DE1427271C - Antrieb der Werkstuckspindel einer Zahnrad Walzstoßmaschine - Google Patents

Description

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst,, daß die Werkstückspindel in einer im Maschinengehäuse schwenkbar gelagerten ersten Exzenterbuchse gelagert und diese in einer zweiten Ex-5 zenterbuchse gelagert ist, wobei die erste, innere Exzenterbuchse um ihre Achse im Takt der Auf- und Abbewegung der Werkzeugspindel antreibbar ist, und die zweite, äußere Exzenterbuchse um dieselbe Achse verdrehbar und feststellbar ist. Bei einer sol-

Es ist zu diesem Zweck bekannt, die Werkzeugspindel, welche bekanntlich nicht nur rotiert, sondern io chen Exzenterlagerung der Werkstückspindel bleibt auch gleichzeitig hin- und hergehend angetrieben die Lage der Spindel gegenüber seitlichen, vom wird, vom Werkstück wegzubewegen. Bei einer sol- Werkstück her einwirkenden Betriebsbeanspruchunchen Wegbewegung müssen beide Antriebe aufrecht- gen unbeeinflußt, da bei der nur sehr klein gewählten erhalten bleiben. Eine derartige Konstruktion macht Exzentrizität der Lagerbuchse für die' Spindel eine es unmöglich, die Richtung der Wegbewegung in 15 selbsttätige Drehung derselben ausscheidet. Beim ihrer Winkellage zu ändern, was in Anpassung an Rückhub des Schneidzahnrades wird also die Werkunterschiedliche Arbeitsbedingungen jedoch erforder- stückspindel aus dessen Bereich herausbewegt und lieh werden kann. Bei solchen Ausführungsformen _vor Beginn des Schneidhubes wieder in diesen Bebereitet es auch Schwierigkeiten, das Schneidzahnrad reich zurückbewegt. Unabhängig' von der Exzentervor Beginn seines Schneidhubes wieder in die kor- 20 stellung der inneren Exzenterbuchse werden alle seitrekte Lage zurückzubewegen, in welcher die ge- lichen Spindelbelastungen über die gesamte Exzenterwünschte Schneidarbeit erfolgt. fläche gegen das starre Maschinengehäuse abgestützt,

Für Wälzstoßmaschinen gelten im Regelfall die wobei die zweite, äußere Exzenterbuchse es möglich

Haupterfordernisse, daß die Werkstückspindel gegen macht, auch die Ausweichrichtung des Werkstücks

das Schneidzahnrad fest und während des Schneid- 25 während des Rückwärtshubes des Schneidzahnrades

Vorgangs völlig frei von jeglichen Schwingungen auch zu ändern und den Erfordernissen unterschiedlicher

noch so kleiner Amplituden gehalten sein muß, Verzahnungen anzupassen.

während sie andererseits während des Rückhubes des Nach weiteren Gestaltungsmerkmalen schlägt die Schneidzahnrades in eine ausreichende Entfernung Erfindung vor, bei einem an sich bekannten Antrieb von diesem gebracht werden muß und vor dem 30 der Werkstückspindel über ein auf ihr festgelegtes Wiedereinsetzen des Schneidvorgangs kurz darauf Schneckenrad über eine mit diesem in Eingriff wieder zurück in ihre Ausgangslage. Diese Haupt- stehende Schnecke und über zwei Stirnzahnräder, erfordernisse sind nun selbst dann nicht erfüllt, wenn _Von denen das eine auf der Schneckenwelle festgemäß einem weiterhin bekannt gewordenen Vor- gelegt und das andere am Maschinengehäuse gelagert schlag die Werkstückspindel an einem Schwenkarm 35 ist, die die Achsen der beiden Stirnzahnräder aufgelagert wird, der durch eine einerseits angreifende nehmende Ebene quer zur Ebene des Schneckenrades Feder gegen eine anderseits angeordnete und mit verlaufen zu lassen. Macht die Schneckenwelle mit ihrer Drehbewegung eine Ausweichbewegung hervor- dem einen Stirnzahnrad hierbei eine durch die rufende Kurvenscheibe angedrückt wird. Hierbei ist Schwenkbewegung der inneren Exzenterbuchse benämlich die Werkstückspindel erkennbar nicht starr 40 dingte, geringfügige Bewegung innerhalb der Ebene in ihrer Arbeitslage gehalten, das Werkstück kann des Schneckenrades, so kann sich diese geringfügige also von dem Schneidzahnrad leicht zur Seite ge- Bewegung praktisch nicht auf-die Eingriffsverhältdrückt werden. Die vorerwähnten Haupterfordernisse _ni_sse zwischen den beiden Stirnzahnrädern auswirsind auch dort nicht erfüllt, wo ein auf der Werk- ken. Es bleibt also ein genauer, stetiger Antrieb der stückspindel montiertes Schneckenrad von dieser 45 Werkstückspindel ganz unabhängig von den verzurückgezogen wird, um die zugeordnete Schnecke schiedenen Exzenterbewegungen gewährleistet. Die während des Rückhubes des Schneidzahnrades in Schneckenwelle sollte vorzugsweise an beiden Schenihrer ursprünglichen Lage zu halten. Hierbei kommen kein einer mit ihrem Stegteil auf der Werkstücknämlich während des Rückhubes zwei Zahnräder spindel drehbar gelagerten und über ihren einen außer Eingriff, es müssen aber auch ein paar dieser 50 Schenkel am Maschinengehäuse undrehbar gehalte-Zahnräder, wenn die entsprechenden Teile gerade ncn Gabel gelagert sein. Damit ist dann sichergestellt, vor Beginn des Schneidhubes wieder in die normale daß die Schnecke stets in einem gleichbleibenden Schneidlagc gebracht werden, in ihre Eingriffstellung optimalen Eingriff mit dem Schneckenrad bleibt, bewegt werden. Die Zahnräder müssen also während auch wenn die Werkstückspindel ihre abwechselnden eines Arbeitszyklus abwechselnd in und außer Ein- 55 Ausweichbewegungen macht, griff gebracht werden, wobei sie häufig einem uii- Die Erfindung wird nachfolgend an Hand eines in

vurmeidbarcM Stoß unterworfen werden. Dies führt zu einer Abnutzung der Zähne der Getrieberäder und setzt die Genauigkeit des Zahnabschnitts herab. 60

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Antrieb für die Werkstückspindel einer Zahnrad-Wäl/.stoßmnscliinc zu schaffen, der die vorerwähnten Haupterfordernisse erfüllt und insbesondere bei hoher Maschinenbelastung eine sehr genaue und 65 möglichst auch auf unterschiedliche Zahnformen Rücksicht nehmende Bearbeitung des Werkstücks ermöglicht.

der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher beschrieben.

Fs zeint

Fig. 1 den erfindungsgemäßen Antrieb der Werkstückspindel einer Zahnrad-Wälzstoßmaschine in einem Schnitt nach der LinieA-A der Fig. 2,

Fiß. 2 einen axialen Längsschnitt nach der Linie B-η der Fig. 1,

F i μ. 3 einen axialen Längsschnitt nach der Linie C-C der Fig. 1,

Fig. 4 einen Tcilschnitt nach der Linie D-Π der Fig. 2, und

F i g. 5 eine Schemadarstellung zur Veranschauli- spindel 1 Querbewegungen gegenüber dem Maschi-

chung der unterschiedlichen Einstellbarkeit der Aus- nengestell F ausführen kann,

weichbewegung der Werkstückspindel. Die Lagerbuchse 13 ist in einer Exzenterbuchse 15

Der dargestellte Antrieb einer Wälzstoßmaschine gelagert, die ihrerseits in einer weiteren Exzenter-

zum Herstellen der Verzahnung eines Zahnrades ⁵ buchse 16 gelagert ist. Die Achse der zylindrischen

dient zum Antrieb des Werkstücks und weist eine Berührungsfläche der beiden Exzenterbuchsen 15 und

Werkstückspindel 1 auf, an deren oberem Ende das 16 verläuft bei der dargestellten Stellung der einzel-

nicht dargestellte Werkstück mittels eines Halte- nen Teile durch den Punkt 0' der F i g. 1, während

dorns 2 festgelegt wird. Am unteren Ende der Werk- die Achse der Werkstückspindel 1 durch den Punkt 0

Stückspindel 1 ist ein Schneckenrad 3 aufgekeilt, das ¹⁰ der F i g. 1 verläuft.

mit einer Schnecke 4 in Eingriff steht. Die Schnecken- Die Exzenterbuchse 15 trägt einen durch eine Auswelle 4' ist in den beiden Schenkeln 6 und 7 einer nehmung der Exzenterbuchse 16 nach außen ragen-Gabel gelagert, die mit ihrem die Form einer halb- den Arm 17, an dessen freiem Ende eine Verbinkreisförmigen Scheibe aufweisenden Stegteil 5 auf . dungsstange 18 angelenkt ist, deren anderes Ende am der Werkstückspindel 1 mittels einer Lagerbuchse 5'^X5 äußeren Ende des einen Schenkels eines Winkeldrehbar gelagert ist. Der Schenkel 6 der Gabel weist hebeis 19 gelenkig gelagert ist. Der an seiner Scheiteleine Verlängerung 6' auf, welche in der gleichen "stelle schwenkbar gelagerte Winkelhebel 19 trägt am Ebene, in welcher auch das Schneckenrad 3 liegt, äußeren Ende seines anderen Schenkels eine Rolle über zwei gegenüberliegend angreifende Gleit- 20, die mit einer Kurvenscheibe 23 zusammenwirkt, stücke 8" und 9" zwischen einer Schraube 8' und ²⁰ Die Kurvenscheibe 23 ist von ihrer Welle 22 her einem Federkörper gehalten ist. Die Schraube 8' ist antreibbar. Der Winkelhebel 19 ist durch eine Feder an einem Arm 8 und der Federkörper ist an einem 21 im Sinne einer Anlage der Rolle 20 an der Arm 9 gelagert, beide Arme sind am Maschinen- Kurvenscheibe 23 vorbelastet. Wenn die Welle 22 gehäuse F starr festgelegt. Die Vorspannung des mit der gleichen Drehzahl wie die nicht dargestellte Federkörpers und damit die Anpreßkraft des Gleit- ^a5 Werkzeugspindel der Wälzstoßmaschine angetrieben Stücks 9" an der Verlängerung 6' kann mittels einer wird, dann macht der Arm 17 je Umdrehung der Schraube 9' geregelt werden. Diese Halterung der Werkstückspindel 1 eine Hin- und Herschwenkung. Gabel verhindert deren Mitdrehung mit der Werk- Setzt man voraus, daß die Exzenterbuchse 16 im stückspindel. MaschinengehäuseF in der aus Fig. 1 hervorgehen-

Auf der Schneckenwelle 4' ist zwischen den beiden 3<> den Lage festgelegt ist, dann ergibt sich bei den Schenkeln 6 und 7 der Gabel ein Stirnzahnrad 10 Hin- und Herschwenkungen des Armes 17 eine festgelegt, das mit einem in der gleichen Ebene Drehung der Exzenterbuchse 15 und der in dieser angeordneten Stirnzahnrad 11 kämmt. Das Stirn- gelagerten Teile um die Achse 0'. Infolgedessen zahnrad 11 ist über eine Welle in zwei Armen K macht bei diesen Schwenkbewegungen auch die gelagert, von denen in den F i g. 2 und 4 nur einer 35 Werkstückspindel 1 mit ihrer Achse 0 eine kreisdargestellt ist. Diese Arme sind gleichfalls am Ma- förmige Schwenkbewegung um die Achse 0'. Diese schinengehäuse F festgelegt. Schwenkbewegung wird zur Erzeugung der erforder-

Wie in F i g. 4 angedeutet, erfolgt der rotierende liehen Ausweichbewegung des Werkstücks während

Antrieb der Werkstückspindel 1 über die zugleich des Rückhubes der Werkzeugspindel und des Schneid-

die Antriebswelle bildende Welle des Stirnzahnrades 40 Zahnrades ausgenutzt.

11, das mit diesem kämmende Stirnzahnrad 10, die Besonders vorteilhaft ist, daß die Werkstückspin-Schneckenwelle 4', die Schnecke 4 und das auf der , del 1 über die Exzenterbuchse 15 und den Arm 17 Werkstückspindel aufgekeilte Schneckenrad 3. Die jederzeit leicht im Sinne der Durchführung der Schneckenwelle 4' und die Antriebswelle des Stirn- beschriebenen Ausweichbewegung verschoben werzahnrades 11 befinden sich dabei in der gleichen 45 den kann, obgleich jede selbsttätige Querverschie-Vertikalebene, diese Ebene steht zur Ebene des bung der Werkstückspindel 1 durch die beschriebene Schneckenrades 3 senkrecht. Geringfügige Bewegun- Exzenterlagerung ausgeschlossen ist. Die Werkstückgen des Schneckenrades 3 und der Schnecke 4 inner- spindel 1 ist vielmehr während des ganzen Bearbeihalb der Ebene des Schneckenrades 3, die in nach- tungsvorgangs über die Exzenterbuchsen 15, 16 und stehend noch näher beschriebener Art und Weise im 50 die Lagerbuchse 13 außerordentlich starr am Maschi-Betrieb des Antriebs vorkommen, können sich durch nengehäuse F gelagert, und es ist deshalb eine sehr diese Anordnung praktisch nicht auf die Eingriffs- genaue Bearbeitung des Werkstücks gewährleistet.
Verhältnisse zwischen den beschriebenen Antriebs- Die Exzenterbuchse 16 ist an zwei diametral gerädern und insbesondere zwischen den beiden Stirn- genüberlicgenden, äußeren Umfangsstellen mit je zahnrädern 10 und Il auswirken. 55 einer segmentförmigen Schneckenradverzahnung ver-

Auf der Schneckenwelle 4' ist weiterhin eine Rie- sehen, in die eine Schnecke 24 eingreift, welche im

menscheibe 12 festgelegt, die von einem nicht dar- Maschinengestell F verdrehbar gelagert ist.

gestellten Antrieb her über einen Riemen antreibbar Wenn die beiden Schnecken 24 über einen gecigne-

ist. Hierdurch kann die Mitte des Werkstücks bei ten Antrieb angetrieben werden, dann wird dadurch

seiner Anbringung auf der Werkstückspindel I be- 60 die Exzenterbuchse 16 innerhalb der Füh-ungs-

stimmt werden. bohrung des Maschinengestells F verdreht. Diese

Wie insbesondere aus Fig. 2 hervorgeht, ist die Drehung erfolgt um die Achse der Führungsbohrung Werkstückspindell in einer Lagerbuchse 13 mittels des Maschinengestells F, die gemäß Fig. I durch eines Rollenlagers 14 verdrchbar gelagert. Die Lager- den Punkt 0 verläuft. Die Drehung der Exzenterbuchse 13 weist an ihrem oberen Ende einen Außen- 65 buchse 16 hat also eine Bewegung der Achse 0' entllansch 13' auf, der auf einer Querfläche F' des lang einem Kreisbogen zur Folge, dessen Mittelpunkt Maschinengestells F schwimmend gelagert ist, so daß auf der Achse 0 liegt. Je nach der Drehbewegung der die Lagerbuchse 13 zusammen mit der Werkstück- Schnecken 24 kann die Kreisbogenbewegung der

Achse O' nach links oder nach rechts (gemäß F i g. 1) erfolgen. Nach Festlegung der Exzenterbuchse 16 in der neuen Stellung ergibt die bereits beschriebene Schwenkbewegung des Armes 17 und der Exzenterbuchse 15 eine -entsprechend anders verlaufende kreisbogenförmige Ausweichbewegung der Werkstückspindel 1, als es vorher der Fall war.

In Fig. 5 ist schematisch dargestellt, wie sich eine Drehung der Exzenterbuchse 16 auf die Ausweichbewegung der Werkstückspindel 1 auswirkt. Mit 0 ist die Achse der Werkstückspindel 1 und mit. 0' die Achse der zylindrischen Berührungsflächen zwischen den beiden Exzenterbuchsen 15 und 16 bezeichnet. Wenn man annimmt, daß die beiden Achsen 0 und 0' zunächst auf der Linie anliegen und die Achse 0' *5 anschließend im Uhrzeigergegensinn verschwenkt wird, so daß sich die neuen Verbindungslinien b und c ergeben, dann ändert sich auch die. Ausweichbewegung der Achse 0 der Werkstückspindel 1 von dem Kreisbogen a'-a über den Kreisbogen b'-b' bis zum Kreisbogen c'-c'. Man kann also durch eine entsprechende Verschwenkung der Exzenterbuchse 16 die Ausweichbewegung der Werkstückspindel 1 den verschiedenen Verzahnungsformen der herzustellenden Zahnrades, wie sie z. B. bei innerverzahnten Rädern oder bei schraubenlinienförmigen oder anderen Verzahnungen mit unterschiedlichem Eingrifiswinkel vorkommen, anpassen.

Wesentlich ist bei der beschriebenen Lagerung der Werkstückspindel 1, daß sie bei allen möglichen Stellungen doch starr gegenüber den äußeren Arbeitsbeanspruchungen abgestützt ist, so daß das Werkstück selbst bei einer großen Schneidleistung der Wälzstoßmaschine nicht ausweichen kann und somit sehr genau bearbeitet wird. Ein weiterer Vorteil liegt darin, daß der über die Schnecke 4 erfolgende, rotierende Antrieb der Werkstückspindel 1 durch deren Ausweichbewegungen praktisch keine Beeinträchtigung erfahren kann. Dies wird dadurch erreicht, daß der Antrieb des auf der Schneckenwelle 4' festgelegten Stirnzahnrades 10 in einer senkrecht zur Ebene des Schneckenrades 3 verlaufenden Richtung erfolgt, weshalb sich die parallel zur Ebene des Schneckenrades erfolgenden Ausweichbewegungen auf den Eingriff des Stirnzahnrades 10 mit dem darüber befindlichen Stirnzahnrad 11 nicht ungünstig auswirken können.

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Antrieb der Werkstückspindel einer Zahnrad-Wälzstoßmaschine, dadurch gekennzeichnet, daß die Spindel (1) in einer im Maschincngehäusc (F) schwenkbar gelagerten ersten Exzenterbuchse (15) gelagert und diese in einer zweiten Exzenterbuchse (16) gelagert ist, wobei die erste, innere Exzenterbuchse (15) um ihre Achse (0') im Takt mit der Auf- und Abbewcgung der Werkzeugspindel antreibbar ist, und die zweite, äußere Exzenterbuchse (16) um dieselbe Achse (0') verdrehbar und feststellbar ist.

2. Antrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei einem an sich bekannten Antrieb der Werkstückspindel (1) über ein auf ihr festgelegtes Schneckenrad (3), über eine mit diesem in Eingriff stehende Schnecke (4) und über zwei Stirnzahnräder (10, 11), von denen das eine (10) auf der Schneckenwelle (4') festgelegt und das andere (11) am Maschinengehäuse (F) gelagert ist, die die Achsen der beiden Stirnzahnräder (10,11) aufnehmende Ebene quer zur Ebene des Schneckenrades (3) verläuft.

3". Antrieb nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schneckenwelle (4') an den beiden Schenkeln (6, 7) einer mit ihrem Stegteil (5) auf der Werkstückspindel (1) verdrehbar gelagerten und über ihren einen Schenkel (6) am Maschinengehäuse (F) unverdrehbar gehaltenen Gabel (5, 6, 7) gelagert ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen