-
Maschine zum Verzahnen von Spiralkegel-oder Schraubrädem Die Erfindung
bezieht sich auf eine Maschine zum Verzahnen von Spiralkegel- oder Schraubrädern,
bei der zuerst mit einem Profil-Stirnmesserkopf die Zahn> löcken des Werkstückes
kontinuierlich eingestochen und anschließend im Abwälzverfahren kontinuierlich fertig
geschnitten werden und bei der zum Einstechen der Messerkopf mitsamt dem Wälzstock,
in welchem die den Messerkopf tragende, mit einer steuerbaren Kupplung in Antriebsverbindung
stehende Wälztrommel gelagert ist, vermittels eines Nachlaufsteuersystems mit Schablone
hydraulisch verschiebbar ist und diese Schablone auf einem senkrecht zur Verschieberichtung
des Messerkopfes verschiebbarem Hauptschlitten in der Verschieberichtung des Messerkopfes
ihrerseits verschiebbar angeordnet ist und eine zur Verschieberichtung des Hauptschlittens
schräg verlaufende Steuerkante aufweist, und bei der zum Fertigschneiden der Zahnlücken
ein verstellbarer Anschlag für den Wälzstock und miteinander zusammenarbeitende
Schaltelemente für das Betätigen der Wälzkupplung an der Maschine angeordnet sind.
-
Solche Maschinen sind bekannt. Bei ihnen wird der Wälzstock während
des Einstechvorganges mittels des genannten Nachlaufsteuersystemsbis an einen einstellbaren
Anschlag geführt und selbsttätig mit dem Maschinenbett verklemmt, worauf das Nachlaufsteuersystem,
welches seinen Einfluß auf den Wälzstock verloren hat, selbsttätig außer Wirkung
gesetzt wird. Da der Anschlag die WälzstelIung des Wälzstocks festlegt, wird nach
dem Festklemmen des Spindelstocks selbsttätig die Wälzbewegung derWälztrommel eingeleitet.
-
Die Aufgabe vorliegender Erfindung besteht darin, die bisher bekannten
Maschinen zu vereinfachen, die Festklemmvorrichtung auszumerzen und den schon vorhandenen
Hauptschlitten zur Lösung weiterer Steuerprobleme mitzuverwenden.
-
Gemäß vorliegender Erfindung wird die gestellte Aufgabe dadurch gelöst,
daß der verstellbare Anschlag für den Wälzstock auf dem Hauptschlitten in Form eines
in dessen Verschieberichtung verlaufenden geraden Teils der Schablonensteuerkante
angeordnet ist, und daß als Schaltelemente für die Wälzstockkupplung außer einem
Schalter auf dem Wälzstock ein zweiter, in Verschieberichtung des Hauptschlittens
verschiebbarer Anschlag in Form eines Nockens auf dem Hauptschlitten angebracht
ist, um den Schalter nach dem Einstechen zu betätigen, und daß sich ein dritter,
in Verschieberichtung des Hauptschlittens verschiebbarer Anschlag auf dem Hauptschlitten
befindet, um zusammen mit einem festen Anschlag am Wälzstock die Ausgangsstellung
des Hauptschlittens zu begrenzen.
-
Dadurch gelingt es, den Wälzstock, nachdem er wie bisher mit dem Nachlaufsteuersystem
bis in die Wälzstellung gebracht wurde, diesen, ohne diesen mit dem Maschinenbett
verklemmen zu müssen, genau, und zwar lediglich mittels des Nachlaufsteuersystems
und der erfindungsgemäß ausgebildeten Schablone in der gewünschten Stellung zu halten,
wobei einerseits der große Vorteil erreicht ist, daß der Hauptschlitten auch nachdem
der Wälzstock die Wälzstellung erreicht hat, noch etwas weiter laufen kann, um auf
diese Weise mittels eines Nockens die Wälztrommelkupplung zu betätigen und damit
die Wälzbewegung einzuleiten und andererseits mittels einfachster Mittel die Ausgangsstellung
des Hauptschlittens und unter Berücksichtigung der Wirkung der Nachlaufsteuerung
die Stellung des Wälzstocks beim Beginn des Einstechvorganges festgelegt werden
kann.
-
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt.
Es zeigt F i g. 1 im Aufriß eine Verzahnungsmaschine für Spiralkegelräder in Ansicht,
F i g. 2 im Aufriß eine schematische Darstellung des Nachlaufsteuersystems mit Tasten
und Gebervorrichtung in Ansicht von der Rückseite von F i g. 1 und teilweise im
Längsschnitt.
-
In F i g. 1 ist mit 3 das Maschinenbett bezeichnet, auf dem sich einerseits
der Wälzstock 4 verschiebbar
und andererseits der den Spindelstock
5 tragende Schwenktisch 6 drehbar abstützen. Im Spindelstock 5 ist das sich drehende
Werkstück 7 gelagert, während das sich ebenfalls drehende Werkzeug 8 indirekt in
der Wälztrommel 9 seine .Lagerung findet. Die Wälztrommel 9 steht mit einer elektrisch
gesteuerten Kupplung 10 in bekannter und daher nicht veranschaulichter Antriebsverbindung.
Die Verschiebung des Wälzstocks 4 'zu sämmen mit der in ihm gelagerten Wälztrommel
9. und dem Werkzeug 8 gegenüber dem Maschinenbett 3 erfolgt mittels des Nachlaufsteuersystems
11 mit Gebervorrichtung 12.
-
Verzahnungsmaschinen, wie in F i g. 1 gezeigt, sind an sich bekannt
und mit Ausnahme vorliegender Erfindung in ihrem Aufbau und ihrer Wirkungsweise
in Veröffentlichungen beschrieben, so daß sich eine Beschreibung der übrigen sich
nicht auf die Erfindung beziehenden Teile erübrigt.
-
Das Zylindergehäuse 13 (s. F i g. 2) ist fest auf das Maschinenbett
3 geschraubt. Der Wälzstock 4 stützt sich verschiebbar auf die Führung
14 des Maschinenbettes, 3 ab. -Im @ Zylindergehäuse 13 sind der Kolben 15
mit Kolbenstange 16 und das Steuerventil 17 verschiebbar gelagert. Das Steuerventil
17 trägt auf seiner einen Seite den Taster 18 mit Tastrolle 19 und auf seiner
anderen Seite eine Feder 20, die sich gegen das Zylindergehäuse 13 abstützt. Ferner
steht das Steuerventil 17 noch zusätzlich in Antriebsverbindung mit einem Hubmagneten
21, der über einen Schalter 22 mit dem Netz verbunden ist. Das Steuerventil
17 erhält über -die Leitung 23 Drucköl und ist auf übliche Weise mit den
Leitungen 24 und 25 mit den beiden Seiten des Kolbens 15 verbunden. Der Rücklauf
des Öls erfolgt durch die Leitung 26.
-
- _ Die Grundplatte 27 mit den Führungen 28 ist fest auf den Wälzstock
4 geschraubt, welcher seinerseits fest mit der Kolbenstange 16 verbunden ist. Auf
den Führungen 28 ist der Steuerschlitten 29 vertikal verschiebbar, und zwar quer
zur Richtung des Tasters 18, geführt. Auf dem Steuerschlitten 29 ist ferner die
Zahnstange 30 befestigt, die mit einem Ritzel 31 kämmt, welches auf einer im Bock
32 gelagerten Welle 33 sitzt und über die Kegelräder 34, 35 die Welle 36 mit der
mittels Hebel 37 betätigbaren Kupplung 38 in Antriebsverbindung steht.
-
Das aus der Zahnstange 30 und den Rädern 31, 34 und 35 bestehende
Getriebe ist nicht selbsthemmend. Die Kupplung 38 wird über die in Bock 39 gelagerte
Welle 40 und das selbsthemmende Schneckengetriebe 41, 42 von einem regelbaren Elektromotor
43 angetrieben, welcher über den Schalter 44 ans Netz an, geschlossen ist.
-
Quer, zur Verschieberichtung des Hauptschlittens 29, also in Richtung
des Tasters 18, ist auf den Führungen 45 der mittels Handrad 46 und Spindel 47 verstellbare
Zusatzschlitten 48 angeordnet, auf welchem die Schablone 49, die mit der
Tastrolle 19 in Kontakt steht, befestigt ist. Die Schablone 49 weist eine Zustellkante
50 auf und daran anschließend eine in Richtung der Verschiebung des Hauptschlittens
29 verlaufende Steuerkante 51. Die Stellung des Zusatzschlittens 48 kann
auf der Skala 52 genau abgelesen werden.
-
Ferner ist auf dem Steuerschlitten 29, und zwar auf seinen Führungen
53, ein in gleicher Richtung wie dieser mittels Handrad 54 und Spindel 55 verstellbarer
Nebenschlitten 56 angeordnet, welcher gegen einen Anschlag 57 der Grundplatte 27
die Begrenzung der unteren Ausgangsstellung des Steuerschlittens 29 bildet und dessen
Stellung -an der Skala 60 genau abgelesen werden kann. Gleichfalls auf dem
Steuerschlitten 29 ist der ebenfalls in der gleichen Richtung wie dieser verstellbare
Steuernocken 58 angeordnet; der einen Schalter 59 betätigt und dadurch die elek
trisch gesteuerte Kupplung 10 im nicht dargestellten Antriebsmechanismus der Wälztrommel
9 schließt.
-
Die Wirkungsweise ist folgende: Während das Werkzeug 8 im Werkstück
7 die Zahnlücken lediglich vorschruppt, d. h. also während des Einstechvorgan. ges,
muß das Werkzeug 8 und somit auch der Wälzstock 4 um ein ganz bestimmtes Maß, die
sogenannte Einstechtiefe, gegen das Werkstück zugestellt werden.
-
Während dieses Einstechvorganges erzeugen die geradflankigen Schneidmesser
des Werkzeugkopfes geradflankige, in der Zahnlängsrichtung zykloidenförmig gebogene
Zähne im ideellen Planrad. Dabei bildet die gerade Zahnflanke im Normalprofil die
Tangente im Teilkreis des Rades an die endgültige Zahnform, die durch das nachherige
Abwälzen bei gleichbleibender Zahnlängsform erzeugt wird.
-
Dies erfolgt dadurch, daß der Motor 44 über das Schneckengetriebe
41, 42 die Kupplung 37, die Kegelräder 35, 34, das Zahnrad 31 und die Zahnstange
30 den Schlitten 29 aus einer unteren Ausgangsstellung nach oben verschiebt. Dadurch
wird der quer zum Schlitten 29 in Richtung des Tasters 18 einstellbare Zusatzschlitten
48 und damit auch die Schablone 49 in der Richtung des Schlittens 29 verschoben.
Die Zustellkante 50 der Schablone 49 führt den Taster 18 über Tastrolle 19 und damit
das Steuerventil 17, ein vielfach bekanntes Vierkantennachlaufsteuerventil,
unter der Wirkung des Hubmagneten 21
nach rechts, so daß Drucköl über die
Leitungen 23, 25 auf die rechte Seite des Kolbens 15 gelangt und diesen samt Kolbenstange
16 und Wälzstock 4 nach links drückt, bis die Tastrolle 19 an den Anfang der in
Richtung der Relativverschiebung der Schablone 49 zum Taster 18 verlaufenden Steuerkante
51 gelangt ist und der Wälzstock, sobald er die entsprechende Stellung erreicht
hat, stillgesetzt und selbsttätig durch das Nachlaufsteuersystem in dieser Lage
festgehalten wird. Die genannte Lage entspricht der Endlage des Wälzstocks im Einstechvorgang,
d. h. der Wälzstock hat die der Wälzebene entsprechende Lage erreicht. Dank der
Erfindung wird diese Lage nicht mehr durch einen Anschlag, sondern durch die Gebervorrichtung,
d. h. im vorliegenden Beispiel durch den Anfang der Steuerkante 51 und damit durch
die Stellung des Steuerschlittens 29 überwacht. Dadurch entstehen große Vorteile,
weil nunmehr der Steuerschlitten 29 mit zusätzlichen Organen ausgerüstet werden
kann, um auf einfache und übersichtliche Art und Weise nicht nur die der Wälzebene
entsprechende Lage des Spindelstocks vermittels Zusatzschlittens 48, sondern auch
die Einstechtiefe vermittels des Nebenschlittens 56 und des Anschlages 57 und den
Beginn des Wälzvorganges mittels Nockens 58 und Schalter 59 festzulegen, und ferner
wird die Kombination des Steuerventils 17 mit einem Hubmagneten 18 ermöglicht.
-
Nachdem nun der Wälzstock 4 die der Wälzebene entsprechende Lage erreicht
hat, wird das Abwälzen mittels der Wälztrommel 9 eingeleitet,: indem der Nocken
58 den Schalter 59 betätigt und damit die Kupplung 10 für die Wälztrommel 9 schließt.
Da der
Nocken 58 auf dem Steuerschlitten 29 verstellbar ist, hat
man es in der Hand, den Beginn des Abwälzens etwas früher oder später eintreten
zu lassen, was aus spantechnischen Gründen sehr erwünscht ist. Sobald der Abwälzvorgang
eingeleitet ist, wird der Motor 43 durch Öffnen von Schalter 44 stillgesetzt, wobei
der Steuerschlitten seine Lage wegen der Selbsthemmung des Schneckengetriebes 41,
42 beibehält, so daß die Tastrolle 19 in unveränderlichem Kontakt mit der Steuerkante
51 bleibt.
-
Ist der Abwälzvorgang und somit auch die Verzahnung beendet, -so wird
unter anderem der Schalter 22 geöffnet. Der Hubmagnet 21 fällt ab, und das Steuerventil
17 wird durch die Feder 20 von der Steuerkante 51 weg nach links gedrückt, und das
Drucköl preßt den Kolben 15 und den Wälzstock 4 nach rechts in eine Ausgangslage,
damit z. B. ein neues zu verzahnendes Rad mit anderen Daten gegen das fertige Rad
ausgetauscht werden kann. Vorher wird noch die Kupplung 38 mittels Handgriff 37
für kurze Zeit geöffnet und wieder geschlossen. In dieser kurzen Zeit rutscht der
vertikal nach oben verschobene Steuerschlitten 29, weil die Getriebekette 35, 34,
31, 30 nicht selbsthemmend ist, in seine untere Ausgangslage zurück und ist für
ein neues Arbeitsspiel bereit.
-
Nun wird zuerst wieder die Gebervorrichtung 12 mit der relativ in
Richtung des Tasters verstellbaren Schablone 49 in die der neuen Wälzebene entsprechende
Lage gebracht, indem der Zusatzschlitten 48 mittels Handrad 46 um so viel verstellt
wird, bis sich die die neue Wälzebene bestimmende Steuerkante 51 in der richtigen
Stellung befindet. Die neue Einstechtiefe wird durch Verstellen des Nebenschlittens
56 mittels Handrad 54 eingestellt unter gleichzeitiger vorübergehender Öffnung der
Kupplung 38 mittels Handhebels 37, weil durch die veränderte Ausgangsstellung des
Steuerschlittens auch die Tastrolle 19 ihre Ausgangstellung an der schrägen Zustellkante
50 und damit ihren Totalhub, d. h. die Einstechtiefe, ändert. Nach einer eventuellen
Neueinstellung von Nocken 58 ist die Maschine wieder bereit. Der Schalter 22 wird
wieder geschlossen, und der Hubmagnet zieht an, so daß der Wälzstock wieder so lange
verschoben wird, bis die Tastrolle 19 wieder in Kontakt mit der Zustellkante 50
gekommen ist. Durch Einschalten des Motors 43 mittels Schalter 44 beginnt das Spiel
wieder von neuem.