DE3136414C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Haltevorrichtung für Werkstücke gemäß Oberbegriff des Anspruches 1.

Bei einer bekannten Vorrichtung dieser Art wird das Werk­ stück beim Honen in einer quer zur Werkzeugachse schwim­ mend gelagerten Werkstückaufnahmeplatte aufgenommen, wobei mehrere Werkstückaufnahmeplatten in Achsrichtung des Hon­ werkzeugs übereinander angeordnet sind.

Zur Aufnahme der Werkstücke ist in den Werkstückaufnahme­ platten eine in Größe und Form angepaßte Ausnehmung vor­ gesehen, die zu einer Seite der Werkstückaufnahmeplatte hin geöffnet ist. Von dieser Seite her kann das Werk­ stück in die Ausnehmung so weit eingeschoben werden, daß die zu bearbeitende Bohrung annähernd achsgleich mit dem Honwerkzeug verläuft. Das Werkstück liegt dabei mit einer axialen Stirnfläche auf einem innerhalb der Ausnehmung vor­ gesehenen Absatz auf und wird in dieser Stellung durch zwei gegenüberliegend angeordnete, federkraftbeaufschlagte Spann­ hebel für die Bearbeitung stirnseitig gespannt. Nach der Bearbeitung werden zum Entspannen der Werkstücke die Spann­ hebel entgegen der Kraft der Feder bewegt, wodurch das Werk­ stück freigegeben ist und aus der Vorrichtung entnommen wer­ den kann.

Da zur verdrehfreien Übertragung des Bear­ beitungsmomentes eine sehr hohe Spannkraft erforderlich ist, die zu einem Verspannen und elastischer Verformung der Werkstücke führen kann, wird die Be­ arbeitungsgenauigkeit erheblich vermindert.

In einer anderen bekannten Vorrichtung ist zur Drehmoment­ abstützung ein Haltestift vorgesehen, der in eine Zahnlücke des Zahnrads eingreift. Da aber aufgrund der einseitigen Drehmomentabstützung eine restliche Mittenkraft entsteht, die das Werkstück aus seiner Sollage abdrängt, ist auch diese Vorrichtung nicht zur Erzielung einer hohen Bearbei­ tungsgenauigkeit verwendbar. Außerdem neigen in dieser Vor­ richtung die Werkstücke durch die Wirkung der axialen Be­ arbeitungskräfte zum Kippen. Beides zusammen beeinträchtigt die Bearbeitungsgenauigkeit erheblich, worunter auch die Qualität des Werkstücks leidet.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Halten von Werkstücken, insbesondere von Zahnrädern, so auszubilden, daß das Werkstück während der Honbearbeitung verspannungsfrei gehalten ist und die bei der Honbearbeitung auftretenden Bearbeitungs­ momente frei von Mittenkräften auf den Werkstückträger übertra­ gen werden.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1 gelöst.

Das Werkstück ist so einwandfrei gegen Verdrehen gesichert und kann nicht mehr in eine Schräglage abgedrängt werden. Es wirken auch keine Kräfte auf das Werkstück, die zu einer elastischen Verformung führen könnten. Die Anschläge stellen sicher, daß die Hebel nur so weit verschwenken, daß sie das zu bearbeitende Werkstück gegen Drehen sichern aber nicht verspannen. Somit ist eine hohe Hongenauigkeit gewährleistet. Durch die erfindungsgemäße Ausbildung und Anordnung der schwenkbaren, klauenförmigen Hebel zur Halterung der Werk­ stücks ist ein ungehindertes Be- und Entladen von der Seite aus möglich.

Zur genauen axialen Festlegung des Werkstücks wird zusätz­ lich eine an sich bekannte, spielfreie Niederhaltung gemäß DE-OS 30 07 267 angeordnet, wodurch schädliche Kippbewegungen ausgeschlossen sind.

Weiterbildungen der Erfindung sind in den weiteren Ansprü­ chen angegeben.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 eine schematische Darstellung der erfindungsgemäßen Vorrichtung in Draufsicht,

Fig. 2 einen Schnitt entlang der Linie I-I in Fig. 1,

Fig. 3 einen Teilschnitt entlang der Linie II-II in Fig. 1.

Die Vorrichtung zum Halten des Werkstücks weist einen etwa rechteckigen, plattenförmigen Werkstückträger 1 auf, der in bekannter, nicht gezeigter Weise schwimmend gelagert ist. Vorzugsweise sind mehrere Werkstückträger 1 zur gemeinsamen Honbearbeitung in Achsrichtung des Honwerkzeugs 2 überein­ anderliegend angeordnet.

Zur Aufnahme eines Zahnrads 3 als Werkstück ist axial im Werkstückträger 1 eine in Form und Größe dem Zahnrad 3 ange­ paßte Ausnehmung 4 eingelassen, die zu einer Stirnseite 5 des Werkstückträgers 1 hin offen ist, so daß von dieser Stirnseite her das Zahnrad in die Ausnehmung 4 einge­ schoben werden kann. In eingeschobener Lage liegt die zu bearbeitende Bohrung 6 des Zahnrades 3 annähernd achsgleich zum Honwerkzeug 2. Das Zahnrad 3 liegt mit seiner axialen Stirnfläche 7 auf der Bodenfläche 8 der Ausnehmung 4 auf. Durch eine in Fig. 2 angedeutete, an sich bekannte Nieder­ haltevorrichtung 9 wird das Zahnrad in eingeschobener Lage axial spielfrei gehalten. Für den Durchlaß des Honwerkzeugs 2 weist der Werkstückträger 1 eine durchgehende Bohrung 10 auf, die etwa achsgleich mit der Bohrung 6 des Zahnrades liegt und zumindest geringfügig größer als diese ausgebil­ det ist.

Zur Übertragung des Bearbeitungsdrehmomentes auf den Werk­ stückträger 1, der auf nicht gezeigte Weise verdrehfest ge­ halten ist, greifen erfindungsgemäß diametral gegenüberlie­ gend zwei klauenförmige Hebel 13, 14 mit ihren zahnförmigen Enden 15, 16 in je eine Zahnlücke des Zahnrades 3 ein.

Die Hebel 13 und 14 sind um je eine Schwenkachse 20 bzw. 21 schwenk­ bar angeordnet, derart, daß sie in der gezeigten Eingriff­ stellung am Zahnrad 3 in Pfeilrichtung 19 an einer An­ schlagfläche 17 bzw. 18 des Werkstückträgers 1 anliegen, so daß sie in Bearbeitungsdrehrichtung (Pfeil 19) unverrück­ bar festliegen. In Gegenrichtung sind die Hebel 13 und 14 um ihre Achsen 20, 21 mindestens so weit gegen die Federkraft einer vorzugsweise vorgespannten Feder 22 bzw. 23 schwenkbar, daß ihr zahnförmiges Ende 15 bzw. 16 außer Eingriff mit dem Zahnrad 3 kommt.

Aufgrund der erfindungsgemäßen Anordnung der Hebel 13 und 14 kann der Werkstückträger 1 von der Seite 5 aus be- und entladen werden, da beim Einschieben eines Zahnrades 3 in die Ausnehmung 4 der Hebel 13 und beim Ausschieben der Hebel 14 vom Zahnrad 3 weg verschwenkt wird, wodurch sich das Zahnrad 3 über das gegenüberliegende Ende 16 bzw. 15 des anderen Hebels 14 bzw. 13 abwälzen kann. Um insbesondere bei übereinander angeordneten Werkstückträgern eine einfache Entnahme des Zahnrades 3 zu ermöglichen, ist auf der der Öffnung der Ausnehmung gegenüberliegenden Seite 36 eine durchgehende Bohrung 33 oder dergleichen vorgesehen, durch die zum Beispiel mittels einer Stange das Zahnrad aus dem Werkstückträger 1 ausgestoßen werden kann.

Die die Hebel 13 und 14 in Bearbeitungsrichtung (Pfeil 19) des Honwerkzeugs kraftbeaufschlagenden Federn 22 und 23 sind vorzugsweise Druckfedern, die sich am Bohrungsgrund je einer Führungsbohrung 24 bzw. 25 abstützen. Je eine Führungsbohrung ist vorteilhafterweise in einem Gelenkstück 26 bzw. 27 ange­ ordnet, das jeweils in einer Bohrung 28 bzw. 29 des Werk­ stückträgers 1 drehbar angeordnet ist. Wie in Fig. 3 darge­ stellt, ist das Gelenkstück 26, 27 durch eine Schraube 30 festklemmbar.

Vorteilhafterweise sind die Hebel 13 und 14 jeweils in einer Nut 11 bzw. 12 angeordnet, die so angeordnet ist, daß sie etwa unter einem Winkel von 45° zur Längsmittellinie 35 liegt, bzw. die Nuten etwa unter einem Winkel von 45° die durch die Eingriffspunkte der Hebel 13 und 14 bestimmte Durchmesserlinie 37 schneiden. Die der Bearbeitungsdrehrichtung (Pfeil 19) zugewandten Seitenflächen der Nuten 11, 12 bilden die in Pfeilrichtung vorgesehenen Anschlagflächen 17 und 18, so daß die Hebel in Eingriffstellung etwa im 45°-Winkel zur Aus­ nehmung 4 liegen. Die Breite der Nut 11 bzw. 12 ist so ge­ wählt, daß der Schwenkweg der zum Beispiel mittels Stiften 31 und 32 schwenkbar gelagerten Hebel 13 und 14 auf das für die Freigabe des Werkstücks 3 erforderliche Maß begrenzt ist. Die Tiefe der Nuten 11 und 12 ist so vorgesehen, daß die Hebel 13 und 14 vollständig in der entsprechenden Nut aufgenommen werden (vgl. Fig. 2).

Aufgrund der in Eingriffstellung schräg angeordneten Hebel 13 und 14 ist bei geringem Verschwenkweg ein großer, in bezug zum Zahnrad radialer Weg erzielbar, so daß bereits nach ge­ ringem Verschwenkweg das Zahnrad 3 von einem Hebel freige­ geben wird.

Vorteilhafterweise sind die Hebel 13 und 14 identisch ausgebil­ det, wobei ihre Verschwenkachsen 20 und 21 auf einem (gedach­ ten) gemeinsamen Kreis liegen, dessen Mittelpunkt auf der Achse des Honwerkzeugs 2 liegt, wodurch bei Betrieb eine selbsttätige Zentrierung des Zahnrads 3 zur Achsmitte des Honwerkzeugs 2 hin erzielt wird. Bei Zahnrädern mit gera­ der Zähnezahl liegen sich die Schwenkachsen 20 und 21 genau diametral gegenüber, während sie bei Werkstücken mit unge­ rader Zähnezahl um einen halben Teilungswinkel versetzt ein­ ander gegenüberliegen.

Bei der Bearbeitung von schrägverzahnten Werkstücken werden die Hebel 13 und 14 so angeordnet, daß die bei der Drehmoment­ abstützung entstehenden Axialkräfte gegen die Bodenfläche 8 der Ausnehmung 4 gerichtet sind, so daß das Werkstück 3 mit seiner Stirnfläche 7 gegen die Bodenfläche 8 gedrückt wird. Auf diese Weise wird die Niederhaltevorrichtung 9, die zur axial spielfreien Halterung des Werkstücks vorgesehen ist, von Axialkräften entlastet, wodurch eine höhere Bearbeitungsgenauigkeit erzielbar ist.

Claims (13)

1. Haltevorrichtung für Werkstücke, insbesondere Zahnräder, zur honenden Bearbeitung einer Axialbohrung (6) mit einem schwimmend gelagerten Werkstückträger (1), der seitlich mit dem Werkstück (3) beladbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß am Werkstückträger (1) etwa diametral einander gegenüberliegende schwenkbar gelagerte Hebel (13, 14) mit zahnförmig ausgebildeten Enden (15, 16) vorgesehen sind, die spannungsfrei in Zahnlücken des Werkstückes (3) eingreifen, und daß die Hebel (13, 14) bei der Bearbeitung Anschläge für das Werkstück (3) bilden, die ihrerseits in Bearbeitungsdrehrichtung (Pfeil 19) an einem Anschlag (17, 18) anliegen und in Gegendrehrichtung zumindest bis in eine Außereingriffsstellung verschwenkbar sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hebel (13, 14) in Be­ arbeitungsdrehrichtung (Pfeil 19) durch je eine Feder (22, 23) kraftbeaufschlagt sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Federn (22, 23) an je einem Gelenkstück (26, 27) abgestützt sind, die am Werkstückträger (1) drehbar und mittels einer Schraube (30) feststellbar angeordnet sind.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Hebel (13, 14) in ihrer Eingriffsstellung schräg zu der Längsmittellinie (35) einer Ausnehmung (4) im Werkstückträger (1) angeordnet sind, vorzugsweise unter einem Winkel von 45° zur Längs­ mittellinie (35) liegen.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Hebel (13, 14) je in einer im Werkstückträger (1) eingelassenen Nut (11, 12) angeordnet sind, und die der Bearbeitungsrichtung (Pfeil 19) zugewandte Seitenfläche der Nut als Anschlag­ fläche (17, 18) ausgebildet ist.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Gelenkstücke (26, 27) drehbar je in einer Bohrung (28, 29) im Werkstückträger (1) angeordnet sind und die Federn (22, 23) in einer Führungsbohrung (24, 25) im Gelenkstück (26, 27) liegen.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Breite der Nut (11, 12) dem zum Freigeben des Werkstücks (3) erforderlichen Schwenkweg eines Hebels (13, 14) entspricht.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Hebel (13, 14) gleich ausgebildet sind und ihre Schwenkachsen (20, 21) auf einem gemeinsamen Kreis liegen, dessen Mittelpunkt auf der Achse des Honwerkzeugs (2) liegt.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß bei Werkstücken mit gerader Zähnezahl die Schwenkachsen (20, 21) sich genau dia­ metral gegenüberliegen.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß bei Werkstücken mit unge­ rader Zähnezahl die Schwenkachsen (20, 21) um einen halben Teilungswinkel versetzt einander gegenüberlie­ gend angeordnet sind.

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Hebel bei schrägverzahn­ ten Werkstücken (3) derart eingreifen, daß die bei der Drehmomentabstützung entstehenden Axialkräfte gegen die Bodenfläche (8) der Ausnehmung (4) im Werkstückträger (1) gerichtet sind.

12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß zur axialen Festlegung des Werkstücks (3) eine an sich bekannte, spielfreie Nieder­ haltung (9) angeordnet ist.

13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmung (4) über eine längs ihrer Längsmittelachse (35) verlaufende Bohrung mit der Stirnseite (36) des Werkstückträgers (1) in Ver­ bindung stehen.