 50 eingearbeitet sind. Mit Hilfe dieser
T-Nuten und mit Schrauben 51 kann auf die Platte 48 ein Pinolenhalter 52 so eingestellt
werden, daß das von ihm getragene Werkzeug, ein Schabrad 53, mit gekreuzten Achsen
mit dem Werkstück 22 laufen kann. Das Schabrad 53 ist auf einer Arbeitsspindel 54
aufgespannt, die drehbar, aber nicht längsverschiebbar, in einer Pinole 55 gelagert
ist. Die Pinole 55 ist im Pinolenhalter 52 längsverschiebbar geführt und mit einem
Stein 56 gegen Drehen gesichert. Zur Betätigung der Längsverschiebung ist die Pinole
mit einer Zahnstangenverzahnung 57 versehen, in die ein Ritze158 eingreift. Dieses
Ritzel kann entweder mit einem Handrad 59 oder mit einem Stellmotor 60 gedreht werden.
Der Stellmotor 60 kann innerhalb eines automatischen Arbeitsablaufs gesteuert werden.
Die Arbeitsspindel läuft in eine Vielkeilwelle 61 aus, die eine elektrische,
hydraulische oder mechanische Bremskupplung 62 durchdringt. Mit dieser Bremskupplung
kann die Arbeitsspindel festgehalten werden, damit sie ihre Stellung relativ zum
Spannkörper beibehält, wenn das Schabrad zum automatischen Laden aus dem Werkstück
herausgezogen wird. Das Einfädeln des Schabrads beim Laden von Hand erleichtert
ein Handrad 63, das auf der Vielkeilwelle 61 befestigt ist.
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Um den Pinolenhalter 52 winklig verstellen zu können, ist in der Platte
48 ein Zahnsegment 64 befestigt, in das ein nicht gezeichnetes, im Pinolenhalter
gelagertes Ritzel eingreift. Dieses Ritzel kann mit einer auf einen Vierkant 64a
gesteckten Kurbel betätigt werden. Wenn die Schrauben 51 zum Verstellen gelöst sind,
übernimmt die Führung des Pinolenhalters ein Führungsringstück 65, das teils in
der Platte 48 und teils im Pinolenhalter sitzt.
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Um die Verlustzeiten durch das Auslaufen der Maschine nach dem Abschalten
abzukürzen, ist der Antrieb für den Spannkörper 18 mit einer Bremsanlage
ausgerüstet, die entweder aus einer gesonderten Bremse bestehen kann oder aus einer
Bremse, die mit dem Hauptantriebsmotor oder mit dem Schleichgangmotor 33 oder mit
beiden vereinigt ist. Zur Steuerung des Abschaltens und des Abbremsens sind am Umfang
des Spannkörpers zwei einstellbare Nocken 69, 70 (F i g. 4) vorgesehen, die
auf zwei Schalter 71 einwirken. Einer dieser Nocken schaltet mit seinem Schalter
den Hauptantriebsmotor aus und den Schleichgangmotorein und der andere Nocken gibt
den Impuls zum Ausschalten des Schleichgangmotors und zum Abbremsen.
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Wenn das Werkstück geradverzahnt ist, kann das Schabrad bei abgebremstem
Spannkörper und Werkzeug mit dem Werkzeugschlitten herausgezogen werden. Die entsprechende
Verlustzeit wird durch den Eilgang (vgl. Schraubenradpaar 45) verkürzt. Wird ein
schrägverzahntes Werkstück geschabt und läßt der Achskreuzwinkel ein geradverzahntes
Schabrad zu, so kann das Werkzeug mit der Pinole 55 entweder mit dem Handrad 59
oder mit dem Stellmotor 60 zurückgezogen werden. In allen anderen Fällen, d. h.,
wenn sowohl das Werkstück als auch das Schabrad schrägverzahnt sind, muß sich mindestens
eins von den beiden Gliedern beim Zurückziehen drehen. Soll das vermieden werden,
so kann die Erfindung in folgender Weise ausgebaut werden: Auf dem Werkzeugschlitten
40 ist eine Führungsplatte 75 um eine vertikale Achse schwenkbar und feststellbar
gelagert, in der ein Zusatzschlitten 76 längsverschiebbar geführt ist. Für den Antrieb
des Zusatzschlittens ist irgendein bekanntes und geeignetes Mittel vorgesehen. Im
Ausführungsbeispiel ist der Zusatzschlitten mit einem Hydraulikzylinder versehen,
in dem ein sich am Werkzeugschlitten abstützender Kolben 73 geführt ist. Auf dem
Zusatzschlitten befindet sich eine ebenfalls um eine vertikale Achse schwenkbare
und festschraubbare Grundplatte 77. Mit dieser Zusatzeinrichtung ist es möglich,
das Werkzeug bei praktisch beliebigem Schrägungswinkel der Verzahnung des Werkstücks
oder Schabrads zurückzuziehen. Für den Längsvorschub ist also die
Richtung
78 des Werkzeugschlittens vorgesehen und für die Rückzugsbewegung die einstellbare
Richtung 79 des Zusatzschlittens.