DE1552745B

DE1552745B - Positioning and clamping device for a gear cutting machine

Info

Publication number: DE1552745B
Authority: DE
Inventors: Charles George Ro ehester NY Ellwanger (V St A )
Original assignee: The GLEASON Works, Rochester, N Y (V St A)

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Positionier- und Spanneinrichtung für eine Verzahnungsmaschine mit einem auf der Werkstückspindel sitzenden Halter für das Werkstück und mit einem Halter radialer beweglicher Backen, die das Werkstück beim Eingreifen in einander gegenüberliegende Zahnlücken so positionieren, daß gleiche Spannabnahme an den gegenüberliegenden Zahnflanken stattfindet, mit radial beweglichen Spannbacken des Werkstückhalters und mit Einrichtungen zum Andrücken des Werkstücks beim Spannen an eine plane Fläche des Werkstückhalters. The invention relates to a positioning and clamping device for a gear cutting machine with a holder for the workpiece sitting on the workpiece spindle and with a holder more radially movable Jaws that the workpiece when engaging in opposing tooth gaps so position so that the same clamping decrease takes place on the opposite tooth flanks, with radial movable clamping jaws of the workpiece holder and with devices for pressing the workpiece when clamping on a flat surface of the workpiece holder.

Bei einer bekannten Einrichtung dieser Art (USA.-Patentschrift 2 589 475) wird die Positionierung des Werkstücks hinsichtlich seiner Winkellage durchgeführt, bevor das Werkstück in den auf, der Werkstückspindel sitzenden Halter eingebracht wird. Die Positionierung findet also in der Beschickungsvorrichtung statt, in der das Werkstück drehbar gehalten wird. Erst nach dieser Positionierung wird dann das so Werkstück durch die Beschickungsvorrichtung über' eine verhältnismäßig weite Strecke gefördert und dann in den Werkstückhalter der Werkstückspindel der Verzahnungsmaschine eingeführt. Nach Zurücklegen dieses langen Förderweges erfolgt keine Positionierung mehr. Dann wird vielmehr das Werkstück ohne weitere Feineinstellung festgespannt. Infolge-. dessen erfolgt die Positionierung nur grob.In a known device of this type (US Pat. No. 2,589,475), the positioning of the Workpiece with regard to its angular position carried out before the workpiece in the on, the workpiece spindle seated holder is introduced. The positioning takes place in the loading device instead, in which the workpiece is held rotatably. It only becomes that way after this positioning Workpiece conveyed through the loading device over a relatively long distance and then inserted into the workpiece holder of the workpiece spindle of the gear cutting machine. After replacement positioning is no longer carried out on this long conveying path. Then rather the workpiece clamped without further fine adjustment. As a result-. the positioning is only roughly done.

Im Gegensatz hierzu ist der Gegenstand der Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß in dem Halter der Positionierungsbacken längs der Spindelachse ein Kolben nachgiebig verschiebbar ist und durch diesen Kolben das Werkstück sowohl an einen auf der Spindelachse gelegenen abgefederten Zentrierkegel des Werkstückhalters als auch an die plane Sitzfläche mit einer die Drehung des Werkstücks gestattenden Kraft anpreßbar ist.In contrast, the object of the invention is characterized in that in the holder the positioning jaws along the spindle axis a piston is resiliently displaceable and through this Piston the workpiece both to a spring-loaded centering cone of the located on the spindle axis Workpiece holder as well as on the flat seat surface with a rotation of the workpiece allowing force is compressible.

Die Wirkungsweise ist dabei die folgende: Nachdem das Werkstück auf den auf der Werkstückspindel sitzenden Halter aufgebracht ist, drückt der nachgiebig verschiebbare Kolben das Werkstück an den Zentrierkegel, um es zu zentrieren. Gleichzeitig drückt der Kolben das Werkstück an die plane Sitzfläche mit einer verhältnismäßig geringen Kraft, die so bemessen ist, daß sich das Werkstück im Werkstückhalter drehen kann. Dann werden die Positionierbacken radial einwärts bewegt, greifen in Zahn-· Kicken, des Werkstücks ein und positionieren'dieses durch entsprechende Drehung. um die Achse der Werkstückspindel. Erst wenn dieses sowohl zentriert als auch in die richtige ,Winkelstellung gebracht ist, werden die Spannbacken des Werkstückhalters wirksam und pressen das Werkstück beim Spannen fest auf die ebene Fläche des Werkstückhalters auf, so daß eine weitere Drehung des Werkstücks im Werkstückhalter nicht mehr erfolgen kann.The mode of action is as follows: After the workpiece is placed on the workpiece spindle seated holder is applied, the resiliently displaceable piston presses the workpiece against the Centering cone to center it. At the same time, the piston presses the workpiece against the flat seat surface with a relatively low force, the is dimensioned so that the workpiece is in the workpiece holder can turn. Then the positioning jaws are moved radially inwards, engage in tooth Kick the workpiece in and position it by rotating it accordingly. around the axis of the workpiece spindle. Only when this is both centered and is brought into the correct angular position, the clamping jaws of the workpiece holder are effective and press the workpiece firmly onto the flat surface of the workpiece holder during clamping, see above that a further rotation of the workpiece in the workpiece holder can no longer take place.

Der Erfindung liegt also die Aufgabe zugrunde, die Positionier- und Spanneinrichtung so auszugestalten, daß das Positionieren in die die gleiche Spanabnahme an den gegenüberliegenden Zahnflanken gewährleistende Winkelstellung des Werkstücks mit höherer Genauigkeit erfolgt, als es bisher möglich war.The invention is therefore based on the object of designing the positioning and clamping device in such a way that that the positioning in the ensures the same chip removal on the opposite tooth flanks Angular positioning of the workpiece takes place with greater accuracy than was previously possible was.

Die Unteransprüche betreffen eine vorteilhafte Ausgestaltung der Einrichtung nach der Erfindung.The subclaims relate to an advantageous embodiment of the device according to the invention.

Die Erfindung sei nunmehr an Hand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels erläutert, das in den Zeichnungen dargestellt ist. In diesen zeigtThe invention will now be explained with reference to a preferred embodiment that is shown in the Drawings is shown. In these shows

F i g. 1 einen Aufriß des Werkstückhalters und der Positionier- und Spanneinrichtung, wobei diejenigen Teile der Maschine angedeutet sind, an der sie sich befinden, 'F i g. 1 is an elevation of the workpiece holder and the positioning and clamping device, with those Parts of the machine on which they are located are indicated, '

Fig. 2 einen axialen Schnitt durch das Futter zum Einspannen des Werkstücks,Fig. 2 is an axial section through the chuck for Clamping the workpiece,

Fig. 3 einen in den Ebenen 3-3 der Fig. 7 verlaufenden Schnitt der Einrichtung, wobei diese Ebenen die Achse des in Fig. 2 gezeigten Spannfutters aufnehmen,FIG. 3 shows one running in planes 3-3 of FIG Section of the device, these planes being the axis of the chuck shown in FIG take up,

F i g. 4 den Schnitt nach der Ebene 4-4 der F i g. 3 zur Darstellung einer Einzelheit,F i g. 4 shows the section according to plane 4-4 of FIG. 3 to show a detail,

F i g. 5 einen in der Ebene 5-5 der F i g. 1 verlaufenden Schnitt senkrecht zur Achse des Spannfutters, ' 'F i g. 5 one in level 5-5 of FIG. 1 running section perpendicular to the axis of the chuck, ''

F i g. 6 einen Schnitt nach der Ebene 6-6 der Fig. 5 zur Darstellung einer Einzelheit, wobei diese Ebene die Achse des Spannfutters aufnimmt,F i g. 6 is a section along the plane 6-6 of FIG. 5 to show a detail, this being Plane accommodates the axis of the chuck,

F i g. 7 bis 10 die Schnitte nach den Ebenen 7-7 und 8-8 der Fig. 3 und nach den Ebenen 9-9 und 10-10 der Fig. 2,F i g. 7 to 10 the sections according to the levels 7-7 and 8-8 of FIG. 3 and after the levels 9-9 and 10-10 of Fig. 2,

Fig. 11 den Querschnitt nach der Ebene 11-11 der Fig. 5 und ..11 shows the cross-section along the plane 11-11 of FIGS. 5 and ...

Fig. 12 die Steuerung der Einrichtung an Hand eines elektrischen Schaltschemas.12 shows the control of the device on the basis of an electrical circuit diagram.

Bei der Verzahnungsmaschine kann es sich um eine bekannte Maschine handeln, wie sie in der deutschen Patentschrift 805 344 beschrieben und in Fig. 1 angedeutet ist. Diese Maschine hat ein Gehäuse 1, in welchem eine Werkstückspindel 2 um eine waagerechte Achse 3 umlaufend gelagert ist. An der Spindel ist ein Werkstückhalter in Gestalt eines Spannfutters 4 befestigt, der das Werkstück W aufnimmt. The gear cutting machine can be a known machine, as described in German patent specification 805 344 and indicated in FIG. 1. This machine has a housing 1 in which a workpiece spindle 2 is mounted around a horizontal axis 3. A workpiece holder in the form of a chuck 4, which receives the workpiece W , is attached to the spindle.

Das Werkzeug für die Spanabnahme und' die Teile der Maschine, welche die Spanabnahme herbeiführen und zu diesem Zweck die Bewegung zwischen Werkzeug und Werkstück bewirken, gehören nicht zur Erfindung und sind aus diesem Grunde nicht dargestellt. Es ist lediglich strichpunktiert ein Teil eines Ständers 11 der Maschine angedeutet, auf dem das die Werkstückspindel aufnehmende Spindelgehäuse 1 angebracht ist. Der Ständer hat eine Führungsbahn 12, auf der das Gehäuse auf- und abverstellbar ist. Eine Leiste 13 dient zum Festklemmen des Gehäuses auf der Gleitbahn 12. Wie Fig. 2 zeigt, hat das Werkstück W beim dargestellten Ausführungsbeispiel zwei Zahnkränze. Es besteht aus einem Schafts, einem Spiralkegelritzel 6 und einem Spiralkegelrad 7. Nachdem das Ritzel eine Verzahnung 8 erhalten hat, werden dieses und das Zahnrad verlötet oder sonstwie aneinander und an dem Schaft befestigt, bevor das mehrteilige Werkstück auf der nunmehr zu beschreibenden Maschine eingespannt wird. Diese Maschine dient dann dazu, das Zahnrad 7 mit einer weiteren Verzahnung 9 zu versehen, derart, daß die Verzahnung ganz genau eine bestimmte Winkellage gegenüber den Zähnen 8 des Ritzels einnimmt, wobei die Winkellage mit Bezug auf die Zahnradachse gemeint ist. ..■■..·The tool for chip removal and the parts of the machine which bring about the chip removal and for this purpose cause the movement between the tool and the workpiece do not belong to the invention and are therefore not shown. A part of a stand 11 of the machine on which the spindle housing 1 accommodating the workpiece spindle is attached is merely indicated by dash-dotted lines. The stand has a guide track 12 on which the housing can be adjusted up and down. A bar 13 is used to clamp the housing on the slideway 12. As FIG. 2 shows, the workpiece W in the illustrated embodiment has two gear rims. It consists of a shaft, a spiral bevel pinion 6 and a spiral bevel gear 7. After the pinion has a toothing 8, this and the gear are soldered or otherwise attached to each other and to the shaft before the multi-part workpiece is clamped on the machine to be described . This machine then serves to provide the gear 7 with a further toothing 9, such that the toothing occupies exactly a certain angular position with respect to the teeth 8 of the pinion, the angular position being meant with reference to the gear axis. .. ■■ .. ·

Der Schaft 5 des Werkstücks hat eine kegelförmige Gegenbohrung 14, die eine Zentrierfläche bildet. Diese wirkt mit einem Zentrierkegel 15 zusammen, der von dem Ende eines Auswerferbolzens 16 gebildet wird. Dadurch wird das Werkstück in dem Spannfutter 4 zentriert. Die Lage des Werkstücks wird weiter dadurch bestimmt, daß es mit der ebenen Rückfläche des Zahnrades 7 an die plane SitzflächeThe shaft 5 of the workpiece has a conical counterbore 14 which forms a centering surface. This interacts with a centering cone 15 which is formed by the end of an ejector pin 16 will. As a result, the workpiece is centered in the chuck 4. The location of the workpiece is further determined by the fact that it is with the flat rear surface of the gear 7 on the flat seat surface

des Werkzeughalters angepreßt wird. Der Bolzen 16 ist gleitend in einer axialen Bohrung 17 des Schaftes 18 einer Spannzange 19 geführt, die in einer Bohrung 21 des Futterkörpers 22 axial geleitet geführt ist. Der Bolzen 16 hat eine längsverlaufende keilnut, in die ein Keil 23 eingreift. Dieser sichert den Bolzen gegen Drehung im Spannfutter 19. In entsprechender Weise hat die Spannzange 19 eine längsverlaufende Keilnut, in die ein Keil 24 eingreift, der im Futter^ körper 22 durch eine Kappe 25 gesichert ist. Dadurch wird eine Drehung des Spannfutters 19 im Futterkörper verhindert. Der Bolzen 16 wird bei seiner Bewegung in Achsrichtung durch radial einwärtsragende Ansätze 26 des Futterkörpers 22 geführt und weiterzentriert (vgl. Fig. 9). In der Richtung, in der er das Werkstück auszuwerfen sucht, wirkt auf den Bolzen ein Krafterzeuger in Gestalt einer in der Bohrung 17 der Spannzange untergebrachten Feder 27. Indessen ist der Hub des Bolzens durch den Keil 23 derart eng begrenzt, daß die Nabe 32 des Werkstücks im Futter verbleibt.of the tool holder is pressed. The bolt 16 is slidable in an axial bore 17 of the shaft 18 out of a collet 19 which is guided axially in a bore 21 of the chuck body 22 is. The bolt 16 has a longitudinal keyway in which a key 23 engages. This secures the bolt against rotation in the chuck 19. In a corresponding manner, the collet 19 has a longitudinal one Keyway in which a key 24 engages, which is secured in the chuck body 22 by a cap 25. Through this rotation of the chuck 19 in the chuck body is prevented. The bolt 16 is at its movement in the axial direction by radially inwardly projecting lugs 26 of the chuck body 22 and further centered (see. Fig. 9). In the direction in which he tries to eject the workpiece, a force generator acts on the bolt in the form of one accommodated in the bore 17 of the collet Spring 27. Meanwhile, the stroke of the bolt is so narrowly limited by the wedge 23 that the hub 32 of the workpiece remains in the chuck.

Die Spannzange 19 ist von vorn her bis zum Schaft 18 der Länge nach derart aufgeschnitten, daß sie mehrere in radialer Richtung biegsame Finger, die als Spannbacken 28 wirken, bildet. Im vorliegenden Falle sind drei solcher Finger vorgesehen. An ihren vorderen Enden bilden sie eine äußere Kegelfläche 29, die in einer gleichachsigen inneren Kegelfläche 30 des Futterkörpers 22 gleitend eingepaßt ist. Mit ihren Innenflächen bilden die Spannbacken 28 Zylinderflächen 31, die sich an die äußere Zylinderfläche der Werkstücknabe 32 anlegen können. Die Sitzfläche 33, an die sich das Werkstück mit der Rückfläche des Zahnrades 7 anlegt, wird von einer Stirnplatte gebildet, die vorn am Futterkörper durch Schrauben 34 befestigt ist und mit ihrem mittleren Teil über der mittleren Bohrung vom am Futterkörper liegt. Dieser mittlere Teil ist gegen Durchbiegung in Rückwärtsrichtung versteift. Er hat zu diesem Zweck rückwärts gerichtete Klauen 35 (vgl. auch F i g. 10), die sich mit ihren Enden an die Vorderflächen 36 der Lagerteile 26 des Futterkörpers anlegen, wie Fig. 2 zeigt.The collet 19 is cut lengthways from the front to the shaft 18 in such a way that there are several Fingers that are flexible in the radial direction and act as clamping jaws 28 are formed. In the present Trap are provided with three such fingers. At their front ends they form an outer conical surface 29 which is slidably fitted in an equiaxed inner conical surface 30 of the chuck body 22. With their Inner surfaces form the clamping jaws 28 cylinder surfaces 31, which are attached to the outer cylinder surface of the Can create workpiece hub 32. The seat 33, to which the workpiece with the rear surface of the Gear 7 is applied, is formed by a face plate, which is attached to the front of the chuck body by screws 34 is attached and its central part is above the central hole on the chuck body. This middle part is stiffened against bending in the rearward direction. He did backwards for this purpose directed claws 35 (see. Also Fig. 10), the ends of which are attached to the front surfaces 36 of the bearing parts 26 of the chuck body, as shown in FIG. 2 indicates.

Die Spannzange ist in Achsenrichtung durch einen hydraulischen Antrieb verschiebbar, der hinten auf der Spjjndel 2 sitzt (vgl. Fig. 1). Zu diesem Antrieb gehört ein Kolben 38, der durch eine Stange 39 (F i g. 2) mit dem Schaft 18 der Spannzange verbunden ist. Bewegt sich die Spannzange rückwärts, d. h. mit Bezug auf die Zeichnungen nach rechts, dann wird das der Länge nach eingeschnittene Ende der Spannzange in radialer Richtung durch die auf ihre Flächen 29 wirkende Kegelfläche 30 zusammengedrückt. Infolgedessen ergreifen die Spannbacken 28 die Nabe des Werkstücks und drücken die rückwärtige Fläche des Zahnrades 7 des Werkstückes an die Sitzfläche 33 an. Verschiebt der Kolben 38 die Spannzange nach links, dann trennen sich die Kegel-Hächen29 und 30, so daß das aufgeschnittene Ende der Spannzange sich etwas entspannen, d.h. ausdehnen kann und alsdann das Werkstück freigibt, so daß dieses durch die Feder 27 vorwärts verschoben werden kann. Der Kolben 38 hat einen rückwärtigen Ansatz 41, der alsdann einen Grenzschalter 42 schließt. Es geschieht dies, wenn der Kolben seinen Hub nach rechts beendet hat. Der Grenzschalter 42, der auf dem Antriebsglied sitzt, gibt dann ein Zeichen, daß der Einspannvorgang beendet ist.The collet can be moved in the axial direction by a hydraulic drive, which is on the rear the spindle 2 is seated (see FIG. 1). To this drive includes a piston 38 connected to the shank 18 of the collet by a rod 39 (Fig. 2) is. If the collet moves backwards, i. H. with reference to the drawings to the right, then is the lengthwise cut end of the collet in the radial direction through the on their Areas 29 acting conical surface 30 compressed. As a result, the jaws grip 28 the hub of the workpiece and press the rear surface of the gear 7 of the workpiece the seat 33 on. If the piston 38 moves the collet to the left, the tapered hooks29 separate and 30 so that the cut end of the collet relaxes, i.e., expands, somewhat can and then releases the workpiece so that it is moved forward by the spring 27 can be. The piston 38 has a rear projection 41, which then has a limit switch 42 closes. It does this when the piston has finished its stroke to the right. The limit switch 42, who sits on the drive member then gives a sign that the clamping process has ended.

Die Positionier- und Spanneinrichtung (Fig. 3) enthält einen Kolben 43, der auf die Stirnfläche des Werkstückschaftes 5 drückt, um dadurch das Zahnrad 7 des Werkstücks gegen die Sitzfläche 33 zu drücken. Ferner gehören zur Einrichtung zwei Posi-The positioning and clamping device (Fig. 3) contains a piston 43 which presses on the end face of the workpiece shaft 5 to thereby the gear 7 to press the workpiece against the seat 33. Furthermore, two items belong to the facility

■ tionierungsbacken 44 und 45 in Gestalt von Hebeln, die je an ihrem einen Ende eine Kugel 46 haben (vgl. Fig. 7). Die beiden Kugeln greifen in einander ungefähr gegenüberliegende Zahnlücken des Ritzels 6■ tioning jaws 44 and 45 in the form of levers, each of which has a ball 46 at one end (cf. Fig. 7). The two balls roughly mesh with each other opposing tooth gaps of the pinion 6

ίο des Werkstücks ein. Hat dieses Ritzel 6 eine gerade Zähnezahl, dann liegen diese beiden Zahnlücken einander genau gegenüber. Beim dargestellten Ausführungsbeispiel ist aber die Zähnezahl des Ritzels ungerade. Aus diesem Grunde können die beiden Zahnlücken, in die die Kugeln 46 eingreifen, nur annähernd in Durchmesserrichtung einander gegenüberliegen. ίο of the workpiece. Does this pinion 6 have a straight Number of teeth, then these two tooth gaps are exactly opposite each other. In the illustrated embodiment but the number of teeth on the pinion is odd. Because of this, the two of them can Tooth gaps in which the balls 46 engage are only approximately opposite one another in the diameter direction.

Der Kolben 43 und die Positionierungsbacken 44, 45 werden von einem vielteiligen Halter 47 (Fig. 1, 3 und 8) getragen, der an einem Lagerbock 48 schwenkbar befestigt ist. Die Schwenkachse 49 kreuzt die Spindelachse 3 rechtwinklig in einem gewissen Abstand. Der Halter 47 kann daher entweder in die in Fig. 1· in ausgezogenen Linien gezeigte Positionierungsstellung oder in die strichpunktiert gezeichnete ausgerückte Stellung gebracht werden, in der er beim Ein- und Austragen des Werkstücks und beim Herausarbeiten der Verzahnung 8 nicht stört. Der Lagerbock 48 wird vom Gehäuse 1 getragen. Er ist indessen um die Spindelachse 3 drehbar und einstellbar. Durch diese Einstellung lassen sich die Kugeln ' 46 genau in die gewünschte Winkellage mit Bezug auf die Spindelachse 3 bringen.
Wie Fig. 3 zeigt, ist der Kolben 43 durch eine' Kugellagerbuchse 51 in einer Hülse 52 in Achsenrichtung verschiebbar geführt. Diese Hülse 52 ist am Halter 47 befestigt Auf den Kolben wirkt ein Druckerzeuger 53 in Gestalt einer Feder, die sich an einem Stöpsel 54 und einer Kugel 55 abstützt. Diese Kugel befindet sich zwischen den ebenen Flächen des Stöpsels und des Kolbens 43. Diese ebenen Flächen stehen senkrecht auf der Spindelachse 3. Auf diese Weise ist vermieden, daß auf den Kolben etwa ein Druck wirkt, der mit der Achsenrichtung nicht genau zusammenfällt.The piston 43 and the positioning jaws 44, 45 are carried by a multi-part holder 47 (FIGS. 1, 3 and 8) which is pivotably attached to a bearing block 48. The pivot axis 49 crosses the spindle axis 3 at right angles at a certain distance. The holder 47 can therefore either be brought into the positioning position shown in solid lines in FIG. 1 or into the disengaged position shown in dash-dotted lines, in which it does not interfere with the loading and unloading of the workpiece and the machining of the toothing 8. The bearing block 48 is carried by the housing 1. However, it is rotatable and adjustable about the spindle axis 3. With this setting, the balls' 46 can be brought exactly into the desired angular position with respect to the spindle axis 3.
As Fig. 3 shows, the piston 43 is guided by a 'ball bearing bushing 51 in a sleeve 52 displaceably in the axial direction. This sleeve 52 is fastened to the holder 47. A pressure generator 53 acts on the piston in the form of a spring, which is supported on a plug 54 and a ball 55. This ball is located between the flat surfaces of the plug and the piston 43. These flat surfaces are perpendicular to the spindle axis 3. In this way, it is avoided that a pressure which does not exactly coincide with the direction of the axis acts on the piston.

Der Druckerzeuger 53 wirkt auf eine Scheibe 56 ein, die in der Hülse durch einen Sprengring 57 befestigt ist. Der ausgeübte Druck muß größer sein als die durch die Feder 27 des Futters (Fig. 2) ausgeübte Kraft. Das ist erforderlich, damit das Werkstück an die Sitzfläche 33. angedrückt gehalten wird. An dem Halter 47 sind die Backen 44, 45 mit Gelenkzapfen 59 gelagert, die mit Nadellagern 58 ausgerüstet sind. Die Achsen 61 und 62 der beiden Gelenkzapfen sind so gelegen, daß die Kugeln 46 in Ebenen geführt sind, die beim öffnen und Schließen der Backen radial zur Spindelachse 3 verlaufen. Das erkennt man an den Projektionen der beiden Achsen 21 und 22 in die Ebene der F i g. 7. An den Enden der Backenhebel, die von den Kugeln 46 abgewandt sind, befinden sich auf Nadellagern und Zapfen 64 gelagerte Nockenrollen 63. Dabei verlaufen die Zapfen 64 parallel zu den betreffenden Achsen 61 und 62. Die Nockenrollen 63 laufen in Kulissenschlitzen eines Antriebs, die um etwa 45° zur Achse 3 geneigt sind, wenn sich der Halter 47 in der eingedrückten Stellung befindet, in der das Ausrichten des Werkstücks erfolgt. Die Seitenwandungen dieser Kulissenschlitze werden von einer Kegelfläche 65 eines Antriebskol-The pressure generator 53 acts on a disk 56 which is fastened in the sleeve by a snap ring 57 is. The pressure exerted must be greater than that exerted by the spring 27 of the chuck (Fig. 2) Power. This is necessary so that the workpiece is kept pressed against the seat surface 33. To the Holder 47, the jaws 44, 45 are mounted with pivot pins 59, which are equipped with needle bearings 58. The axes 61 and 62 of the two pivot pins are located so that the balls 46 are guided in planes, which run radially to the spindle axis 3 when the jaws are opened and closed. You acknowledge that the projections of the two axes 21 and 22 in the plane of FIG. 7. At the ends of the jaw levers, facing away from the balls 46 are located on needle bearings and journals 64 Cam rollers 63. The pins 64 run parallel to the relevant axes 61 and 62. The Cam rollers 63 run in link slots of a drive which are inclined by about 45 ° to axis 3, when the holder 47 is in the depressed position in which to align the workpiece he follows. The side walls of these link slots are formed by a conical surface 65 of a drive column

bens 66' und von Schrägflächen 67 eines Teiles 68 gebildet, der an dem Kolben durch einen Querstift 69 befestigt ist (vgl. Fi g. 1, 3, 4 und 8).bens 66 'and formed by inclined surfaces 67 of a part 68 which is attached to the piston by a transverse pin 69 is attached (see. Fi g. 1, 3, 4 and 8).

Der Kolben 66 (Fig. 3) ist längs der Achse 3 verschiebbar geführt. Diesem Zweck dienen eine Kugellagerhülse 71 in der Buchse 52 und eine zweite Kugellagerhülse 72 in einer Bohrung 73 des Halters 47. Das Öffnen der Backen 44, 45 erfolgt dadurch, daß in der Kammer 74 des Halters 47 ein hydraulischerThe piston 66 (FIG. 3) can be displaced along the axis 3 guided. A ball bearing sleeve 71 in the bushing 52 and a second ball bearing sleeve serve this purpose 72 in a bore 73 of the holder 47. The jaws 44, 45 are opened in that in the chamber 74 of the holder 47, a hydraulic one

und seiner eingerückten Lage ist dadurch begrenzt, daß am Halter 47 befindliche Anschlagknöpfe 98 (Fig. 11) an Anschlagknöpfe99 des Lagerbocks 48 anstoßen. Nähert sich der Halter 47 seiner einge-5 rückten Lage, in der er die Teilbewegung des Werkstückrades durchführt, dann wird ein Grenzschalter 102 geschlossen, und zwar durch einen mit dem Ritzel 94 drehbaren Arm 101 (F i g. 1 und 5).
Der Lagerbock 48 läßt sich um die Achse 3 umand its indented position is limited by the fact that the stop buttons 98 (FIG. 11) located on the holder 47 abut the stop buttons 99 of the bearing block 48. When the holder 47 approaches its retracted position in which it performs the partial movement of the workpiece wheel, a limit switch 102 is closed by an arm 101 rotatable with the pinion 94 (FIGS. 1 and 5).
The bearing block 48 can be about the axis 3 to

Druck auf die Stirnfläche des Kolbens 66 ausgeübt io ein begrenztes Maß verdrehen und einstellen. Zu wird. Durch diesen Druck wird der Kolben 66 nach diesem Zweck ist der Lagerbock 48 durch eine rechts verschoben und bewirkt, daß die Schrägflächen Kugellagerbuchse 103 (F i g. 6) auf einem gleich-67 auf die Rollen 63 drücken und dadurch die Backen achsigen Ring 104 gelagert, der vorn am Gehäuse 1 öffnen. Die Kugeln 46 bewegen sich dann radial nach starr befestigt ist. An diesem Ring ist der Lagerbock außen, bis sie Stellungen einnehmen, in denen sie an 15 48 durch Schrauben 105 befestigt, die durch Bogendie Zähne 8 des Ritzels nicht anstoßen können. Geht schlitze 106 des Lagerbocks hindurch in den Ring der Kolben 66 nach links, dann drückt die Kegel- hineingeschraubt sind und Muttern tragen. Lockert fläche 65 auf die Rollen 63. Dadurch werden die man diese Muttern, dann kann man den Lagerbock Kugeln 46 radial einwärts bewegt, so daß sie in die drehverstellen. Diesem Zweck dient ein Spannschloß Ritzelverzahnung eingreifen und dabei das Ritzel in 20 107, das Ansätze 108 und 109 verbindet. Einer dieser eine bestimmte Winkellage um die Achse 3 drehen. Ansätze ist am Ring 104 und der andere am Lager-Die Verschiebung des Kolbens 66 nach links wird bock 48 angebracht. Diese Drehverstellung dient dem durch einen Kolben 75 (F i g. 4) bewirkt, auf den eine Zweck, die Kugeln 46 um die Achse 3 zu verschwen-Feder76 wirkt. Diese drückt den Kolben 75 an den ken und einzustellen. Auch radial zur Achse 48 ist Querstift 69 an, der im Kolben 66 sitzt. Wird die 25 die Teilvorrichtung einstellbar, damit man den KoI-Kammer 74 auf Abfluß geschaltet, dann bewegt sich ben 43 gegenüber der Achse 3 ausrichten kann. Zu daher der Kolben 66 nach links. Der von der Feder diesem Zweck ist eine Unterlegscheibe 111 (F i g. 3) 76 ausgeübte Druck läßt sich durch eine Schraube 77. zwischen dem in radialer Richtung außen liegenden einstellen, die durch eine Stellschraube 78 befestigt Abschnitt und dem in radialer Richtung innen liegenist. Mithin bilden die Kegelflächen 65, der Antriebs- 30 den Abschnitt des Halters 47 eingefügt. Schließlich kolben 66 und die Schrägflädien 67 einen Antrieb kann man den Kolben 43 in einer senkrechten Ebene für die Positionierungsbacken 44, 45. · gegenüber der Achse 3 im Winkel ausrichten. ZuPressure exerted on the end face of the piston 66 twist and adjust a limited amount. to will. By this pressure, the piston 66 is for this purpose, the bearing block 48 by a shifted to the right and causes the inclined surfaces of the ball bearing bushing 103 (Fig. 6) on an equal -67 Press on the rollers 63 and thereby the jaws axially mounted ring 104, which is attached to the front of the housing 1 to open. The balls 46 then move radially after being rigidly attached. The bearing block is on this ring outside until they occupy positions in which they are fastened to 15 48 by screws 105 that are arched by the Teeth 8 of the pinion cannot hit. Goes slots 106 of the bracket through into the ring the piston 66 to the left, then pushes the cones-are screwed in and carry nuts. Loosens surface 65 on the rollers 63. This will put you these nuts, then you can the bearing block Balls 46 moved radially inward so that they rotate into the. A turnbuckle is used for this purpose Pinion teeth engage and thereby the pinion in 20 107, which connects lugs 108 and 109. One of these Rotate a certain angular position around axis 3. Approaches is on ring 104 and the other on the warehouse die Displacement of the piston 66 to the left is bock 48 attached. This rotary adjustment is used caused by a piston 75 (Fig. 4), for one purpose, the balls 46 to pivot about the axis 3-Feder76 works. This pushes the piston 75 to the ken and adjust. It is also radial to the axis 48 Cross pin 69, which sits in the piston 66. If the 25 the dividing device is adjustable so that one can use the KoI chamber 74 switched to drain, then ben moves 43 with respect to the axis 3 can align. to hence the piston 66 to the left. The one used by the spring for this purpose is a washer 111 (Fig. 3) The pressure exerted 76 can be reduced by a screw 77 between the one lying on the outside in the radial direction set, which is fastened by an adjusting screw 78 section and which is in the radial direction inside. The conical surfaces 65 and the drive 30 form the section of the holder 47 inserted. In the end piston 66 and the inclined surfaces 67 a drive can be the piston 43 in a vertical plane for positioning jaws 44, 45. · Align at an angle with respect to axis 3. to

Wenn sich der Kolben 66 ganz nach links ver- diesem Zweck kann man die Höhe des Anschlagschoben hat, dann ist ein Grenzschalter 79 (Fig. 1) knopfes98, der in Fig. 11 links gezeigt ist, durch umgeschaltet worden, der in einer Kammer 81 des 35 Abschleifen ändern.When the piston 66 moves all the way to the left for this purpose, the height of the stop can be shifted then a limit switch 79 (Fig. 1) button 98, shown on the left in Fig. 11, is through been switched to change in a chamber 81 of the 35 abrading.

Halters 47 untergebracht ist. Diese Kammer hat einen Nunmehr sei das elektrische Schaltschema der Deckel 82. Die Umschaltung dieses Grenzschalters F i g. 12 an Hand der Wirkungsweise der Positioniererfolgt durch einen Hebel 83, der am Halter 47 um und Spanneinrichtung beschrieben. Befindet sich der den Zapfen 84 drehbar gelagert ist und gegen den der Halter 47 der Einrichtung in ausgerückter Lage und Querstift 69 stößt, wenn dieser am Ende seiner Ver- 40 ist die Werkstückspindel 2 in ihrem Gehäuse durch Schiebung nach links anlangt. In der Kammer 81 be- bekannte nicht näher dargestellte Einrichtungen in findet sich ferner ein Grenzschalter 85, der geschlos- einer bestimmten Winkellage verriegelt, dann kann sen wird, wenn der Halter 47 seine strichpunktiert man das Werkstück W in das Spannfutter 4 einbrindargestellte Ausrücklage erreicht. Das Schließen gen und einen Schalter!) umschalten, um seine dieses Grenzschalters wird dadurch bewirkt, daß ein 45 Ruhekontakte 121 zu trennen und seine Arbeitskonunter Federdruck stehender Kolben 86, der vom takte 122 zu schließen. Dadurch wird ein Stromkreis Halter 47 getragen wird, an eine Anschlagschraube hergestellt, der von der Netzleitung L-I über die Ma-87 des Lagerbocks 48 und an den Schaltstift des gnetwicklung 123 eines Steuerschiebers zur Leitung Schalters 85 anstößt. L-2 führt. Dieser Steuerschieber setzt den KolbenHolder 47 is housed. This chamber has a Now let the electrical circuit diagram of the cover 82. The switching of this limit switch F i g. 12 on the basis of the mode of operation of the positioning is carried out by a lever 83, which is described on the holder 47 and the clamping device. If the pin 84 is rotatably mounted and against which the holder 47 of the device in the disengaged position and cross pin 69 abuts when this reaches the end of its 40 the workpiece spindle 2 in its housing by sliding it to the left. In the chamber 81 known devices not shown in detail there is also a limit switch 85, which locks closed in a certain angular position, then it is possible when the holder 47 reaches its disengaged position shown in phantom when the workpiece W is inserted into the chuck 4. The closing gene and a switch!) Toggle to its this limit switch is caused by the fact that a 45 break contacts 121 to separate and its work conundrum spring pressure standing piston 86, which is from the clock 122 to close. As a result, a circuit holder 47 is carried, made on a stop screw, which strikes from the power line LI via the Ma-87 of the bearing block 48 and on the switching pin of the magnetic winding 123 of a control slide to the line switch 85. L-2 leads. This control slide sets the piston

Um das Innere des Halters vor Verunreinigung zu 50 97 (Fig. 1) unter hydraulischen Druck und schaltetTo protect the inside of the holder from contamination to 50 97 (Fig. 1) under hydraulic pressure and switches

schützen, ist es eingekapselt. Diesem Zweck dienen die den Kolben 96 aufnehmende Zylinderkammer aufprotect, it is encapsulated. The cylinder chamber receiving the piston 96 is used for this purpose

bogenförmige Schilde 88 (Fig. 3), deren Krümmungs- Abfluß. Infolgedessen wird der Halter 47 in die Lagearcuate shields 88 (Fig. 3), the curvature drain. As a result, the holder 47 becomes in place

achsen mit den Achsen 61 und 62 zusammenfallen eingerückt, in. der er die Positionierung des Werk-axes coincide with axes 61 and 62, in which it controls the positioning of the work-

und die Flanschen 89 haben, welche an den Positio- Stücks herbeiführen kann. In dieser Lage drückt der nierungsbacken 44 und 45 durch Schrauben 91 be- 55 Kolben 43 (F i g. 3) das Werkstück an die Sitzflächeand have the flanges 89 which can lead to the position piece. In this position the presses Clamping jaws 44 and 45 screw the piston 43 (Fig. 3) into 55 the workpiece against the seat surface

festigt sind. Diese Schilde wirken mit Gegenflächen 33 des Futters an. Durch diese Verschwenkung desare consolidated. These shields act with opposing surfaces 33 of the chuck. This pivoting of the

92 des Halters 47 zusammen. Halters 47 wird der Grenzschalter 85 geöffnet und92 of the holder 47 together. Holder 47, the limit switch 85 is opened and

Der Halter 47 ist um die Achse 49 schwenkbar im der Grenzschalter 102 geschlossen. Der Grenzschal-Lagerbock 48 mittels Wälzlagern 93 gelagert. Seine ter 102 erregt infolgedessen ein Zeitrelais 125. Nach Verschwenkung erfolgt mittels eines auf dem Halter 60 Ablauf einer bestimmten Zeit von vorzugsweise etwa 47 befestigten Ritzels 49 (vgl. Fig. 1) und mittels 3 Sekunden schließt das Relais 125 seine Arbeitseiner mit diesem Ritzel kämmenden Zahnstange 95, kontakte 125 A und erregt dadurch die Magnetwickdie im Lagerbock 48 verschiebbar geführt ist und zu lung 126 eines Ventils. Dieses schaltet die Kammer diesem Zweck zwei Kolben 96 und 97 verbindet, die 74 (Fig. 4) auf Abfluß, so daß die Feder76 die Poin Zylinderbohrungen des Lagerbocks hin- und her- 65 sitionierungsbacken 44, 45 schließt. Die Kugeln 46 beweglich geführt und durch ein hydraulisches der Backen drücken auf die Flanken der in erheb-Druckmittel verschiebbar sind. Die Verschwenkung lichem Abstand voneinander befindlichen Zähne 8 des Halters 47 zwischen seiner ausgerückten Lage des Werkstücks. Dieses wird daher im SpannfutterThe holder 47 is pivotable about the axis 49 and the limit switch 102 is closed. The boundary form bearing block 48 is mounted by means of roller bearings 93. Its ter 102 consequently energizes a timing relay 125. After pivoting, a certain time of preferably about 47 attached pinion 49 (see FIG. 1) and by means of 3 seconds the relay 125 closes its work one meshing with this pinion by means of a pinion 49 attached to the holder 60 Rack 95, contacts 125 A and thereby excites the magnetic winding which is guided displaceably in the bearing block 48 and to the development 126 of a valve. This switches the chamber for this purpose, connecting two pistons 96 and 97, which connect 74 (FIG. 4) to drain, so that the spring 76 closes the poin cylinder bores of the bearing block to and fro 65 positioning jaws 44, 45. The balls 46 are movably guided and press the jaws hydraulically on the flanks of the uplift pressure medium. The pivoting Lichem distance from one another located teeth 8 of the holder 47 between its disengaged position of the workpiece. This is therefore in the chuck

in diejenige Winkellage gedreht, die zuvor durch die verschiedenen Einstellungen der beschriebenen Vorrichtung bestimmt worden ist.rotated in that angular position that was previously through the various settings of the device described has been determined.

Beim Schließen der Backen wird der Grenzschalter 79 derart umgeschaltet, daß er seine Ruhekontakte 79 A öffnet und seine Arbeitskontakte 79 B schließt. Diese Arbeitskontakte erregen die Wicklung 128 eines Verriegelungsrelais 129, dessen Arbeitskontakte 129A und 129ß schließen und dessen Ruhekontakte 129C und 129 D sich öffnen. Durch die Ruhekontakte 129D wird die Wicklung 126 des Ventils stromlos, das daher die Kammer 74 (Fig. 4) unter Druck setzt. Infolgedessen öffnet der Kolben 66 die Backen der Teilvorrichtung. Das hat aber zur Folge, daß sich die Kontakte 79B des Grenzschalters 79 öffnen und die Kontakte 79,4 schließen. Diese Kontakte 79/1 erregen die Wicklung 130 des Verriegelungsrelais 131, dessen Arbeitskontakte 130 A ein Zeitschaltrelais 132 erregen. Nach Ablauf von etwa 2 Sekunden schließen sich die Arbeitskontakte 132/1 dieses Zeitrelais und schließen einen Stromkreis, der durch die Ventilwicklung 126 verläuft. Dadurch werden die Positionierungsbacken wieder geschlossen. Das führt aber zur Umschaltung des Grenzschalters 79 derart, daß dessen Kontakte 19 A geöffnet und die Kontakte 79 B geschlossen werden, was jedoch keine unmittelbare Wirkung zur Folge hat.When the jaws are closed, the limit switch 79 is switched over in such a way that it opens its normally closed contacts 79 A and its normally open contacts 79 B closes. These normally open contacts energize the winding 128 of a locking relay 129, the normally open contacts 129A and 129ß close and the normally closed contacts 129C and 129D open. The normally closed contacts 129D de-energize the winding 126 of the valve, which therefore pressurizes the chamber 74 (FIG. 4). As a result, the piston 66 opens the jaws of the dividing device. However, this has the consequence that the contacts 79 B of the limit switch 79 open and the contacts 79.4 close. These contacts 79/1 excite the winding 130 of the locking relay 131, the normally open contacts 130 A of which excite a timer relay 132. After approximately 2 seconds, the working contacts 132/1 of this time relay close and close a circuit that runs through the valve winding 126. This closes the positioning jaws again. However, this leads to the switching of the limit switch 79 in such a way that its contacts 19 A are opened and the contacts 79 B are closed, but this has no immediate effect.

Nunmehr wird das Werkstück dadurch festgespannt, daß der auf den Kolben38 (Fig. 1) wirkende Druck umgekehrt wird. Das führt zum Schließen des Grenzschalters 42, der das Relais 133 erregt. Die Ruhekontakte 133 A und 133 B dieses Relais öffnen sich, was zur Folge hat, daß die Ventilwicklung 126 wieder stromlos wird und sich daher die Backen der Teilvorrichtung öffnen. Dadurch wird der Grenzschalter 79 umgeschaltet, so daß er die Kontakte 79 B öffnet und die Koniakte 79 A schließt. Wenn nun der Schalter S derart umgeschaltet wird, daß die Kontakte 121 geschlossen und die Kontakte 122 geöffnet werden, wird das Relais 129 durch den über seine Wicklung 134 verlaufenden Stromkreis freigegeben, und die Wicklung 123 wird stromlos, um das hydraulische Druckmittel auf den Kolben 96 wirken zu lassen und die Zylinderkammer des Kolbens 97 auf Abfluß zu schalten. Infolgedessen schwingt der Halter 47 in seine ausgerückte Lage zurück; in der er den Grenzschalter 102 öffnet und den Grenzschalter 85 schließt. Der Grenzschalter 85 erregt die Entriegelungswicklung 135 des Relais 131, so daß die Kontakte 131A öffnen. Nach dem Bearbeiten der Verzahnung 9 des Werkstücks wird dieses ausgespannt. Das führt zum Öffnen des Grenzschalters 42, womit das Arbeitsspiel der Positionierung vollendet und die elektrische Steueranlage in den Ausgangszustand zurückversetzt wird, in dem das Arbeitsspiel begann.The workpiece is now clamped in that the pressure acting on the piston 38 (FIG. 1) is reversed. This leads to the closing of the limit switch 42, which energizes the relay 133. The normally closed contacts 133 A and 133 B of this relay open, with the result that the valve winding 126 is de-energized again and therefore the jaws of the device part open. As a result, the limit switch 79 is switched over so that it opens the contacts 79 B and the cone 79 A closes. If the switch S is switched over in such a way that the contacts 121 are closed and the contacts 122 are opened, the relay 129 is released by the circuit running through its winding 134, and the winding 123 is de-energized to apply the hydraulic pressure medium to the piston 96 to act and to switch the cylinder chamber of the piston 97 to drain. As a result, the holder 47 swings back to its disengaged position; in which he opens the limit switch 102 and closes the limit switch 85. The limit switch 85 energizes the unlocking winding 135 of the relay 131, so that the contacts 131 A open. After the toothing 9 of the workpiece has been machined, it is unclamped. This leads to the opening of the limit switch 42, with which the positioning cycle is completed and the electrical control system is reset to the initial state in which the cycle began.

Werden die Werkstücke von Hand eingeführt und herausgenommen, dann kann man den Schalter S von Hand umschalten. Ist die Maschine aber mit einem selbsttätigen Werkstückförderer versehen, dann empfielt es sich, die Kontakte 121 und 122 durch ein Relais zu schalten, das zur elektrischen Steueranlage des Förderers gehört.If the workpieces are inserted and removed by hand, the switch S can be switched over by hand. However, if the machine is equipped with an automatic workpiece conveyor, then it is advisable to switch contacts 121 and 122 through a relay that is part of the conveyor's electrical control system.

Claims

Patent claims:

1. Positioning and clamping device for a Gear cutting machine with a holder for the workpiece on the workpiece spindle and with a holder radial movable jaws that the workpiece when engaged in

ίο position opposing tooth gaps so that that the same chip removal takes place on the opposite tooth flanks, with radially movable clamping jaws of the workpiece holder and with devices for pressing the workpiece during clamping against a flat surface of the workpiece holder, characterized in that that in the holder (47) of the positioning jaws (44, 45) along the spindle axis (3) a piston (43) resiliently displaceable

ao is and through this piston the workpiece both on one on the spindle axis (3) spring-loaded centering cone (15) of the workpiece holder (4) as well as the flat seat surface (33) can be pressed on with a force permitting the rotation of the workpiece.

2. Device according to claim 1, characterized in that a pressure generator (53) for Pressing the piston (43) against the workpiece is provided with greater force than that of force exerted by the centering cone.

3. Device according to claim 1 or 2, characterized by such a vote of the Drive the clamping jaws (28) to drive (65, 66, 67) the positioning jaws (44, 45) that the clamping of the workpiece by the clamping jaws (28) takes place after the Have the positioning jaws opened and closed a second time.

4. Device according to one of claims 1 to 3, characterized in that the machine part, on which the holder (47) of the positioning jaws is mounted, by a bearing block rotatably attached to the spindle housing (1) (48) is formed, which is rotatable and adjustable about the spindle axis (3).

5. Device according to claim 3 and 4, characterized in that an open and Closing the positioning jaws (44, 45) controlling solenoid valve (126) under control by two timer relays (125,132), the first timer relay (125) when engaging of the holder (47) can be excited by a limit switch (102) and thereby the solenoid valve (126) to close the positioning jaws (44,45) for the first time, which are then controlled by a limit switch (79) switched by it, open again, and its second Time relay (132) can be excited when the positioning jaws are opened by the limit switch (79) and thus, after a short pause, the solenoid valve (126) twice Closing the positioning jaws caused.

For this purpose 2 sheets of drawings

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