DE1800871B2 - Hon- oder Schleifvorrichtung zur gleicteeitigen Bearbeitung eines eine Mittelbohrung, zwei Stirnflächen und einen charakteristischen Kreis (z.B. Teilkreis oder Mantelfläche) aufweisenden Werkstücks, wie eines Zahnrades oder eines Lagerlaufringes - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Hon- oder ichleif-Vorrichtung zur gleichzeitigen Bearbeitung ines eine Mittelbohrung, zwei Stirnflächen und einen harakteristischen Kreis (z. B. Teilkreis oder Mantelfläche) aufweisenden Werkstücks (z. B, Zahnrades oder Lagerlaufringes) in seiner zum charakteristischen Kreis konzentrischen Mittelbohrung und an den mit Bearbeitungsrädern in Verbindung stehenden Umfangs-Flächen, wobei das Werkstück spitzenlos von einem sich drehenden angetriebenen Bearbeitungsrad gedreht und an seinem charakteristischen Kreis zentrisch gehalten wird und mindestens ein weiteres s'ch drehendes Bearbeitungsrad zur zentrischen Halterung

ίο des Werkstücks an seinem charakteristischen Kreis vorgesehen ist.

Eine solche Vorrichtung ist bekannt aus der deutschen Patentschrift 1148 843 bzw. der entsprechenden USA.-Patentschrift 2924910. Bei dieser bekannten Vorrichtung wird ein Zahnrad spitzenlos zwischen Bearbeitungszahnrädern aufgenommen und gedreht und gleichzeitig sowohl die Zahnflanken der Verzahnung wie die Mittelbohrung dieses Zahnrades durch Honen oder Schleifen bearbeitet. Dabei laufen

ao die Werkstücke kontinuierlich in Richtung ihrer Achse auf einem Dorn entlang und sind an ihrem Umfang durch drei nach Art eines gleichschenkligen Dreiecks angeordnete Bearbeitungszahnräder gehalten. Die Bearbeitung der Mittelbohrung der Zahnräder erfolgt durch Vorschieben eines Schleifmittelstabes in einer Längsnut des Dornes. Die zu bearbeitenden Zahnräder sind in kontinuierlicher Folge auf dem Dorn aufgereiht. Bei dieser bekannten Vorrichtung ist nachteilig, daß zur Einzentrierung des Werkstükkes, beispielsweise eines Zahnrades oder eines Lagerlaufringes an seinem charakteristischen Kreis in aufwendiger Weise drei Bearbeitungszahnräder erforderlich sind, auch ist eine Bearbeitung der Stirnflächen des Werkstücks nicht möglich.

Aus dem Gebrauchsmuster 1 985 531 ist eine spitzenlose Schleifmaschine zum gleichzeitigen Schleifen mehrerer konzentrischer Flächen, beispielsweise eines Ventils bekannt, bei der neben der normalen Schleifspindel für den Ventilschaft eine zweite Schleifspindel vorgesehen ist, die in einer bestimmten, dem Ventilsitz entsprechenden Winkelrichtung oszillierend mitte's einer Schlittenführung bewegbar ist. Eine solche bekannte Schleifmaschine ist allerdings zur Stirnflächenbearbeitung von Zahnrädern oder Lagerlaufrin-

♦5 gen nicht geeignet, weil die Arbeitshubbewegung, d. h. die oszillierende Schwingbewegung, eine Axialkomponenie hat.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung piner Vorrichtung zum Mittenzentrieren für das gemeinsame Bearbeiten sowohl der Außenflächen als auch der Bohrungsfläche eines Werkstücks, die die bekannte Einrichtung mit ihren drei bearbeitenden und zentrierenden Rädern vereinfacht und auch die Möglichkeit einer Stirnflächenbearbeitung zuläßt.

Gerade die Finishbearbeitung von Oberflächen bei Drehteilen wie Zahnrädern, Lagerlaufringen u.dgl. und die präzise Zuordnung der Oberflächen zueinander ist schwierig, denn es ist wesentlich, daß ein genauer geometrischer Zusammenhang zwischen den Arbeitsflächen von Zahnrädern bei Automobilgetrieben, Zahnradpumpen und anderen Anwendungsgebieten etwa mit den Mittenbohrungen und den Stirnflächen erreicht wird. Ungenauigkeiten an Zahnflanken u. dgl. führen zu erheblichen Laufgeräuschen bei Zahnrädern, eine Ursache solcher Laufgeräusche kann aber auch mangelnde Konzentrizität zwischen der Mittelbohrung eines Zahnrades und seines Teilkreises sein, oder ist durch mangelnde Rechtwinklig-

Hr

keit zwischen den Zahnradstirnflächen und seiner Mittelbohrung begründet, Ein solcher Fehler führt beispielsweise bei einer Zahnradpumpe zum Lecken, so daß ein Druckaufbau nicht möglich ist,

Bisher bekannte Vorrichtungen sind nicht in der Lage, gleichzeitig und mit hoher Präzision diesen wesentlichen Erfordernissen gerecht zu werden.

Der Erfindung gelingt dies durch Lösung der genannten Aufgabe dadurch, daß zur Mittenzentrierung im charakteristischen Kreis und zur Umfangsbearbeitung des Werkstückes nur zwei einen Spalt bildende Bearbeitungsräder vorgesehen sind, von denen das nicht angetriebene gebremst ist. Dadurch erreicht man in einwandfreierWeise eine präzise Mittenzentrierung und legt gleichzeitig die Stirnflächen des zu bearbeitenden Werkstücks frei, so daß auch an diesen noch Bearbeitungsvorgänge vorgenommen werden können, zusätzlich zur Bearbeitung des Werkstückes an den Zahnflanken durch die Bearbeitungsräder selbst und der Mittelbohrung.

Es ist daher möglich, eine Finishbearbeitung sämtlicher Außenflächen des Werkstücks einschließlich der Innenbohrung in einwandfreier Zuordnung dieser Flächen zueinander durchzuführen.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche und in diesen niedergelegt.

Im folgenden werden an Hand der Figuren Aufbau und Wirkungsweise eines Ausführungsbeispiels der Erfindung im einzelnen näher beschrieben. Dabei zeigt

Fig. 1 eine Vorderansicht eines Ausführungsbeispiels mit weggenommenen Teilen,

Fig. 2 eine etwas verkleinerte Seitenansicht der Vorrichtung nach Fig. 1,

F i g. 3 eine schematische Perspektivdarstellung des Bearbeitungsvorganges mit den beiden das Werkstück haltenden Bearbeitungsrädern und der schematischen Anordnung der Schleifwerkzeuge zur gleichzeitigen Bearbeitung für Umfangsflächen,

Fig. 4 einen Teilschnitt entlang der Linie 4-4 der Fig. 1 in Richtung der Pfeile, aus dem die Anordnung der Bearbeitungsräder und das Einbringen des Werkstückes deutlich wird,

F i g. 5 eine weitere Schnittansicht entlang der Linie 5-5 der Fig. 4, aus dem insbesondere auch der Antrieb und die Lagerung der Bearbeitungsräder deutlich wird,

Fig. 6 einen geringfügig vergrößerten waagerechten Schnitt längs der Linie 6-6 der Fig. 5,

Fig. 7 in vergrößerter Darstellung einen waagerechten Schnitt entlang der Linie 7-7 der Fig. 1,

Fig. 8 eine Seitenansicht von rechts der Darstellung der Fig. 7 längs der Linie 8-8,

Fig. 9 einen Teilschnitt längs der Linie 9-9 der Fig. 8,

Fig. 10 einen Teilschnitt lärgs der Linie 10-10 der Fig. 7,

Fig. 11 einen vergrößerten Teilschnitt längs der Linie 11-11 der Fig. 7,

Fig. 12 einen Teilschnitt längs der Linie 12-12 der Fig.lt,

Fig. 13 einen Teilschnitt längs der Linie 13-13 der Fig. 11, und

Fig. 14 eine Diaufsicht auf zwei abgeänderte Antriebsräder zum Antrieb eines nichtverzahnten drehbaren Teiles,

Fig. 15 einenTeilschnitt längs der Linie 15-15 von Fig. 14,

Fig, 16 eine Teilansicht eines modifizierten Antriebs- für die hin- und hergehenden Werkzeuge zur Bearbeitung der Stirnflächen,

Fig, 17 einen Schnitt längs der Linie 17-17 von Fig. 16,

Fig. 18 einen Teilschnitt einer abgeänderten Halterung für das Stirnwerkzeug,

Fig. 19 eine Draufsicht auf die Vorrichtung nach

ίο Fig. 18 längs der Linie 19-19,

F i g. 20 eine Draufsicht auf zwei modifizierte Antriebsräder zum Antrieb eines nichtverzahnten, drehbaren Teiles.

Einleitend sei darauf hingeweisen, daß die Vorrich-

tung in der Lage ist, drehbare Werkstücke zu honen, zu schleifen, zu läppen oder anderweitig fein zu bearbeiten. Im folgenden wird die Bearbeitung an Hand von Zahnrädern beschrieben, es wird darauf hingewiesen, daß sie sich ebenso für die Bearbeitung von anderen drehbaren Werkstücken eignet, beispielsweise für Laufringe von Ra.'ialkugellagern.

Die in den Fig. 1 und 2 dargestellte Vorrichtung ist als Zahnradhonmaschine aufgebaut und weist ein praktisch rechteckiges, auf dem Boden abgestütztes

Gehäuse 10 auf. Das Gehäuse 10 hat eine Grundplatte 11 an seinem oberen Ende. Ein Arbeitskopf 12 zur Handhabung der drehbaren Werkstücke ist auf der Grundplatte 11 montiert. Der Arbeitskopf kann drehbare Werkstücke speichern, zuführen, drehen

und abführen. Die dargestellte Verrichtung hat eine sich nicht drehende erste Bearbeitungseinrichtung 13, die sich längs einer senkrechten Achse hin- und herbewegen kann. Eine zweite Bearbeitungseinrichtung

14 kann sich längs einer zweiten Achse senkrecht zu der vorgenannten senkrechten Achse hin- und herbewegen.

Wie Fig. 3 zeigt, besitzt die erste Bearbeitungseinrichtung ein Hon- und Schleifwerkzeug, das zur Bearbeitung der Mittelbohrung des Zahnrades 15 dient,

wobei dieses spitzenlos um eine erste Achse gedreht wird, die koaxial zur Mittelachse des Teilkreises oder eines anderen charakteristischen Kreises des Zahnrades 15 liegt. Die zweite Bearbeitungseinrichtung 14 besitzt mehrere Hon-Werkzeuge, die zur Bearbeitung

von wenigstens einer der Stirnflächen des Zahnrades

15 in einer Ebene senkrecht zu dieser ersten Achse dienen, um die Stirnflächen des Zahnrades senkrecht zu seiner Mittelbohrung zu bearbeiten. Das Zahnrad 15 wird spitzenlos durch ein Antriebsrad 16 und ein

gebremstes Rad 17 gedreht, die Teile des Arbeitskopfes 12 bilden. Die Räder 16 und 17 sind in Fig. 3 als Bearbeitungsi-ahnräder dargestellt, von denen eines angetrieben und das andere gebremst ist.
Wie Fig. 1 zeigt, ist eine Stützplatte 23 durch ge-

eignete Mittel an jeder Seite an einem Spannbügel befestigt. Die Spannbügel 25 sind durch geeignete Mittel an zwei seitlich im Abstand angeordneten senkrechten Führungsstangen 26 und 27 angebracht und zwar im Abstand oberhalb des Gehäuses 10. Die unteren Enden der senkrechten Führungsstangen 2i und 27 sind an der Grundplatte 11 des Gehäuses IC angebracht. Die Vorrichtung ist ferner mit einer mittleren senkrechten Führungsstange 28 versehen, die hinter den beiden Führungsstangen 26 und 27 ange-

ordnet ist, die an der Vorderseite des Gehäuses K angeordnet sind. Das untere Ende der mittleren Füh rungsstange 28 ist ebenfalls an der Grundplatte U des Gehäuses 10 befestigt.

Wie F i g. 1 zeigt, verläuft eine Deckplatte 29 über der Vorrichtung, die auf den oberen Enden der drei senkrechten Führungsstangen 26, 27 und 28 aufsitzt. Wie Fig. 2 zeigt, sind die oberen Enden der Führungsstangen 26, 27 und 28 ferner durch eine dreiekkige Stützplatte 30 untereinander verbunden. Von den vier Ecken der Deckplatte 29 verlaufen Rahmenteile 31,32, 33 und 34 nach unten, die an ihren unteren Enden durch geeignete Winkeleisen 35 untereinander verbunden sind. Dieser Rahmen eignet sich dazu, wenn gewünscht, die seitlichen Ecken der Maschine abzustützen. Die Rahmenteile sind ferner durch geeignete Mittel an dem Gehäuse 10 befestigt.

Die F i g. 4 zeigt in einer Aufsicht in genauerer Detaildarstellung die Art der Zuführung des zu bearbeitenden Zahnrades oder sonstigen Werkstücks, die genaue Anordnung der Bearbeitungszahnräder zueinander und die Entnahme des fertigbearbeiteten Werkstücks. Hierbei ist zunächst eine Grundplatte 67 bei den Zahnrädern 16 und 17 angeordnet, oberhalb der Grundplatte befindet sich eine obere waagerechte Führungsplatte 93, in welcher eine halbkreisförmige Aussparung 97 vorgesehen ist, die den Durchgang eines Zahnrades 15 ermöglicht, wenn es auf der feststehenden Grundplatte 67 abgelegt wird. Das Zahnrad 15 wandert dann längs den Kanten 107 weiterer Führungsplatten 103 und 105 und wird so lange linear in Richtung dieser Kanten verschoben, bis es in Kontakt mit dem angetriebenen Bearbeitungsrad 16 gelangt. Die Rollbewegung des das Werkstück bildenden Zahnrades 15 sichert einen zwangläufigen Eingriff in das drehende Bearbeitungsrad 16. Nachdem das Zahnrad 15 mit dem Bearbeitungsrad 16 kämmt, wird es durch dieses radial in die Arbeitsstellung verschoben, die in F i g. 4 durch die in ausgezogenen Linien gezeigte Lage des Zahnrades 15 dargestellt ist. Durch gekrümmte Kanten 108, die eine Fortsetzung der Kanten 107 der Führungsplatten 103 und 105 sind, wird eine Loslösung des Zahnrades von dem angetriebenen Bearbeitungsrad 16 verhindert. Etwa während der letzten 15° der Radialbewegung wird das Zahnrad 15 durch eine weitere, aus zwei Federn 118 bestehende. Führungseinrichtung im Eingriff gehalten, die das Zahnrad 15 in seitlicher Richtung belasten, um es auf die Bearbeitungsräder 16 und 17 zu drükken, bis ein Punkt in der radialen Bahn des Zahnrades 15 erreicht ist, an welchem es auch mit dem gebremsten Bearbeitungsrad 17 kämmt. Befindet sich das Zahnrad 15 in der Arbeitsstellung, so wird es durch die Kräfte des angetriebenen Bearbeitungsrades 16 und des gebremsten Bearbeitungsrades 17 an Ort und Stelle gehalten. Nachdem das Zahnrad 15 die Arbeitsstellung erreicht hat, kehren die Federn 118 in ihre Normallage zurück, und eine mit 73 bezeichnete Ladeeinrichtung, die aus Stoßplatten 121 und 124 besteht und auf die in diesem Zusammenhang nicht weiter eingegangen zu werden braucht, dient dann noch mit einer Eckkante 123 als Führung für das fertigbearbeitete Zahnrad 15, wenn dieses zwischen den Bearbeitungsrädern 16 und 17 ausgeworfen wird, nachdem sie es zunächst in die Arbeitsstellung geschoben hat.

Gegen eine Axialbewegung des Werkstückes ist dieses durch eine Spanneinrichtung gesichert, die Spannrollen umfaßt, die die obere und untere Stirnfläche des Zahnrades 15 erfassen und es in Arbeitsstellung zwischen den Bearbeitungszahnrädern 16 und 17 halten. Diese Spannrollen bestehen vorzugsweise aus einem entsprechend harten Material, beispielsweise Karbid, und können auch als Gleitschuh ausgebildet sein.

Die Räder 16 und 17 werden durch die im folgenden beschriebene Einrichtung angetrieben. Wie Fig. 5 zeigt, ist das Antriebsrad 16 auf einer Platte

222 befestigt, die am oberen Ende der Antriebswelle

223 ausgebildet ist. Das gebremste Rad 17 sitzt auf einer Platte 225, die am oberen Ende der Antriebswelle 226 ausgebildet ist.

Wie Fig. 5 zeigt, ist die Antriebswelle 226 drehbar in ein Paar Kugellagern 228 gelagert, die in Ausnehmungen 229 sitzen, die im oberen Ende eines Gehäuses 232 ausgebildet sind. Die Kugellager 228 werden in der Ausnehmung 229 durch eine kreisförmige Halteplatte 230 gehalten, die durch geeignete Mittel lösbar am oberen Ende des Gehäuses 232 angebracht ist. Die Antriebswelle 226 trägt einen Staubdeckel 231. Das Gehäuse 232 ist in einer Bohrung 233 unter-

ao gebracht, die in der Grundplatte 11 ausgebildet ist. Das Gehäuse 232 ist an der Grundplatte 11 durch irgendwelche geeigneten Mittel befestigt.

Die Antriebswelle 223 für das Antriebsrad 16 ist ebenfalls drehbar in Kugellagern in derselben Weise

as wie die Antriebswelle 226 und in einem ähnlichen Gehäuse 234 gelagert. Das Gehäuse 234 ist in einer Bohrung 235 in der Grundplatte U untergebracht und es wird durch irgendwelche geeigneten Mittel gehalten.

Wie F i g. 5 weiter zeigt, sitzt die Antriebswelle 223 mit ihrem unteren Ende drehbar in einem geeigneten Kugellager 236. Das Kugellager 236 sitzt in einer Ausnehmung 237, die am unteren Ende des Gehäuses 234 ausgebildet ist. Auf das untere mit Gewinde versehene Ende der Antriebswelle 223 ist eine Mutter 238 geschraubt, die am Innenring des Kugellagers 236 anliegt, um diesen an Ort und Stelle zu halten. Eine Distanzhülse 240 ist über die Antriebswelle 223 geschoben und stößt gegen den Innenring des oberen

Kugellagers am oberen Ende der Antriebswelle und gegen den Innenring des unteren Kugellagers am unteren Ende der Antriebswelle. Die Antriebswelle 226 ist ebenfalls mit einem gleichen Kugellager an ihrem unteren Ende versehen, das am unteren mit Gewinde versehenen Ende 241 durch eine Mutter 242 gehalten wird. In dem Gehäuse 232 ist ebenfalls eine Distanzhülse 243 vorgesehen, die die gleiche Funktion erfüllt wie die Distanzhülse 240.

Die Antriebswellen 223 und 226 können wahlweise durch einen Elektromotor 244 (Fig. I) angetrieben werden unter Verwendung der nachfolgend beschriebenen Antriebseinrichtung. Entsprechend Fig. 1 ist der Elektromotor 244 über einen aus Kette und Kettenrädern bestehenden Antrieb 245 mit einer senkrechten Antriebswelle 246 gekoppelt. Wie Fig. 10 zeigt, sitzt auf der Antriebswelle 246 ein Kettenrad 247, das eine Kette 248 antreibt, die um zwei Kettenräder 249 und 249a läuft, die auf den unteren Enden der Antriebswellen 223 und 226 sitzen und sich frei drehen können. Die Kettenräder 249 und 249a werden wahlweise mit Hilfe einer Kupplung 250,251 entsprechend mit den Antriebswellen 223 und 226 gekuppelt.

Dabei sitzt das Kettenrad 249 unter Verwendung eines Kugeliagers 252 drehbar auf einem Teil der Antriebswelle 223, der einen kleineren Durchmesser hat. Das Kugellager 252 sitzt in einer Ausnehmung 253, die auf der unteren Seite des Kettenrades 249 ausge-

C !

800

bildet ist und es wird dann durch einen H

2S4 halten wird. Der getriebene Teil 257a ist in derselben halten mm.u g beschriebene Ein-

S Ä

zylindrischen Körper versehen ist, durch,den eine Bohrung verläuft um den *»™*™ⁿ ^A^ auf dem unteren dünneren Endteil 25iI der An nebs

welle 223 verschiebbar J^™^h™^e"· ^J¹JJhSS Teil 257 ist an seinem oberen Ende mit einer Vielzahl axial verlaufender, im Abstand angeordnete, Zahne 260 versehen, die ir, ident.sch«;Rechende Zahne 260 am unteren Ende des treibenden Teiles 255 ein greifen und angetrieben werden.

Fig. 5 zeigt die Zähne 260 te 255 im Eingriff mit den Zahnen 260 des nen Teiles 257. , ,

Der angetriebene Teil 257 trägt einen querveriau-

J^_e l_Techten Stützplatte 283 durch Zy-

to indeXpfschrauben 284 verbunden. Die Stützplatte »jae V _{Loch 2g5 jp welchem das}

obere Ende einer in der Mitte angeordneten Säule ooe™ _{f wird Die} Stützplatte 283 ist mit

2MJ a^enommen _schw ^P _{enkbar auf dern}

^_{r Säu} ^P,_{e M6befestigt}. _WieFig. ₅ zeigt, ^ ^^ ^^ _2gg ^ _Säu,_{e 2g6 ejnen kleineren}

Durchmesser und dieses dünnere Ende der Säule sitzt S e^ner Bohrung 289, die in einer Halteplatte 290 ^"^[,J^ §_{as dunnere} untere Ende 288 trägt

· rip-wmde und wird durch eine Mutter 291 gehal- »o ein Gewinde: und Halteplatte 290

sich vom unteren Ende der Antnebswel e 233 durch »5 η ^ g^ ge ^ Kupplung 250 auszurücken ffiffffiSfflÄiiÄSS Sl 25! einzurücken, und zwar durch

30

einen Gewindestift 265 gehalten. Das untere Ende der Bohrung 263 hat ein Gewinde, und die .spannung der Feder 264 kann durch Drehen des Gewindestiftes 265 nach innen oder nach außen je nach Wunsch eingestellt werden, wobei dieser durch eine Mutter ZW> arretiert wird. Die Feder 264 drückt den Triebzapfen 261 nach oben, während dieser seinerseits den angetriebenen Teil 257 der Kupplung nach oben schiebt, um seine Zähne 260 mit den Zähnen 260 des treibenden Teiles 255 in Eingriff zu bringen, damit die Antriebswelle 223 durch das sich drehende Kettenrad 249 angetrieben wird. Die Kupplung 251 zum Antrieb der Antriebswelle 226 ist in derselben Weise aufgebaut und arbeitet ebenso wie die Kupplung *50, mit der Ausnahme, daß bei der Kupplung 251 eine Feder 264 verwendet wird. Die entsprechenden Teile der Kupplung 251 haben daher dieselben Bezugszeichen, die durch »α« ergänzt sind. Die Feder 264 halt normalerweise den angetriebenen Teil 257 in Eingriff mit dem treibenden Teil 255 der Kupplung 250. Die Kupplung 251 ist jedoch normalerweise beim Einsetzen des Werkstücks und während der Bearbeitung nicht im Eingriff, wie noch erläutert wird.

-- -■ r. 5 und 6 zeigen die F.innchtune zum Aus-

an J Wenn

⁴⁵

50 Υ_ζ^ _{ist der} Hubmagnet 293 auf der _n^_ite|_er Halteplatte 290 befestigt und mit dem ^hersei ₂₉4^H _versehen, der gelenkig mit einer

ubücner»10 _den . _{die mit dem Tdl}

uewii ^^st^ⁿ _ef_{bindungsglied}es mit Hilfe der Mutter 296 ^^^^ f _{eil 296 hat}, _{wie F} j _g. _{6 zei}gt, ^ Äußenenden nach oben gerichtete Schenkel

g _{hb an} den Außenenden von

_m befestigt sind, wobei diese Uenträg 281 und 277 angebaut sind.

J«eno β Stützplatte 283 wird

ifeU&n um den Drehzapfen 287 ge_de ^g _n getriebenen Teil 257 der Kupplung * _{und ihn aus dem} treibenden Teil _{η und um das} getriebene Teil 257a ^^^n _einzu ^B _rücken, um die Dre-

tder Antriebswelle 223 zu beenden und eine DreJS« _Antriebsweil_e 226 einzuleiten,
ng °^er ._f j _{d besc}hriebene Bremseinrichtung JJi ^ ^ _{Antriebswelle 226 bei der Zu}.

cuem ^ Bearbeitung des Werkstückes. Wie

»> trägt das untere Ende der Antriebswelle

Fi g. 5 ^g

ist, das von einem Brems-

Verschieben des getriebenen Teils 257a "^f ⁰^f¹' umseineZ^ne2«)_flinEmgnffmitdenZ^nen260a

des treibenden TeUs 255a zu bringen. Wie rig.iu zeigt, ist der getriebene Teil 257 mit zwei <𫣫° Abstandangeordnetenl^^n267un^268verse

hen, die eine ringförmige Nut 269 bilden, wie rig.

zeigt, sind zwei Rollen 273 ^™^™J^_ Nut269eingesetzt,undzwarandiameUaIge^Der^

liegenden Punkten Die RoUe 274 £« ^bara«

einem Ende einer ^*⁵^&Ε™ 276 sitzt, (üe in ein_emEndeemc

ausgebildet ist. Eine^Mutter 2781 halt d«^™ an Ort und Stelle Die RoDeOTJf₂M in ritoem ₃₀₇ ■ _{t an einem} Bremsarm 308 befestigt. Der Brems

JJJ^J»^ _{mitder Stange 309 eines} geeigneter

arm 310verbunden.WieFig. 1 zeigt,wire

Jj^JJg,^ 310 von einer senkrechten Trag de ^^ ^ ^ ^ _{Gehäuse M be{estig}

Das Zahnrad 15 wird durch das Zusammenwirke, _{und J? it2enlos angetriebeni wobe}

_{chdieseRäderwahrenddesS}chleifensoder de

Honens zwangsweise gehalten wird. Die Räder 16 un,

_17sind Meisterzahnräder, und der spitzenlose Antrie

⁵ _{bemht darauf}, _{daß der} Teilkreis-Zylinder des Zahn

rades 15 als Bezugsbasis für die Endbearbeitung so

^{hl der} *««**-■ * ^{aUCh etaer} °^de^

Stirnflächen relativ zum Teilkreis benutzt wird.

Die beiden Räder 16 und 17 sind, allgemein gesprochen, zwei Räder, die das Zahnrad 15 im Teilkreis halten und in Drehung"versetzen. Wie schon erwähnt, ist auch die Durchführung von Bearbeitungen an anderen Arten von rotierenden Werkstücken, beispielsweise am Innenring eines Kugellagers möglich. In diesem Zusammenhang zeigt Fig. 20 den spitzenlosen Antrieb des inneren Laufringes 314 eines Kugellagers. In der Ausführungsform nach Fig. 20 haben die beiden Räder 312 und 313 dieselbe Funktion wie die Räder 16 und 17, die in Verbindung mit der Bearbeitung des Zahnrades 15 beschrieben wurden. Wie Fi g. 20 zeigt, ist der Umfang der Räder 312 und 313 an den Außenumfang des Laufringes 314 angepaßt, um diesen auf einem Kreis zu halten und anzutreiben, der hier als chrakteristischer Kreis 315 bezeichnet wird. Der Ausdruck charakteristischer Kreis wird hier als Gattungsbezeichnung verwendet, um die Bezugsbasis für die Drehung eines Werkstückes und die gleichzeitige Bearbeitung einer Bohrung und einer oder beider Stirnflächen des drehenden Werkstückes anzugeben. Unter die Bezeichnung charakteristischer Kreis fallen die Teilkreise von Zahnrädern ebenso wie andere Kreise am Umfang sich drehender Werkstücke, wie z.B. der Kreis 315 des Laufringes 314.

Das Zahnrad 15 ist spitzenlos zwischen den beiden Rädern 16 und 17 angeordnet und es wird durch Bremskräfte genügend festgehalten, daß die Zähne des Zahnrades in gewissem Umfang kalt bearbeitet oder geschliffen werden können, um die Oberflächengüte der Zahnflanken zu verbessern. Das Rad 17 kann aus einem geeigneten Material bestehen, durch das die Oberflächen der Zähne bearbitet werden können, so kann es z. B. aus einem gebundenen Schleifmaterial, aus Gußeisen od. dgl. hergestellt sein.

Die Vorrichtung nach F i g. 1 ist weiterhin no^rh mit einer waagerechten Bearbeitungseinrichtung 14 versehen, die aus den vier Werkzeugen 318, 319, 320 und 321 besteht.

Die waagerechten Werkzeuge 318, 319, 320 und 321 sind in gleicher Weise aufgebaut und arbeiten auch in gleicher Weise. Demgemäß wird nur das waagerechte Werkzeug 318 im einzelnen beschrieben, w'ährend die entsprechenden Teile der waagrechten Werkzeuge 319, 320 und 321 dieselben Bezugszeichen haben, die durch kleine Buchstaben a, b und c entsprechend ergänzt sind.

Fig. 7 ist eine Draufsicht auf die beiden oberen waagerechten Werkzeuge 318 und 319. Sie zeigt, daß die beiden oberen Werkzeuge 318 und 319 gleichartig aufgebaut sind. Fi g. 8 ist eine Seitenansicht der Vorrichtung nach Fi g. 7 von rechts und sie zeigt den gleichen Aufbau der oberen und der unteren waagerechten Werkzeuge 318 und 320. Fig. 11 ist ein Querschnitt durch die Werkzeughalterung des waagerechten Werkzeuges 318, sie zeigt den Honstein 324 in gleitendem Eingriff mit der oberen Stirnfläche 182 des Zahnrades 15. Der Honstein 324 sitzt in einem Werkzeughalter 325.

Wie Fig. 12 zeigt, ist der Honstein 324 verschiebbar zwischen zwei Führungsplatten 327 und 328 eingebaut, die in einem Schlitz 331 des Werkzeughalters 325 sitzen. Der Honstein 324 wird durch eine Platte 3S2 auf die Stirnfläche 182 des Werkstückes zubewegt bzw. zugestellt. Wie Fig. 16 zeigt, ist die Platte 332 mit einem im Winkel angeordneten Schlitz 333 an ihrer Außenfläche versehen, in den eine Stoßstange 334 eingekittet oder eingeklebt ist. Die Stoßstange 334 sitzt in einem entsprechenden im Winkel angeordneten Schlitz 335 in einer konischen Platte 336, wie in Fig. 12 gezeigt ist. Wie Fig. 11 zeigt, wird die konisehe Platte 336 verschiebbar in einem Schlitz gehalten, der auf der Innenfläche einer Halteplatte 337 ausgebildet ist.

Wie die Fig. 12 und 13 zeigen, kann die konische Platte 336 rechtwinklig zu der Platte 332 bewegt werden, um diese nach innen und nach außen zu bewegen. Das Außenende der konischen Platte 336 ist durch einen Stift 338der Stange 339 eines Luftzylinders 340 verbunden. Wie die Fig. 12 und 13 zeigen, ist der Luftzylinder 340 mit einem Gewindeteil versehen, der in die Bohrung 341 des Werkzeughalters 325 eingeschraubt ist. Der Werkzeughalter 325 hat eine zentrale, axiale Bohrung 342 für die Aufnahme der Stange 339. Das zu dem Luftzylinder 340 entgegengesetzte Ende des Werkzeughalters 325 ist durch einen

ao geeigneten Stopfen 344 geschlossen. Wie Fig. 11 zeigt, ist der Werkzeughalter 325 durch Zylinderkopfschrauben 346 an einem Bügel 345 befestigt. Wie die F ig. 14 und 15 zeigen, ist der Werkzeughalter 325 außerdem durch Zylinderkopfschrauben 347 an dem

as Bügel 345 befestigt. Die konische Platte 336 ist in Fig. 19 in zurückgezogener Lage dargestellt.

Wie die Fig. 7 und 11 zeigen, ist der Bügel 345 durch Zylinderkopfschrauben 349 verstellbar an einer langgestreckten Führung 348 angebracht. Der Bügel 345 kann in senkrechter Richtung durch die verstellbare Schraube 351 verstellt werden, die durch eine Mutter 351 arretiert wird. Die Schraube 351 stößt auf den gehärteten Knopf 355. Die Schraube 351 ist in einer Platte 353 eingeschraubt, die durch Zylinderkopfschrauben 354 am oberen Ende der Führung 348 befestigt ist. Zur Führung der senkrechten Bewegung des Bügels 345 sind Paßfedern 350 vorgesehen.

Wie die F i g. 8 und 11 zeigen, hat di. Führung 348 eine waagerechte Bohrung 361, in deren Ende eine Büchse 359 sitzt, um die Führung 348 verschiebbar auf einer waagerechten Welle 360 zu halten. Wie F i g. 8 zeigt, hat die Führung 348 einen aus einem Stück mit ihr bestehenden Bügel 362, der mit einer Büchse 363 versehen ist, durch welche eine zweite waagerechte Welle 364 gehalten wird. Die waagerechte Welle 364 ist in einem Abstand unterhalb der oberen Welle 363 angeordnet.

Wie F i g. 8 weiter zeigt, sind die Vorderenden der Welle 360 und 364 in einer senkrechten Tragplatte 365 gehalten, die an einer Grundplatte 366 befestigt ist, die mit der Grundplatte 11 verbunden ist. Die hinteren Enden der Welle 311 und 364 sind mit einer zweiten senkrechten Tragplatte 367 verbunden, die an einer Grundplatte 368 befestigt ist, die an der Grundplatte 11 angebracht ist. Die oberen Enden der Tragplatte 365 und 367 sind durch einen waagerechten Steg 369 miteinander verbunden, der an diesen Platten durch Zylinderkopfschrauben 370 befestigt ist. Die Führung 348 kann durch die folgende Einrichtung vorwärts und rückwärts hin- und herbewegt werden. Wie die Fig. 8 und 11 zeigen, ist die Führung 348 mit einer Seitenplatte 371 versehen, in der eine Bohrung 372 ausgebildet ist. Eine Rolle 373 ?itzt in der Bohrung 372 und ist mit einer Welle 374 ',ersehen, die durch eine Bohrung in der Stange 377 verläuft, und die durch eine Mutter 376 an Ort und Stolle gehalten wird. Die Seitenplatte 371 ist durch Schrauben 375 an der Führung 343 angebracht. Wie die Fig. 7

Md 8 /eigen, ist die Stange 377 durch Schrauben an :iner zweiten Stange 378 befestigt. Die Verbindungsstelle zwischen den Stangen 377 und 378 ist ferner mit fluchtenden Stegen 381 und 382 versehen, die die Stangen 377 und 378 axial ausgerichtet halten. Die Stege 380 und 381 sind an der Stange 378 durch Schrauben 382 und Mutter 383 befestigt.

Wie Fig. 8 weiter zeigt, verläuft die sich hin- und herbewegende Stange 378 nach rückwärts durch die Öffnungen 384, die in der Tragplatte 367 ausgebildet ist. Wie in den Fig. 8 und 9 gezeigt ist, ist das hintere Ende der waagerechten Stange 378 mit einer quer verlaufenden Bohrung 385 versehen, in der eine Rolle 386 angeordnet ist. Das hintere Ende det Stange 378 ist geschlitzt, und auf die Rolle 386 kann mit Hilfe der in F i g. 8 dargestellten Zylinderkopfschraube 387 Druck ausgeübt werden. Wie Fig. 9 zeigt, hat die Rolle 386 eine Stützwelle 388, die sich durch einen längsverlaufenden Schlitz 390 erstreckt, der in einem senkrechteil hin- und hergehenden Arm 391 in eingestellter Lage durch eine Mutter 392 arretiert. Eine Beilagscheibe 389 trennt die Rolle 386 von dem Arm

Wie in den Fig. 8 und 9 gezeigt ist, sitzt der senkrechte hin- und hergehende Arm 391 drehbar auf einem Gelenkbügel 393, der durch Zylinderkopfschrauben 394 an der hinteren Fläche der senkrechten Tragplatte 367 angebracht ict. Wie Fig. 9 zeigt, ist der Gelenkbügel 393 mit einer Bohrung 396 versehen, in der eine Rolle 395 sitzt, die von einer Welle 397 gehalten wird. Die Welle 397 verläuft durch eine Mittelbohrung in dem senkrechten Arm 391 und ist an diesem durch eine Mutter 398 befestigt.

Gemäß den Fig. 8 und 9 ist das untere Ende des Arms 391 drehbar am vorderen Ende eines unteren Verbindungsgliedes 399 angebaut. Wie Fig. 9 zeigt, ist das untere Ende des senkrechten Arms 391 mit einer Bohrung 402 versehen, in der eine Rolle 401 angeordnet ist, die auf einer Welle 400 sitzt. Die Welle 400 erstreckt sich durch das vordere Ende des Verbindungsgliedes 399 und ist an diesem durch eine Mutter 403 befestigt. Das hintere Ende des Verbindungsgliedes 399 ist durch eine Rolle 404 drehbar mit dem unteren Ende einer vertikalen Schiebeplatte 405 verbunden. Die Schiebeplatte 405 ist durch Zylinderkopfschrauben 406 mit den vorderen Enden von zwei Schiebewellen 407 und 408 verbunden. Wie Fig. 7 zeigt, wird das vordere Ende der Schiebewelle zwischen zwei senkrecht angeordneten Schlitzplatter. 409 und 410 für die Rollen gehalten, wobei diese Schlitzplatten durch Zylinderkopf schrauben 411 miteinander verbunden sind (Fig. 8). Wie Fig. 8 zeigt, ist das obere Ende der unteren Schiebewelie ebenfalls zwischen den Stützplatten 409 und 410 gehalten. Eine Rolle 412 wird drehbar durch die Stützplatten 409 und 410 gehalten und sie ist auf einer waagerechten Achse angeordnet, so daß sie sich von der Stützplatte 410 seitlich nach außen erstreckt, wie die Fig. 12 und 13 zeigen.

Entsprechend Fig. 8 sind die vertikal im Abstand angeordneten Schiebewellen 407 und 408 verschiebbar eingebaut, so daß sie in den Kugellagerbüchsen 413 und 414 eine Hin- und Herbewegung ausführen können, die in einer senkrechten Stützplatte 415 eingebaut sind. Die Stützplatte 415 ist an einer Grundplatte 416 befestigt, die ihrerseits an der Grundplatte 11 befestigt ist. Wie aus Fig. 7 ersichtlich, sind die hinteren Enden der Schiebewelle 407 und 408 ebenfalls durch die Stützplatten 417 und 418 verbunden, die durch Zylinderkopfschrauben 419 miteinander verbunden sind (Fig. 8). Die Schiebewellen 407 und 408 sind an den Stützwellen 417 und 418 ferner durch Zylinderkopfschrauben 420 und geeignete Beilagscheiben befestigt. Wie die F i g. 7 und 8 zeigen, tragen die Stützplatten 417 und 418 eine Rolle 421, die seitlich nach außen gerichtet ist, so daß sie mit der Rolle 412 in horizontaler Richtung fluchtet, to Ein eine konstante Drehung ausführender Nocken 422 ist am äußeren Ende einer Antriebswelle 423 befestigt. Die Antriebswelle 423 sitzt drehbar in einem geeigneten Lager 424, wie Fig. 10 zeigt. Wie die Fig. 2 und 7 zeigen, trägt die Antriebswelle 423 ein Kettenrad 425, das durch eine Kette 426 angetrieben wird. Die Kette 426 wird durch ein Kettenrad 427 getrieben, das auf der Motorwelie 428 eines Elektromotors 429 sitzt. Wie Fig. 2 zeigt, verläuft die Kette 426 nach unten und um ein Kettenrad 425b auf der unteren Welle 223b, für den Antrieb des unteren Satzes der waagerechten Werkzeuge 320 und 321.

Wenn sich der Nocken 422 dreht, erzeugt er eine schwingende Bewegung der Schiebewellen 407 und 408, die diese Bewegung auf das Verbindungsglied 399 übertragen. Das Verbindungsglied 399 schwenkt den senkrechten Arm 391 und die Welle 397 hin und her, um der Stange 378 eine hin- und hergehende Bewegung ;cu erteilen, die auf die Führung 348 übertragen wird. Sämtliche waagerechten Werkzeuge 318, 319,320 und 321 werden gleichzeitig durch diese vorstehend beschriebene Einrichtung in eine hin- und hergehende Bewegung über die Stirnflächen des Zahnrades 15 versetzt. Der Hub der Stange 378 kann durch Verstellen der Lage der Stützwelle 388 in dem Schlitz 390 variiert werden.

Die Fig. 11 und 17 zeigen eine andere Ausführungsform eines solchen Antriebs, der verwendet werden kann, um der Stange 377 eine hin- und hergehende Bewegung zu erteilen. Wie in den Fig. 16 und 17 gezeigt ist, ist das hintere Ende der Stange 377 mit einer Bohrung versehen, in der ein geeignetes Lager 430 sitzt. Eine Welle 431 verläuft drrch das Lager 430 und trägt einen vergrößerten Kopf 433, der verschiebbar in einem nach innen gerichteten, unterschnittenen Teil 435 eines radialen Schlitzes 434 sitzt, der in einem drehbaren runden Block 436 ausgebildet ist. Die Welle 431 hat an ihrem Außenende ein Hewinde und ist mit einer Mutter 432 versehen, d'-,ch die die Welle 431 in dem radialen Schlitz 434 in einge-50 stellter Lage arretiert wird. Das Lager 430 ist länger als die Breite der Stange 377, so daß die Stange sich auf der Welle 431 frei drehen kann.

Wie Fig. 17 zeigt, ist der drehbare Block 436 mit einer Antriebswelle 437 versehen, die drehbar in ei-

55 nem Lager 438 in einer senkrechten Stützplatte sitzt. Die Antriebswelle 437 hat einen Gewindeteil 440, auf dem eine Mutter 441 und eine Stoßscheibe 442 sitzen, um die Antriebswelle 437 in Axialrichtung relativ zu der Stützplatte 439 zu halten. Das Lager

60 438 ist so ausgebildet, daß ein freier Raum zwischen der Stützplatte 439 und dem drehbaren Block 43C und der Stoßscheibe 442 vorhanden ist. Das kerb- oder keilverzahnte Ende 443 der Antriebswelle 43T ist mit der Motorwelie 445 eines Elektromotors 44f

65 gekuppelt.

Wenn der Block 436 durch den Elektromotor 44( gedreht wird, erhält die Stange 377 eine schwingend« Bewegung, deren Hublänge der radialen Lage ent

spricht, in der die Welle 431 in dem Schütz 434 arretiert ist.

Die Fig. 18 und 19 zeigen einen abgeänderten Werkzeughalter 449 zur Halterung eines Werkzeuges 447 für die Stirnflächenbearbeitung in einem Winkel raltiv zur Achse der Mittelbohrung eines drehbaren Werkstückes. Das Werkstück 447 kann, wie gezeigt, in einem Winkel von 45° oder irgendeinem anderen Winkel zur Senkrechten eingebaut werden. Bei der Werkzeughalterung nach den F ig. 18 und 19 wird die Werkzeugzustellkraft in einer axialen Stellung relativ zu dem Werkzeug 447 aufgebracht. Wie Fig. 19 zeigt, ist das Werkzeug 447 verschiebbar in dem Schlitz 448 eingebaut, der an der oberen Fläche des Werkzeughalters 449 ausgebildet ist. Das Werkzeug 447 wird in dem Schlitz 448 durch eine Halteplatte 450 gehalten, die an dem Werkzeug 449 durch Zylinderkopfschrauben 451 befestigt ist. Das Werkzeug 447 wird mit Hilfe einer Kraft auf das Werkstück zu zugestellt, die durch eine Platte 452 erzeugt wird, deren vorderes Ende verschiebbar in dem Schlitz 448 eingesetzt ist, und die gegen das rückwärtige Ende des Werkzeugs 447 stößt. Die Platte 452 wird durch einen Luftzylinder 455 vorwärtsbewegt und zurückgezogen. Der Luftzylinder 455 weist eine Stange 454 auf, die mit dem hinteren Ende der Platte 452 durch eine Schraube 453 verbunden ist. Aus Fig. 19 geht hervor, daß das Werkzeug 447 in den Schlitz 448 eingefühn wird, indem das Werkzeug 447 seitwärts in den Schlits

456 bewegt wird, wenn die Platte 452 zurückgezogen wird, worauf es axial nach unten in den Schlitz 448 geschoben wird.

Die Vorrichtung vermeidet eine Anzahl einzelnei Arbeitsschritte, die bisher notwendig waren, um die

to Verformung durch die Wärmebehandlung bei rotierenden Werkstücken, wie z. B. bei Zahnrädern zu beseitigen. Die Bohrungen, die Stirnflächen und die Zähne müssen nun nicht mehr getrennt bearbeitei werden. Diese Arbeitsgänge sind in einer einziger

:.5 spitzenlosen Bearbeitungsstufe vereinigt. Die zwangläufige Anordnung des Zahnrades 15 verbessert die Lagegenauigkeit von Bohrung zu Teilkreis und fühn zu einer wesentlichen Korrektur von Steigungsfehlern. Die genaue Anordnung der Räder 16 und 1"

und des Werkstücks wird während eines Honzyklus nicht wiederholt. Der progressive Eingriff der Rädei 16 und 17 vermeidet Fehler im Arbeitslablauf. Nach Beendigung der Honbearbeitung liegt die Mitte der Bohrung in der Mitte des Teilkreises des Zahnrades.

Hierzu 4 Rlatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Hon- oder Schleif-Vorrichtung zur gleichzeitigen Bearbeitung eines eine Mittelbohrung, zwei Stirnflächen und einen charakteristischen Kreis (z. B. Teilkreis oder Mantefläche) aufweisenden Werkstücks (z.B. Zahnrades oder Lagerlaufringes) in seiner zum charakteristischen Kreis konzentrischen Mittelbohrung und an den mit Bearbeitungsrädern in Verbindung stehenden Umfangs-Flächen, wobei das Werkstück spitzenlos von einem sich drehenden, angetriebenen Bearbeitungsrad gedreht und an seinem charakteristischen Kreis zentrisch gehalten wird und mindestens ein weiteres sich drehendes Bearbeirungsrad iiu zentrischen Halterung des Werkstücks an seinem charakteristischen Kreis vorgesehen ist, d adurch gekennzeichnet, daß zur Mittenzentrierung im chrakteristischen Kreis und zur Umfangsbearbeitung des Werkstücks (15) nur zwei einen Spalt bildende Bearbeitungsräder (16, 17) vorgesehen sind, von denen das nicht angetreibene gebremst ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1 zum zusätzlichen und gleichzeitigen Bearbeiten beider Stirnflächen des Werkstücks mit schleifenden Werkzeugen, dadurch gekennzeichnet, daß, wie an sich bekannt, die schienenden Werkzeuge (324) zur Stirnflächenbearbeitung seitlich quer zur Bohrungsachse des Werkstücks (15) hifi- und herverschieblich sind und in einem im sp'*zen Winkel zur Bohrungsachse des Werkstücks angeordneten Werkzeughalter (325) gegen dessen Stirnfläche zustellbar gelagert sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Zustellung der Werkzeuge

(324) hinter ihnen eine Platte (332) angeordnet ist, die über eine schräg verlaufende Fläche (334) mit einer senkrecht zur Platte (332) angeordneten Platte (336) in Wirkverbindung steht, die über einen Antrieb (Luftzylinder 340) verschiebbar ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Werkzeughalter

(325) über einen Bügel (345) mit einer Führung (348) verbunden ist, die quer zur Bohrungsachse des Werkstücks (15) auf Schienen (360,364) über einen Nockenantrieb (422, 399, 391) hin- und herbewegbar ist.

5. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Bearbeitungsräder (16, 17) an senkrechten Wellen (223,226) befestigt sind und daß ein über eine Kupplung (250,251) wahlweise mit den Wellen (223, 226) verbindbarer Antrieb (Elektromotor 244) vorgesehen ist, und daß der das eine Bearbeitungsrad (17) tragenden Welle (226) eine Bremseinrichtung (304,306,307,308,310) zugeordnet ist.