DE2757740C2

DE2757740C2 -

Info

Publication number: DE2757740C2
Application number: DE2757740A
Authority: DE
Inventors: Oskar Zuerich Maag (Schweiz)
Original assignee: Maag Zahnrader und Maschinen AG
Current assignee: Maag Zahnrader und Maschinen AG
Priority date: 1977-11-16
Filing date: 1977-12-23
Publication date: 1979-10-11
Also published as: FR2409485B1; US4213401A; GB2008764B; IT1100252B; IT7829784A0; JPS5484693A; FR2409485A1; GB2008764A; CH621274A5; JPS6212841B2; DE2757740B1

Description

Werkslücktisch zusammen mit dem auf ihm ruhenden und nötigenfalls fesigespannten zu prüfenden Zahnrad entsprechend dem Meßprogramm schritiweise oder kontinuierlich gedreht werden kann, ohne von den Stützringen behindert zu werden. Der Zeitaufwand für die Relativbewegung der Stützringe in die Stützstellung und zurück in die Ruhestellung braucht nicht größer zu sein als der Zeitgewinn, den die Erfindung dadurch ermöglicht, daß beim Absetzen des zu prüfenden Zahnrades auf dem Werkstücktisch weniger Sorgfalt aufgewandt werden muß.

Es ;st nicht unbeding* erforderlich, daß die Stützringe in ihrer Stützstellung den Werkstücktisch vollständig von der Wälzlagerring abgehoben halten; sie können ihre Aufgabe, die Wälzlagerung vor Stoßen und exzentrischen Belastungen zu schützen, auch schon dann erfüllen, wenn sie nur dafür sorgen, daß der Werkstücktisch die Wälzlagerung im wesentlichen drucklos berührt.

Vorzugsweise sind die Stützringe in geringem Abstand radial außerhalb der Wälziagerung angeordnet. Wtrkstücktische der hier in Frage komr endei. Art sind in ihrem radial äußeren Bereich im allgemeinen eher etwas flexibel als in ihrem mittleren Bereich und können deshalb bei unvorsichtigem exzentrischem Absetzen eines zu prüfenden Zahnrades elastische Verformungen in ihrem radial äußeren Bereich erleiden. Durch die Anordnung der Stützringe radial außerhalb der Wälzlagerung werden die Einflüsse solcher elastischen Verformungen des Werkstücktisches von der Wälzlagerung lerngehalten.

Die Schrägflächen lassen sich mit den in dei Zahnradfertigung üblichen Mitteln besonders einfach herstellen, wenn sie gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung an den Stirnseiten der Stützringe angeordnet und in der Art schräger Zahnflanken einer Sägenverzahnung gestaltet sind.

Der Neigungswinkel der Schrägflächen beträgt zweckrnäßigerweise 2° bis 20°, vorzugsweise 5° bis 10°.

Es ist ferner vorteilhaft, wenn die Stützringe gegen eine Rückdrehung au.^c der Stützstellung in die Ruhestellung verriegelbar oder abbreinsbar sind. In diesem Fall können die Schrägflächen der Stützringe derart steil gestaltet sein, daß die Stützringe nach dem Lösen der Verriegelung oder Abbremsung einfach infolge dvs Gewichts des Werkst ickiisches und des darauf ruhenden Zahnrades in ihre Ruhestellung zurückkehren. Wenn aber die Steigungswinkel der .Schrägflächen so gering sind, daß sie im Bereich der Selbsthemmung liegen, _' ann kann auf eine Verriegelung oder Abbremsung der Stützringe verzichtet werden: es ist dann .'.llerdings erforJerlich, ein äußeres Moment aulzubringen, um eine Relativbewegung der Stützringe aus der Stützstellung in die Ruhestellung zu bewirken.

Zum Verdrehen und zum Verriegeln der Stüt/.ringe gegeneinander ist vorzugsweise ein zumindest in der Stützstellung selbsthenimender Antrieb vorgesehen.

Da es nur auf eine Relativdrehung der Stützringe in bezug aufeinander ankommt, kann einer der Stützringe am Maschinengestell befestigt sein. In diesem Fall kann der Antrieb am Maschinengestell gelagert sein und mit dem anderen, drehbaren Stützring zusammenwirken.

Unabhängig davon, ob beide Stiitzringe drehbar sind oder nur einer von ihnen drehbar ist, kann für die Relativdrchung c'er Stützringe ein solcher Antrieb vorgesehen sein, der in eine Übcrtotpunktstellung bewegbar ist, in (ic die Stützringe gegen eine Riickdrehung aus der Stiit/sii-llimg in die Ruhestellung

verriegelt sind.

Es ist zweckmäßig wenn der Antrieb in der Ruhestellung ständig ein Drehmoment ausübt, das eine Relativdrehung der Stützringe in die Stützstellung bewirkt, sobald der Werkstücktisch zumindest teilweise entlastet ist. Damit wird einerseits vermieden, daß der Werkstücktisch versehentlich in seiner Ruhestellung belassen wird, wenn ein Werkstück auf ihm abgesetzt werden soll. Andererseits werden stoßartige Überlastungen der Wälzlagerung auch beim Abheben des Werkstückes mit Sicherheit vermieden. Die Gefahr solcher Überlastungen besteht vor allem dann, wenn während des Abhebens des Werkstückes mit einem Kran festgestellt wird, daß der Kran nicht genau senkrecht über dem Werkstücktisch steht und deshalb verfahren werden muß, ehe das Werkstück vollends abgehoben werden kann.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden anhand schematischer Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt, jeweils in Schräg^sicht

Fig. 1 eine teilweise aufgeschnu'ene Zahnrarinnifmaschine, auf der ein zu prüfendes Zannrad abgesetzt wird,

Fig. 2 die Zahnradprüfmaschine beim Pru.';n des Zahnrades,

F i g. 3 eine Abwandlung von F i g. 1, und

F i g. 4 ein Paar Stützringe, die anstelle von in Fig. 1 bis 3 dargestellten Stützringen verwendbar sind.

Die in F i g. 1 und 2 dargestellte Zbhnradprüfmaschine hat ein Maschinengestell 12 mit einer waagerechten Führung 14, längs der ein senkrechter Ständer 16 verschiebbar ist. Auf dem Ständer 16 ist ein Vertikalschlitten 18 senkrecht verschiebba- geführt und dieser führt seinerseits einen auf ihm waagerecht verschiebbaren Querschlitten 20. Der Querschiitten 20 trägt einen Taster 22, dessen Aufgabe es ist, die Zahnflanken eines zu prüfenden Zahnrades 24 abzutasten.

Das Zahnrad 24 hängt gemäß Fig. 1 an Seilen 26 eines Krans, der dabei ist, das Zahnrad auf einem Werkstücktisch 28 der Zahnradprüfmaschine abzusetzen.

Der Werkstücktisch 28 ist mittels einer Wälzlagerung 30, 32, die im dargestellten Beispiel aus einem Rollenlager 30 als Axiallager und einem zweireihigen Kugellager 32 als Radiallager besuht, auf einem ringförmigen Mittelteil 34 des Maschinengesteiis 12 derart gelagert, daß der Werkstücktisch um eine senkrechte Achse 36 drehbar ist Um das Zahnrad 24 in bezug auf die Achse 36 zu zentrieren und in zentrierter Lage festzuspannen, weist der Werkstücktisch 28 einen Zentrierdorn 38 sowie radial angeordnete Spannuten 40 auf.

Gleichachsig mit der Wälzlagerung 30, 32 und in geringem Abstand radial außerhalb davon ist am Mittelteil 34 des Maschinengestells 1? ein unterer Stützring 42 befestigt, der an seiner oberen Stirnseite ein sägezahnähnliches Profil mit Schrägflächen 44 aufweist. Auf dem unteren Stützring 42 ruht ein oberer Stützring 46, 'er an seiner unteren Seite ein komplementäres sägezahnähnliches Profil mit zu den Schrägflächen 44 parallelen Schrägflächen 48 aufweist. Der obere Stützring 46 ist in Fig. I in einer Stützstellung dargestellt, in der er den Werkstücktisch 28 derart abstützt, daß dieser entweder vollständig vom Rollenlager 30 atg?hoben ist oder dieses jedenfalls nicht in nennenswertem M ". belastet. Falls Verkantungs· oder VerformungsMa.ie auf den Werkstücktisch 28 einwirken, die normalerweise das Kugellager 32

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belasten würden, wird auch eine solche Belastung vom oberen Stüt/ring 46 aufgenommen und über den unteren Stüt/ring 42 auf das Mittelteil 14 des Maschinengestell* 12 abgeleitet.

Der obere Stützring 46 ist um die senkrechte Achse 56 in bezug auf den unteren Stützring 44 entgegen (lern I Ihiveigersinn aus der in I- i g. I dargestellten Stüt/stellung in die m Fig. 2 dargestellte Ruhestellung drehbar. Diese Relativdrehung läßt sich mit einem Antrieb 50 bewirken, der eine in bezug auf die senkrechte Achse }b radial im Maschinengestell 12 drehbar gelagerte Welle 52 mit daran befestigter Handkurbel 54 und an tier Welle ausgebildetem Kxzenter/apfen 56 aufweist. Der Ex/enterzapfen 56 greift mit geringem Spiel in einen zur Achse 36 parallelen Schlitz 58 des oberen Stützrings 46 ein. Der Bereich, in dem sich der Antrieb 50 drehen läßt, ist durch den Schlitz. 58 begrenzt, auf dessen Hoden tier I x/enter/aplen 56 gemäß l· ι g. 1 in der Stiit/stdiung des oberen Stützrings 46 aufliegt. Diese Stellung des Antriebs 50 ist eine Ubertotpuriktstellung, das heilit, der obere Stützring 46, der infolge der Belastung durch den Werkstücktisch 28 bestrebt ist sich im Sinne des Pfeils *i2 in Fig. I zu drehen, übt ein Drehmoment auf den \ntneb 50 aus, das den Ex/enterzapfen 56 in Anlage an dem Boden des Schlitzes 58 hall.

Dreht man die Kurbel 54 entgegen dem Uhrzeigersinn in die Stellung gemäß F i g. 2, so rln-ht sich der Stützring 46 in Richtung des Pfeils 62 in seine Ruhestellung, in der er den Werkstücktisch 28 nicht mehr berührt, so daß dieser in der zum Prüfen des Zahnrades 24 erforderlichen Weise drehbar ist.

Bei der in F i g. 3 dargestellten Variante ist anstelle des Antriebs 50 ein Antrieb 70 vorgesehen, der eine im Maschinengestell 12 gelagerte Schnecke 72, einen damit gekuppelten Elektromotor 74 und eine am oberen Stützring 46 befestigte, mit der Schnecke kämmende Schneckenradverzahnung 76 aufweist. Der Elektromotor 74 wird jeweils eingeschalte., ehe ein Zahnrad 24 auf dem Werkstücktisch 28 abgesetzt oder von ihm abgehoben wird. Der Elektromotor 74 ist dabei so -imi .-.nil/rings 'Mi im du λιπι der l.lektromoii.; /4

den cbcrcr:

seine Stützstellung gemäß F i g. 1 und 3 zu drehen. Nur /um Zurückdrehen de*-
Ruhestellung gemäß ι ig
kurz/eilig umgepolt.

I ι g. 4 zeigt eiri'¹:ι unlcren Siui/rmg 42' und . nien oberen Stiitzring 46 . lie anstelle der Stützringe *t und ■1(i vi.'i-.vendet werden κοηικ π Der untere Stut/riiu: 42 hat an seiner Innenseite drei um ι <!() gegeneiiiandei verset/u- werulelfoi nm:e Ans.iWe (>■), von denen μ·<ι>·' mit spinel Oberseite eine Sehr agflnche 44' bildi-i. I >'' obeic Slul/ring 46' hat einen AiiLkmUirchmcssei. >i ι um ein (ieimges kleiner ist au tier Iriiicnduixhiii' s ·.-. der nicht mit den Aiisa;/en M versehenen I eile us linieren Stiit/rings 42' und weist drei um i id gegeneinander versetzte wendellormige Nuten Wi ,mi. deren obere Niitwamie Schrai'Häclicn 48' bilden ι )er "bero Stilt/ring 46 liiLlt sich mehr oder weniger iicl in den unteren Stiit/nng 42' einschrauben und kaun deshalb wahlweise emc Stin/sicnung eirmeiiniL-n. in ie' er den Werkstücktisi Ii AS abslul/t, oder eint Kuh- iel lung, in der erden Werkstücktisch Ir eiKibt.

Die Schragflächen 44 und 4H in I-ι g. I bis i li.iri::\·- einen Neigungswinkel von e'v>..i 15 gegen <νι-Horizont.de, der unter der Voraussetzung, cial· <tu-Stützringe aus Stahl bestehen, deutlich außerh.tlt des Bereichs der Selbsthemmung hegt. Deshalb ist . erforderlich, die Stüizringe 42 und 46 durch eine VernegeMiig. beispielsweise mittels des beschriebenen lixzentertriebs 50, oder durch eine Abbremsung an einer unbeabsichtigten Relativdrehung aus der Stüt/steiiung in die Ruhestellung .-u hindern. Die Stützflächen 42 und 48' in F ι g. 4 haben dagegen eine Neigung von nur etwa 7 gegen die Horizontale, was bei einer Paarung Stahl auf Stahl im ürenzbereich der Selbsthemmung liegt, so daß der obere Stützring 46' an einer Drehung gegenüber dem unteren Stützring 42' ohne weiteres dadurch gehindert werden kann, daß man den auf dem oberen Stützring 46 aufliegenden Maschinentisch 28 während des Absetzens des Zahnrades 24 mit einer Hand festhält. Anschließend genügt ein geringes Drehmoment, das ebenfalls von Hand aufgebracht V.'Crd?!? ^?.^nrl. ^lim ^**" ζιϋΐ7πησ 4Λ' in Hip RuhpQlpllunp zu bringen.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Abstützung eines Werkstücktisches einer Zahnradprüfmaschine, der um eine senkrechte Achse drehbar mittels einer Wälzlagerung auf einem Maschinengestell gelagert ist, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Maschinengestell (12) und dem Werkstücktisch (28) gleichachsig mit der Wälzlagerung (30, 32) zwei gegeneinander verdrehbare Stüt2ringe (42, 46; 42', 46') angeordnet sind, die über mehrere Paare komplementärer, in Drehrichtung ansteigender Schrägflächen (44, 48; 44', 48') miteinander in Eingriff stehen und durch eine Relativdrehung aus einer Ruhestellung (F i g. 2), in der sie den Werkstücktisch (28) auf der Wälzlagerung (30, 32) ruhen lassen, in eine Stützstellung (Fig. 1 und 3) bewegbar sind, in der sie die Wälzlagerung (30, 32) vom Werkstücktisch (28) entlasten.

2. Abstufung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützringe (42. 46: 42', 46') in geringem Abstand radial außerhalb der Wälzlagerung (30,32) angeordnet sind.

3. Abstützung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schrägflächen (44, 48) an den Stirnseiten der Stützringe (42, 46) angeordnet und in der Art schräger Zahnflanken einer Sägenverzahnung gestaltet sind.

4. Abstützung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Neigungswinke¹ der Schrägflächen (44, 48; 44', 48') 2° bis 20°, vorzugsweise 5^C bis 10° beträgt.

5. Abstützung nach einem uer Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichne., daß die Stützririge (42, 46) gegen eine Rückdrehung ( -feil 62) aus der Stützstellung (Fig. 1 und 3) in die Ruhestellung (F i g. 2) verriegelbar oder abbremsbar sind.

6. Abstützung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß zum Verdrehen und zum Verriegeln der Stützringe (42, 46) gegeneinander ein zumindest in der Stützstellung selbsthemmender Antrieb (50, 70) vorgesehen ist.

7. Abstützung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß einer der Stützringe (42) am Maschinengestell (12) befestigt und der Antrieb (50, 70) am Maschinengestell (12) gelagert ist und mit dem anderen, drehbaren Stützring (46) zusammenwirkt.

8. Abstützung nach Ansprüche oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Antrieb (50) in eine Übertotpiinktstellung (Fig. 1) bewegbar ist, in der die Stützringe (42, 46) gegen eine Rückdrehung (Pfeil 62) aus der Stützstellung (Fig. 1) in die Ruhestellung (F i g. 2) verriegelt sind.

9. Abstützung nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Antrieb (70) in der Ruhestellung (Fig. 2) ständig ein Drehmoment ausübt, das eine Relativdrehung der StiJtzringc (42, 46) in die Stützstellung (Fig. 1 und 3) bewirkt, sobald der Werkstücktisch (28) zumindest teilweise entlastet ist.

10. Abstützung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß zum Antrieb (70) ein Elektromotor (74) gehört, der eine Schnecke (72) antreibt, die mit einer Schneckenradverzahnung (76) <ui dem drehbaren Stütvring-(46) kämmt.

Die Erfindung betrifft eine Abstützung eines Werkstücktisches einer Zahnradprüfmaschine, der um eine senkrechte Achse drehbar mittels einer Wälzlagerung auf einem Maschinengestell gelagert ist.
> Die Abstützung solcher Werkstücktische besteht üblicherweise aus einer Wälzlagerring, die entweder von einem kombinierten Radial-Axial-Lager gebildet oder aus voneinander getrennten Axiallagern und Radiallagern zusammengesetzt ist. Die Meßgenauigkiit einer

lu Zahnradpriifmascliine mit einem solchen Werkstücktisch hängt unter anderem von der Genauigkeit der Lagerung und Abstützung des Werkstücktisches am Maschinengestell ab; die Abstützung des Werkstücktisches über das oder die Wälzlager muß also von Spiel

ι ■"· sowie von Radial- und Planschlag in hohem Maße frei sein. Dies sowie die Forderung, daß der Werkstücktisch leicht drehbar sein soll, und schließlich die Tatsache, daß der Werkstücktisch einer Zahnradprüfmaichine irr. Gegensatz zum Werkstücktisch von Werkzeugmaschi-

-'Ί nen im Betrieb nur vernachlässigbar kleinen Meßkräften, nicht aber Bearbeitungskräften ausgesetzt ist. hat dazu geführt, daß Werkstücktische von Zahnradprüfmaschinen auf verhältnismäßig leichten Wälzlagern am Maschinengestell abgestützt sind.

-'< Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, daß die Wälzlager, vor allem Axiallager, bis zu einem gewissen Grad aber auch R«'diallager, über die der Werkstücktisch am Maschinengestell abgestützt ist, durch unsanftes Absetzen eines schweren Werkstücks auf dem Werkstücktisch gelegentlich stoßartig überlastet werden. Dies gilt vor allem für größere Zahnradprüfmaschinen, bei denen die zu prüfenden Zahnräder mit einem Kran auf dem Werkstücktisch abgesetzt werden, wobei es sich schwer vermeiden läßt, daß die erste Berührung

*' zwischen Zahnrad und Werkstücktisch weit außerhalb der Tischmitte stattfindet, so daß die Wälzlager stark exzentrisch belastet werden. Exzentrische Belastungen können auch auftreten, wenn das geprüfte Zahnrad mit dem Kran wieder vom Werkstücktisch abgehoben wird.

Solche stoßartigen und/oder exzentrischen Belastungen können bleibende Verformungen dt.r Wälzlager hervorrufen und dadurch die Meßgenauigkeit der Zahnradprüfmaschine beeinträchtigen, obwohl das meist an einem Maschinenständer angeordnete eigentliche Meß-

¹' gerät solchen Belastungen selbst nicht ausgesetzt ist.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, die Abstützung eines Werkslücktisches der eingangs beschriebenen Gattung derart zu verbessern, daß Lagerschäden der beschriebenen Art mit Sicherheit vermieden werden können.

Die Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß zwischen dem Maschinengestell und dem Werkstücktisch gleichachsig mit der Wälzlagerung zwei gegeneinander verdrehbare Stützringe angeordnet sind, die über

"" mehrere Paare komplementärer, in Drehrichtung ansteigender Schrägflächen miteinander in Eingriff stehen und durch eine Relativdrchung aus einer Ruhestellung, in der sie den Werkstücktisch auf der Wälzlagerung ruhen lassen, in eine Stützstellung

'" bewegbar sind, in der sie die Wälzlagerung vom Werk stück lisch entlasten.

Man braucht also nur die Slützringe durch eine Rclalivdrehung in ihre Stützstellung zu bringen, um sicher zu sein, daß die Wälzlagerung selbst bei äußerst

''■' unvorsichtigem Absetzen fines besonders schweren, zn prüfenden Zahnrades nicht leidet Anschließend bringt man die Stüt/ringc durch eine entgegengesetzte K'.'kiiivdrrhiHH' wieder in ihre Ruhestellung, so daß der