DE2433603C2

DE2433603C2 - Vorrichtung zum Schleifen der gekrümmten Zahnflanken von vorverzahnten Kegelrädern großen Durchmessers

Info

Publication number: DE2433603C2
Application number: DE2433603A
Authority: DE
Inventors: Franz 8901 Kissing Weigant; Albin Dipl.-Ing. 8900 Augsburg Wolf
Original assignee: Zahnraederfabrik Renk AG
Current assignee: Renk GmbH
Priority date: 1974-07-12
Filing date: 1974-07-12
Publication date: 1982-03-18
Also published as: DE2433603A1; US3974595A

Description

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß am Schieber (12) ein über ein Kegelradgetriebe (29) verstellbares Schraubenradgetriebe (30, 31) gelagert ist, dessen Schraubenrad (31) über ein Innengewinde (32) mit dem gegen Verdrehung (33) gesperrten Schleifscheibenspindellager (28) verbunden ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der die Schleifanordnung aufnehmende Träger (11) um eine senkrecht auf der Achse der Schleifspindel (26) stehende und durch den größten Schleifscheibendurchmesser verlaufende Achse drehverstellbar am Schlitten (7) angeordnet ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß an der Tragplatte (11) eine parallel zu einer Mantellinie der Schleifscheibe (14) motorisch verstellbare und um eine senkrechte zur Schlittenbewegungsebene stehende, in der Ebene des größten Schleifscheibendurchmessers liegende Achse (36) schwenkbare Abzieheinrichtung (17) angeordnet ist, welche an voneinander abgewandten Seiten Abziehwerkzeuge aufweist.

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Schleifen der gekrümmten Zahnflanken von vorverzahnten Kegelrädern großen Durchmessers.

Durch die DE-OS 17 52 941 und die DE-AS 10 66 073 sind verschiedene Verfahren und Vorrichtungen bekanntgeworden zum Herstellen von Kegelrädern mit gekrümmten Flankenlinien. In dem einen Fall wird eine als Kegelstumpf ausgebildete Schleifscheibe in Längsrichtung der ortsfesten Flanken hin- und hergeschwungen, wobei die Bahn der Scheibe eine Resultierende aus mehreren Bewegungskomponenten darstellt. Eine solche Anordnung ist getriebetechnisch kompliziert und gestattet nicht die Herstellung von Kegelrädern mit großen oder sehr großen Durchmessern.

Im anderen Fall wird das Kegelrad einerseits um

ίο seine eigene Achse gedreht und andererseits um eine zur Erzeugerebene senkrechte Achse verschwenkt, während das Werkzeug um eine ortsfeste Achse rotiert.

Diese Maßnahme läßt sich erst recht nicht zur Herstellung von Kegelrädern mit großen oder sehr großen Durchmessern anwenden, weil dann zu große Massenkräfte beschleunigt werden müßten und große Ungenauigkeiten entstehen würden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Schleifen gekrümmter Zahnflanken von Kegelrädern mit großem Durchmesser, z. B. in der Größenordnung von 2 Meter und mehr, mit hoher Genauigkeit zu schaffen, die getriebetechnisch einfach zu beherrschende Bewegung des Werkstückes ermöglicht

Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe ergibt sich aus dem Hauptanspruch, deren Vorteil darin besteht, gekrümmte Z-hnflanken von Kegelrädern sehr großen Durchmessers mit hoher Genauigkeit in getriebetechnisch einfacher Weise und ohne Beschleunigung großer Massenkräfte zu schleifen. Der Schleifvorgang erfolgt kontinuierlich, wobei der Schleifscheibendurchmesser konstant bleibt Somit ist auch die Konstantheit der Schleifgeschwindigkeit gewährleistet Beim Schleifen der Flanken kann jede gewünschte Längsballigkeit eingesteuert werden, so daß mit der erfindungsgemäßen Einrichtung alle Möglichkeiten gegeben sind, einsatzgehärtete Kegelräder bis über 2 Meter Durchmesser zu schleifen. Dadurch wird die Möglichkeit geschaffen, bei großen Kegelrädern hohe Umfangsgeschwindigkeiten zu erreichen und eine Minderung des Geräusches im Getricbelauf zu bewirken.

Durch die DE-AS 10 30 658 ist eine Hobelmaschine zum Verzahnen von Kegel- und Hyperboloid-Zahnrädem bekannt, bei der ein Hobelstahl entlang der gewünschten gekrümmten Zahnflanke eines ständig rotierenden Zahnrades bewegbar ist und über einen Schieber am Ende jeder Vorschubbewegung in den oder aus dem Eingriff mil der Zahnflanke gebracht wird. Dazu ist der Schieber an einem hin- und herbeweglichen Schlitten angeordnet, dessen Führung am Maschinengestell um eine senkrecht zur Führung stehende Achse in einer Wiege oszillierend beweglich gelagert ist.

Aus Bild 224 der Druckschrift »Berechnung und Herstellung von Zahnrädern« von Kämpf und Kreisel, 1956, Seite 311, ist es an sich bekannt, den Hobelkopf an einer Hobelmaschine für geradverzahnte Zahnräder durch einen Schleifsupport zu ersetzen.

Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Die Erfindung ist in der Zeichnung schematisch und beispielsweise dargestellt. Es zeigt

Fig. I eine schematische Draufsicht auf eine Zahnflankenschleifmaschine,
hi F i g. 2 einen Längsschniit durch die Schleifscheibe,

F i g. 3 eine Vorderansicht, teilweise im Schnitt, der in einem Träger zusammengefaßten Schleifanordnung,

F i g. 4 einen Querschnitt durch die Schleifanordnung

gemäß F i g. 3 und

Fig.5 eine Draufsicht auf den Antrieb der Schleifspindel in Richtung des Pfeiles A.

Fig. 1 zeigt die Gesamlanordnung einer mit einer Schleifeinrichtung versehenen Verzahnungsmaschine 4. Das zu verzahnende Kegelrad 1 ist in einem mit dem Maschinengestell verbundenen Kegelradlager 2 drehbar gelagert und über die Antriebswelle 3 kontinuierlich verdrehbar. An der Verzahnungsmaschine 4 befindet sich eine um die horizontale Drehachse 6 oszillierende Wiege 5, an der eine Schlittenführung 8 vorgesehen ist, die sich parallel zu dem zu bearbeitenden Zahn des Kegelrades 1 erstreckt Ein darin geführter Schlitten 7 wird über ein SchubkurbelgEtriebe 9 hin- und herbewegbar angetrieben. An diesem Schlitten 7 wird über eine allgemein als Flansch 10 bezeichnete Anordnung eine Tragplatte 11 befestigt, welche die eigentliche Schleifeinrichtung aufnimmt In dieser Tragplatte 11 ist ein Schieber 12 senkrecht zur Schlittenbewegungsebene mit Hilfe einer Schieberführung 13 bewegbar geführt Dieser Schieber 12 trägt die Spindel der Schleifscheibe 14. An der Trägerplatte 11 ist ein Antriebsmotor JS befestigt, der über einen Flachriementrieb 16 auf die Spindel der Schleifscheibe 14 einwirkt Außerdem ist an der Trägerplatte 11 eine Abziehvorrichtung 17 für die Schleifscheibe 14 vorgesehen.

Wie Fig.2 zeigt, ist die Schleifscheibe 14 als Kegelstumpf ausgeführt Sie bearbeitet mit ihrer Kegelmantelfäche 23 die Zahnflanke 25. Wenn man die Schleifscheibe 14 um 180° gewendet mit der Schleifspindel verbindet, kann die gegenüberliegende Zahnflanke 25' bearbeitet werden.

Bei einer solchen Anordnung finden folgende Bewegungsüberlagerungen statt: Das Kegelrad 1 rotiert kontinuierlich um seine Antriebsachse 3 in Richtung des 1% Pfeiles 18. Der Schlitten 7 führt eine Hin- und Herbewegung in Richtung des Pfeiles 19 aus, wodurch die Schleifscheibe 14, die sich beispielsweise entlang des Pfeiles 22 dreht, über die gesamte Länge der Zahnflanke hinwegbeweg' wird. Sobald der Hub bis über das Zahnrad 1 hinaus ausgeführt ist, wird der Schieber 12 entlang des Pfeiles 20 nach innen gegen die Schlittenführung 8 zurückbewegt, bis die Schleifscheibe 14 aus dem Eingriff mit der Verzahnung des Kegelrades 1 gelangt. In dieser Schleifscheibenstellung wird der Schlitten 7 in seine Ausgangslage zurückbewegt. Gleichzeitig mit der Schieberbewegung gemäß Pfeil 19 erfolgt eine oszillierende Drehbewegung der Wiege 5 entlang des Pfeiles 21 um die Achse 6. Durch diese Wiegebewegung wird die Krümmung der Zahnflanke 25, 25' erzeugt. Schließlich ist in Fig.2 noch die Zustellbewegung der Schleifscheibe 14 entlang de;, Pfeiles 24 angedeutet. Mit dieser Zustellbewegung 24 wird die Schleifscheibe der Zahnflanke 25 angenähert, die Schleiftiefe eingestellt und, wie noch später gezeigt wird, die Schleifscheibe zum Abziehen zugestellt

Aus den Fig.3 bis 5 ergeben sich nun konstruktive Details für die erfindungsgemäße Schleifanordnung.

Die Schleifscheibe 14 ist auf der Schleifscheibenspindel 26 mittels einer Spannvorrichtung 27 so aufgezogen, daß sie abgenommen und in umgekehrter Richtung aufgesetzt werden kann. Die Zustellung der Schleifscheibe 14 erfolgt über das Spindellager 28, das von einem Kegelradgetriebe 29 über ein Schraubenradgetriebe 30, 3; axial verstellbar ist. Das Schraubenrad 31 weist ein Innengewinde 32 auf und erteilt dem Spindellager 28, das gemäß F i g. 4 eine Drehsperre 33 aufweist, über dieses Innengewinde 32 die Axialbewegung. Die Feststellung des Spindellagers 28 erfolgt über einen Spannbolzen 34 gemäß F i g. 4.

Der Antriebsmotor 15 für die Schleifscheibe 14 ist an der Tragplatte 11 in geeigneter Weise angeflanscht. Der Riementrieb 16 wirkt auf ein mit der Schleifspindel 26 verbundenes Riemenrad 42, das eine ballige Mantelfläche besitzt. Gegen den Flachriemen 16 ist eine Ausgleichsrolle 41 angestellt, die in einer Schwinge 40 gelagert ist Die Schwinge 40 ist über die Feder 43 (vgl. Fig.5) vorgespannt. Durch diesen umlaufenden Flachriementrieb 16 wird der Antrieb der Schleifscheibe 14 gewährleistet, obwohl das abtreibende Riemenrad 42 in zwei verschiedenen Richtungen bewegbar ist. Einmal erfolgt die Versetzung in einer nicht unbeträchtlichen Strecke durch die Bewegung des Schiebers 12, dessen Führung 13 in F i g. 3 schematisch angedeutet ist. Dies geschieht, wie eingangs erwähnt, um die Schleifscheibe 14 aus dem Eingriff mit der Verzahnung beim Rückwärtsschub des Schiebers 7 zu bringen. Andererseits muü der Riementrieb 16 die Zustellung der Schleifscheibe 14 in Richtung zur Zahnflanke gestatten. Deshalb ist das Riemenrad 42 ballig, wodurch eine axiale Relativbewegung zwischen Rad und Riemen stattfinden kann.

In Fig. 3 ist ferner noch die Abzieheinrichtung 17 dargestellt, die einen Antriebsmotor 35 zur Erzeugung einer längs der Abziehvorrichtung und der Kegelmantelfläche der Schleifscheibe 14 hin- und hergehende Bewegung der Diamanten 38 erzeugen soll. Die Abziehvorrichtung 17 ist um die Schwenkachse 36 in die strichpunktierte Linie verstellbar, zu welchem Zweck an der Tragplatte 11 ein gekrümmtes Langloch 37 zwecks Anflanschung der Abzieheinrichtung 17 in den jeweils gewünschten Schwenkstelhingen vorgesehen ist. Diese Verschwenkung ist deswegen zweckmäßig, weil die Schleifscheibe 14 auf der Schleifspindel 26 umgekehrt aufsteckbar ist. Die Kegelmantelfläche der Schleifscheibe 14 läßt sich also in jeder aufgesteckten Lage und bei jeder Winkellage dieser Kegelmantelfläche einwandfrei abziehen. Während des Schleifvorganges darf jedoch die Abzieheinrichtung 17 nicht dem Schieber 12 hinderlich im Wege sein. Sie wird daher mit Hilfe des Motors 35 in eine außerhalb des Bewegungsraumes des Schiebers 12 befindliche Stellung zurückbewegt.

Die Trägerplatte Ii ist mittels der Flanschverbindung 44 um die Maschinenachse schwenkbar am Schlitten 7, der in Fig.3 nicht dargestellt ist, in verschiedenen Wiiikeistellungen befestigbar. Die Maschinenachse befindet sich bei 46. Sie ist durch den Schnitt der Spindelachse 26 mit einer durch den größten Schleifscheibendurchmesser gehenden Senkrechten gebildet. In dieser senkrechten Ebene liegt auch die Schwenkachse 36 der Abziehvorrichtung 17. Indem man die Tragplatte 11 und die Maschinenachse 46 verstellt, können beliebige Spiralwinkel bei der Verzahnung erzeugt werden.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Schleifen der gekrümmten Zahnflanken von vorverzahnten Kegelrädern großen Durchmessers, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:

1.1 eine als Kegelstumpf ausgebildete Schleifscheibe (14), deren Kegelmantelfläche (23 als Schleiffläche bestimmt ist, ist um 180⁰C umsteckbar auf ihrer Spindel (26) sowie entlang ihrer Spindelachse zustellbar angeordnet;

\2 das zu bearbeitende Kegelrad ist drehbar gelagert und kontinuierlich angetrieben;

13 die Schleifscheibenspindel (26) ist an einem Schieber (12) gelagert, der quer zu den Mantellinien der gekrümmten Zahnflanken um eine die größte Zahnhöhe übersteigende Strckke verschiebbar an einer Tragplatte (11) geführt ist;

1.4 die Tragfläche (11) ist an einem Schlitten (7) angeflanscht;

15 der Schlitten (7) ist entlang der Mantellinien der gekrümmten Zahnflanken oszillierend beweglich an einer Wiege (5) geführt;

1.6 die Wiege (5) ist am Maschinengestell (4) um eine senkrecht zur Schlittenführung (8) stehende Achse (6) oszillierend bewegbar angetrieben;

1.7 die Schleifscheibenspindel (26) ist von einem an der Tragp'a'.te (11) angeordneten Motor (15) über einen umlaufenden Flachriemenantrieb (16) angerieben, wobei das auf der Spindel (26) sitzende Riemenrad (42) ballig ausgebildet ist.