DE2009593C3

DE2009593C3 - Für verschiedene Grundkreisdurchmesser einstellbares Wälzgetriebe bei einer Verzahnungsmaschine für Evolventenverzahnung

Info

Publication number: DE2009593C3
Application number: DE19702009593
Authority: DE
Inventors: Der Anmelder Ist
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Filing date: 1970-03-02
Publication date: 1976-03-25

Description

Es handelt sich bei der Erfindung um ein Wälzgetriebe für Verzahnungsmaschinen, das für verschiedene Grundkreisdurchmesser einstellbar ist

Bekanntlich ist bei Maschinen mit beispielsweise fest angeordneten Werkzeugen das Werkstück drehbar auf einem Hauptschlitten angeordnet, und es wird ihm eine Wälzbewegung vermittelt, die aus einer translatorischen und einer rotatorischen Komponente besteht. Dies erfolgt bei dem Getriebe nach der DTPS 4 20 362 mittels eines schrägstellbaren Lineals, das auf einem auf dem Maschinenbett hin und her antreibbaren Schlitten befestigt ist und über einen Rollbogen den das Werkstück tragenden Hauptschlitten rechtwinklig zu seiner eigenen Bewegung verschiebt und dabei das vom Hauptschlitten getragene Werkstück, ein Zahnrad, das auf seiner Achse den Rollbogen trägt, um einen der Neigung des Lineals entsprechenden Winkelweg dreht.

Aus der DT-PS 7 21 899 ist es weiter bekannt, Hauptschlitten und Hilfsschlitten auf parallel angeordneten Führungen verschiebbar zu lagern und als Koppelelement zwischen beiden Schlitten eine schwenkbare Kulisse vorzusehen, welche als ein einarmiger Hebel mit einstellbarem Hebelverhältnis wirkt.

Bekannt ist ferner ein Wälzgetriebe bei Meßmaschinen (DT-PS 12 94 033), das ebenfalls für verschiedene Grundkreisdurchmesser einstellbar ist, bei dem zur Erzeugung der Wälzbewegung einerseits ein auf dem Maschinenständer hin und her verschiebbarer Hauptsichlitten, andererseits ein auf seiner Unterlage quer zu dem Hauptschlitten hin und her verschiebbarer Hilfsüchlitten vorgesehen ist und beide, beispielsweise mittels Spindel, wahlweise antreibbar sind. Hier bringt der HauDtschlitten (der dort einen Meßfühler trägt), den translatorischen Anteil der Wälzbewegung in das System ein. Ferner weist die bekannte Einrichtung eine mit dem Hilfsschlitten zusammenwirkende Einrichtung zur Erzeugung des rotatorischen Anteils der Wälzbewegung in Form einer, beispielsweise optisch, um eine Drehachse schrägeinstellbaren Führungsbahn mit einem darin gleitend aufgenommenen Ki-.lissenstein auf, der, an einem der beiden Schlitten angelenkt, in der Führungsbahn hin und her verschiebbar ist und das

ic Werkstück, beispielsweise über Rollband und -bogen, um einen durch die jeweils eingestellte Schräglage der Führungsbahn bestimmten Bogenweg dreht.

Bei diesem bekannten Wälzgetriebe ist bereits der Gedanke vorhanden, die Einstellung der rotatorischen

Komponente mittels einer schwenkeinstellbaren Führungsbahn und eines in dieser Führungsbahn gleitenden Steines durchzuführen. Bei dem Gebrauch dieser bekannten Getriebebauart in Verbindung mit Verzahnungsmaschinen, soweit er ohne erfinderische Umge-

staltung möglich ist, ergibt sich allerdings noch das Bedürfnis, sich den bei einer Verzahnungsmaschine auftretenden Kräfteverhältnissen anzupassen und dabei auf eine Bewegung der Führungsbahn nach Möglichkeit zu verzichten, d. h. insgesamt zu einer einfacheren und steiferen Bauart zu gelangen, die gleichzeitig den größeren Kräften einer Bearbeitungsmaschine gewachsen ist. Dieser Stand der Technik stellt also den Ausgangspunkt der Erfindung dar.
Die skizzierte Aufgabe ist dadurch gelöst, daß die schrägeinstellbare Führungsbahn am Maschinenbett angeordnet und die Unterlage des Hilfsschlittens der in bekannter Weise das Werkstück tragende Hauptschlitten ist wobei sich die Anlenkung des Kulissensteines am Hilfsschlitten befindet.

Der Vorteil dieser Anordnung ist, daß bei gegenüber dem Stand der Technik wenigen bewegten Teilen die Führungsbahn am festen Teil der Maschine angeordnet ist.

Bei der Erfindung erhält also das Werkstück sowohl den translatorischen als auch den rotatorischen Anteil der Wälzbewegung, während das Werkzeug an der Wälzbewegung nicht teilnimmt. Diese Verhältnisse könnten allerdings auch kinematisch umgekehrt werden.

Das erfindungsgemäße Wälzgetriebe ist schematisch in der Zeichnung veranschaulicht.

Dabei ist das Zahnrad 1 drehbar auf dem Werkstückschlitten 3 gelagert. Die Verschiebung des Werkstückschlittens 3 kann unmittelbar über die auskuppelbare Schraubspindel 7 erfolgen, die von dem Motor 8 über ein Vorschubgetriebe 9 angetrieben wird. Zur Erzeugung der erforderlichen Drehbewegung des Zahnrads 1 dient jedoch ein Hilfsschlitten 18, der im Werkstückschlitten 3 verschiebbar gelagert ist, und zwar in einer zum Verschiebeweg des Schlittens rechtwinkligen Richtung. Dieser Hilfsschlitten 18 bildet einerseits die Basis für den an sich bekannten Rollbogenantrieb mittels Spannbändern 5. Zum anderen trägt er einen Kulissenstein 19, der in einer Führungsbahn 20 verschiebbar gelagert ist. Die Führungsbahn 20 ist ihrerseits in einem Gehäuse 21 stufenlos mit Bezug auf ihre Richtung und mittels einer Kreisoptik exakt einstellbar angeordnet. Das Gehäuse 21 ist starr mit dem Maschinenbett 6 verbunden.

Außerdem kann der Antrieb des Werkstückschlittens 3 mittelbar über den Hilfsschlitten 18 und die Führungsbahn 20 durch einen Motor 23 und eine zugehörige auskuppelbare Schraubspindel 22 erfolgen.

Die Wirkungsweise ist folgende: Bei der durch die Schraubspindel 7 erzeugten Verschiebung des Werkstückschlittens 3 kommt es zu einer Relativbewegung zwischen dem an den Hilfsschlitten 18 angeordneten Kulissenstein 19 und der ortsfesten Führungsbahn 20. Hierbei erfährt der Kulissenstein 19 und damit auch der Hilfsschlitten 18 eine von der Winkellage der Führungsbahn 20 abhängige Querbewegung, die über die Spannbänder 5 weitergeleitet wird und zu einer Verdrehung des Rollbogens 4 und damit des Zahnrads 1 führt. Für den Fall, daß beispielsweise der Grundkreisdurchmesser des zu bearbeitenden Zahnrades 1 gleich groß ist dem Durchmesser des Rollbogens 4, muß die durch den Kulissenstein 19 erzeugte Querbewegung des Hilfsschlittens 18 gerade genauso groß sein, wie die durch die Schraubspindel 7 erzeugte Verschiebebewegung des Werkstückschlittens 3, damit das Zahnrad 1 bezüglich der im Eingriff befindlichen Schleifscheibe 10 exakt die gewünschte Abwälzbewegung ausführt. Zur Verwirklichung dieses Bewegungsablaufes muß also die Führungsbahn 20 genau unter einem Winkel γ von 45° bezüglich der Verschieberichtung des Werkstückschlittens 3 geneigt sein. Zur Bearbeitung von Zahnrädern, deren Grundkreisdurchmesser größer oder kleiner als der Durchmesser des Rollbogens 4 ist, genügt es, die Winkellage der Führungsbahn 20 auf einen rechnerisch vorherbestimmbaren Wert einzustellen, damit wiederum die zur Evolventenverzahnung notwendige Abwälzbewegung des Zahnrades 1 gewährleistet ist. Da die Winkellage der Führungsbahn 20 sehr genau einstellbar und die Führung des Kulissensteines 19 praktisch spielfrei ist, kann die erfindungsgemäße Wälzeinrichtung nahezu mit derselben Genauigkeit arbeiten wie die gezeigte Vorrichtung, jedoch mit dem Vorteil der stufenlosen Zuordnung zwischen Rotations- und Translationsanteil.

1st der Grundkreisdurchmesser des zu bearbeitenden Zahnrades größer als der Durchmesser des Rollbogens 4, dann ist der an der Führungsbahn 20 einzustellende Winkel γ kleiner als 45°. Er nähert sich mit wachsendem Zahnraddurchmesser dem Wert γ gleich Null und ist genau gleich Null beim Schleifen oder Bearbeiten einer Zahnstange, weil hierbei keine Drehbewegung mehr, sondern lediglich noch eine translatorische Bewegung erforderlich ist.

Ist der Grundkreisdurchmesser des zu bearbeitenden Zahnrades kleiner als der Durchmesser des Rollbogens 4, dann ist der an der Führungsbahn 20 einzustellende Winkel γ größer als 45°. Mit wachsendem Grundkreisdurchmesser erreicht der Winkel γ jedoch schließlich einen Wert, bei welchem die Selbsthemmungskräfte am Kulissenstein 19 eine Drehbewegung des Zahnrades über den Hilfsschlitten 18 und die Spannbänder 5 nicht mehr zulassen.

Aus vorstehendem Grund wird deshalb bei solchen Durchmesserverhältnissen, bei denen der Winkel γ an der Führungsbahn auf einen Wert größer als 45° eingestellt werden muß, der Bewegungsablauf für die Abwälzbewegung umgekehrt und das Zahnrad 1 unmittelbar über die Drehbewegung angetrieben, während der zugehörige translatorische Bewegungsanteil durch die Winkeleinstellung der Führungsbahn 20 erzeugt wird.

Hierzu wird die Schraubspindel 7 vom Werkstückschlitten 3 getrennt, d. h. entkuppelt, und dafür die zweite Schraubspindel 22 mit dem Hilfsschlitten 18 fest gekuppelt und damit der Hilfsschlitten 18 vom Motor 23 angetrieben.

Je kleiner nun der Grundkreisdurchmesser wird, um so größer kann der Winkel γ an der Führungsbahn eingestellt werden, ohne daß Selbsthemmung auftritt. Je größer der Winkel γ wird, um so kleiner wird die translatorische Bewegung, die nunmehr durch den Hilfsschlitten 18 auf den Kulissenstein 19 und von diesem auf den Werkstückschlitten 3 übertragen wird.

An Stelle der Rollbögen mit Spannbändern können selbstverständlich auch Reibscheiben verwendet werden, wobei dann der Hilfsschlitten als Reib- oder Wälzlineal ausgebildet ist.

Bei geringeren Genauigkeiisanforderungen kann der Rollbogen mit den Spannbändern ersetzt werden durch eine an dem Hilfsschlitten 18 angebrachte Verzahnung, die mit einem an Stelle des Rollbogens 4 angeordneten Zahnrad zusammenwirkt.

Nur Gesamtkombination steht unter Schutz.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentanspruch: ¹^

Für verschiedene Grundkreisdurchmesser einstellbares Wälzgetriebe bei einer Verzahnungsmaschine für Evolventenverzahnung, bei dem zur Erzeugung der Wälzbewegung einerseits ein auf dem Maschinenständer hin und her verschiebbarer Hauptschlitten, andererseits ein auf seiner Unterlage quer zu dem Hauptschlitten hin und her verschiebbarer Hilfsschlitten vorgesehen und beide, mittels Spindel, wahlweise antreibbar sind, wobei der Hauptschlitten den translatorischen Anteil der Wälzbewegung in das System einbringt, und ferner mit einer mit dem Hilfsschlitten zusammenwirkenden Einrichtung zur Erzeugung des rotatorischen Anteils der Wälzbewegung in Form einer, beispielsweise optisch, um eine Drehachse schräg einstellbaren Führungsbahn mit einem darin gleitend aufgenommenen Kulissenstein, der, an einem der beiden Schlitten angelenkt, in der Führungsbahn hin und her verschiebbar ist und das Werkstück, beispielsweise über Rollband und -bogen, um einen durch die jeweils eingestellte Schräglage der Führungsbahn bestimmten Bogenweg dreht, dadurch gekennzeichnet, daß die schräg einstellbare Führungsbahn (20) am Maschinenbett (6) angeordnet und die Unterlage des Hilfsschlittens (18) der in bekannter Weise das Werkstück drehbar tragende Hauptschlitten (3) ist, wobei sich die Anlenkung des Kulissensteins (19) am Hilfsschlitten (18) befindet.