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Maschine zum Schleifen von Fräsern mit geraden oder gewundenen Schneiden
an den in den Zahnlücken liegenden Schneideflächen. Zur Erläuterung der Erfindung
soll zunächst die allgemeine Einrichtung der Fräserschleifmaschine an Hand der Figuren
der Zeichnung (insbesondere der Fig. i und 2) beschrieben werden. Die Fig. i zeigt
die Maschine in einer Seitenansicht; die Fig. 2 ist eine Stirnansicht dazu, und
zwar in Richtung des in Fig. i eingezeichneten Pfeiles gesehen. Die Fig. 3 ist ein
senkrechter Längsschnitt durch die Dornspindel mit den zugehörigen Getriebsteilen
; die Fig. 4 ist eine Stirnansicht dazu, in Richtung des in Fig.3 eingezeichneten
Pfeiles gesehen. Die Fig. 5 ist ein annähernd wagerechter .Querschnitt nach der
in Fig.4 eingezeichneten Schnittlinie A, B. Die Fig. 6 ist ein senkrechter Querschnitt
nach der Linie C, D der Fig. i ; Fig. 7 ist eine Seitenansicht dazu, in Richtung
des in Fig.6 eingezeichneten Pfeiles gesehen. Die Fig. 8 und g beziehen sich auf
später zu besprechende Sonderdarstellungen.
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Von der Antriebswelle i aus wird mittels Wurmgetriebes die stehende
Welle 2 angetrieben, deren oberes Ende an einem Auslader 3 der auf der Gestellsäule
sitzenden Muffe 4 gelagert ist; diese Muffe kann mit Hilfe des Handrades 5 und der
Gewindespindel 6 gehoben und gesenkt werden. Die stehende Welle 2 trägt an ihrem
oberen Ende eine Kurbel mit Zugstange 7, die an einem auf dem Schlittentisch 8 der
Muffe 4 geführten Schlitten angreift und diesen hin und her bewegt. Der Schlitten
trägt den Spitzenbock g und das Dornspindellager io. Zwischen der Spitze der Dornspindel
und derjenigen des Spitzenbockes ist der den Fräser ii tragende Dorn 12 eingespannt.
Es wird auf diese Weise der Fräser bei der Hin- und Herbewegungdes Schlittens an
der feststehenden, umlaufenden Schleifscheibe 13 vorbeigeführt, dessen Welle von
dem gegabelten Lager 14 getragen. wird.
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Die stehende Welle 2 trägt nahe ihrem oberen Ende eine Kurvenscheibe,
in deren Nut mit Hilfe einer Rolle ein Hebel 15 eingreift, der auf einer wagerechten
Welle 16 befestigt ist. Dementsprechend erfährt diese Welle bei jeder Umdrehung
der stehenden Welle 2 - und zwar jedesmal nach Beendigung des Hin- und Herganges
des Schlittens auf dem Tische 8 - eine Hin- und Herdrehung infolge des Ausschlages
des Hebels 15. Diese Hin- und Herdrehung wird durch Zwischengestänge auf eine wagerechte,
mit der Dornspindel 17 parallellaufende Welle 18 übertragen. Von der Welle 18 aus
wird die Hin- und Herdrehung durch ein Stirnrädervorgelege i9, 2o der Dornspindel
17 mitgeteilt, wobei in später zu beschreibender Weise dafür Sorge getragen ist,
daB nur die Verdrehung in der einen Richtung auf die Dornspindel wirksam wird. Auf
diese Weise findet am Ende jedes Arbeitshubes, d. h. also nach jedem vollendeten
Hin- und Hergange des Werkstückes eine Schaltung statt, um einen neuen Zahn des
Fräsers mit der Schleifscheibe zum Eingriff zu bringen.
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Die Aufgabe der Erfindung besteht nun darin, zu ermöglichen, daB der
Eingriff der für das Schalten bestimmten Getriebsteile gerade nur in dem für das
Wenden erforderlichen Zeitpunkte stattfindet, . nachher aber sofort aufgehoben
wird,
um der Dornspindel eine freie, von allen für das Schalten in Betracht kommenden
Getriebsteilen entlastete Verdrehung zu gestatten. Eine solche Verdrehung ist erforderlich,
sobald das Werkstück (der Fräser) mit- gewundenen Zähnen ausgerüstet ist. Wie überall
im Maschinenbau führt die einfachste Bauweise auch hier zur sichersten Erreichung
eines tadellosen Arbeitens der Schaltvorrichtung. Es ist deshalb Gebrauch gemacht
von der an sich durchaus bekannten Schaltvorrichtung, die in der Anordnung eines
Schaltrades mit Schaltklinke besteht, wobei das Schaltrad eine Anzahl von Einkerbungen
für den Einrgiff der Schaltklinke aufweist, die mit der Zahl der Fräserzähne übereinstimmt,
so daß durch einfaches Auswechseln des Schaltrades die Schaltvorrichtung Fräsern
von beliebiger Zähnezahl sofort angepaßt werden kann. Die Forderung der einfachsten
Bauart hat weiter dazu geführt, daß das Schaltrad unmittelbar auf der Dornspindel
zu befestigen ist. Dieser Umstand führt aber zu der Notwendigkeit; den Eingriff
der Schaltklinke mit dem Schaltrade sofort nach beendeter Schaltung aufzuheben.
Das geschieht nun erfindungsgemäß dadurch, daß die Schaltklinke von einem um die
Dornspindel frei drehbaren Stirnrade getragen wird. Dieses Stirnrad steht mit einem
auf der parallel zur Dornspindel verlaufenden Welle 18 sitzenden Rade im Eingriff,
welche Welle wie beschrieben nach Beendigung jedes Arbeitshubes hin und her gedreht
wird. Jedoch weist die Klinke hinter ihrem Drehpunkte einen Fortsatz auf, und mit
diesem Fortsatz greift sie in die Lücke eines Steuergliedes ein, welches unter Reibung
in dem Dornspindellager angeorndet ist. Bei der Drehung in der einen Richtung stößt
also der Fortsatz gegen die eine Flanke der Lücke, und dadurch wird die Klinke zum
Eingriff mit dem Schaltrade gebracht. Bei der Drehung in der anderen Richtung aber
stößt der Klinkenfortsatz gegen die andere Flanke der Lücke, und dadurch wird die
Klinke aus dem #Schaltrade ausgehoben. Auf diese einfache Weise gelingt es, die
Klinke mit dem unmittelbar auf der Spindel sitzenden Schaltrade nur während der
zum Schalten nötigen Zeit,im Eingriff zu halten, so daß während der übrigen Zeit,
wo der Arbeitshub des Werkstückes stattfindet, die Dornspindel sich vollkommen frei
verdrehen kann: Dadurch, daß das Schaltrad unmittelbar auf der Dornspindel angeordnet
ist; entfallen alle störenden Zwischengetriebe, die ihrerseits wiederum eine ungenaue
Einstellung der Fräser erfahrungsgemäß hervorrufen.
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Im besonderen ist die neue Vorrichtung baulich wie folgt ausgebildet.
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Die Fräserspindel 17 (Fig. 3 und 5) trägt an ihrem einen Ende die
Körnerspitze 2i und an ihrem anderen Ende das Schaltrad 22, welches mittels Mutter
23 und Vorlegescheibe 24 festgezogen ist. Die Spindel i7 Iäuft in zwei Kugellagern,
die in den Teilen 25 und 26 des gegabelten Lagers 27 angeordnet sind. Die auf der
Spindel 17 sitzenden inneren Kugelschalen 28 werden mit Hilfe einer zwischengefügten
Buchse 29 und der utterin 30 und 31 festgehalten. Die in den L
g te.1 a r ilen 25 und 26 ruhenden äußeren Kugelschalen 32 werden mit Hilfe
einer in die Lagerschale eingeschraubten Mutter 33 festgehalten. Auf der verlängerten
'Nabe des Lagerteiles 25 sitzt nun frei drehbar das Stirnrad 2o, auf dem ein Ring
34 festgeschraubt ist. Dieser Ring 34 trägt einen Bolzen 35, auf welchem frei drehbar
die Schaltklinke 36 sitzt. An der Innenseite der verlängerten Lagerschalennabe,
die genügenden Spielraum zwischen sich und der Spindel 17
freiläßt, ist mittels
einer Schleiffeder 37 unter Reibung ein Ringkörper drehbar befestigt, der einen
nach oben ragenden Fortsatz 38 (vgl. Fig. 4) aufweist. Dieser Fortsatz ist an seinem
oberen Rande mit einer Aussparung 39 ausgerüstet. In diese Aussparung legt
sich eine Nase 4o ein, deren Träger auf der Nabe der Schaltklinke 36 befestigt ist.
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Das die Schaltklinke tragende Stirnrad 2o steht in bereits erläuterter
Weise mit dem Stirnrade ig auf Welle 18 im Eingriff (Fig. 5). Die Welle 18 wird
hin und her gedreht, also auch die i Stirnräder ig und 2o, deren letzteres am Ring
34 den Bolzen 35 der Schaltklinke trägt. Es wird also auch der Fortsatz 4o bei der
Hin- und Herdrehung mitgenommen. Findet die Verdrehung nun in Richtung des in Fig.
4 eingezeichneten Pfeiles statt, dann legt sich der Fortsatz gegen die linke Flanke
der Aussparung 39. Dadurch wird die Schaltklinke 36 auf das Schaltrad 22
gedrückt. Sie greift in die nächste Kerbe des Schaltrades ein und bewirkt die für
das Schalten um eine Zahnteilung erforderliche Verdrehung der Dornspindel 17. Bei
der alsbald stattfindenden Rückdrehung aber legt sich der Fortsatz 4o gegen die
andere Flanke der Aussparung 39,
und dadurch wird die Schaltklinke ausgehoben.
Bei der weiteren Verdrehung in dieser Richtung legt sich schließlich die Schulter
41 des Fortsatzes 4o auf das obere Ende des die Aussparung 39 aufweisenden
Teiles 38, so daß der Teil 38 unter Überwindung seines Bremsfederdruckes. mitgenommen
wird.
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Die Hin- und Herdrehung der zur Dornspindel parallelen Welle 18 geschieht
nun in folgender Weise: Von der stehenden Welle 2 aus wird mit Hilfe ihrer Kurvenscheibe
und des Hebels 15, wie schon erwähnt, die wagerechte Welle T6 am-Ende jedes Arbeitshubes
einmal hin und her gedreht. Die Welle 16 trägt an ihrem Ende einen gekrümmten, mit
Führungsschlitz ausgerüsteten Hebel 42 (Fig. 2). In dem Führungs- 12 schlitz des
Hebels kann ein an dem Ende einer Schubstange 43 sitzendes Gleitstück eingestellt
werden.
Die Schubstange greift an einem Hebel 44 an, der frei drehbar auf der Welle 18 angeordnet
ist. Der Hebel 44 trägt auf seiner Nabe ein festsitzendes Stirnrad 45. Dieses Stirnrad
steht im Eingriff mit einem anderen Stirnrade 46, welches lose auf einem Bolzen
47 sitzt und auf seiner Nabe fest ein weiteres Stirnrad 48 trägt. Dieses Stirnrad
48 steht im Eingriff mit einem auf der Welle 18 befestigten Stirnrade 49. Dementsprechend
muß ein Ausschlag des Hebels 44 durch die Stirnrädervorgelege 45, 46 und 48, 49
auf die Welle 18 übertragen werden. Der Umweg über die Stirnrädervoxgelege ist gewählt
worden, um eine Nachstellung des Fräsers gegen die Schleifscheibe zu ermöglichen.
Eine solche Nachstellung wird erforderlich durch die sich im Verlaufe der Arbeit
ergebende Abnutzung der Schleifscheibe und des Werkstückes. Es sitzt nämlich der
Bolzen 47, der die Räder 46 und .48 trägt, an einem Schneckenrade 50, dessen Schnecke
51 von einem Handrade 52 aus verdreht werden kann. Die Verdrehung des Schneckenrades
hat zur Folge, daß sich die Räder 46 und 48 auf den. zugehörigen Rädern 45 und 49
abwälzen und so in an sich bekannter Weise ein Voreilen oder Nachbleiben beim Antrieb
der Welle 18, also die Feineinstellung des-Fräsers gegen die Schleifscheibe erreicht
werden kann. Das auf der Welle 18 sitzende Stirnrad 19 ist mit seinem von dem Schlitten
getragenen Lager längsverschiebbar, weshalb auch ein entsprechend langer Keil 53
zur Mitnahme des Stirnrades 19 auf der Welle 18 Verwendung gefunden hat.
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In der Zeit zwischen je zwei Schaltungen der Dornspindel 17 um eine
Zahnteilung und damit des auf dem Fräserdorn 12 sitzenden Werkstückes 11 findet
nun bei Fräsern mit gewundenen Zähnen eine Verdrehung der Dornspindel 17 entsprechend
den Schraubengängen der Fräserzähne statt. Diese Verdrehung kann ohne Beeinflussung
der Dornspindel durch die zum Schalten bestimmten Getriebsteile vor sich gehen,.
weil ja die Schaltklinke 36 sofort nach vollendeter Schaltung ausgehoben- wird.
Es muß aber die Vorrichtung, welche das Verdrehen der Dornspindel entsprechend den
Schraubengängen des Fräsers besorgt, so eingerichtet sein, daß sie ohne weiteres
die Verdrehung der Spindel beim Schalten zuläßt. Die Einrichtung, die das Verdrehen
der Dornspindel während des Arbeitshubes vollführt, bildet an sich nicht den Gegenstand
der Erfindung, sondern nur insoweit, als sie für die Verdrehung zum Zwecke der Schaltung
ausgebildet ist..
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Die Verdrehung der Dornspindel im Sinne der Schraubengänge der Fräserzähne
wird mit Hilfe eines Schlittens 54 (vgl. Fig. 1 und 6) bewerkstelligt. Dieser Schlitten
gleitet in Führungen 55 und ist quer zur Dornspindellängsrichtung verschiebbar.
Der Schlitten trägt an seinem unteren Ende eine Rolle 56, und mit dieser Rolle sitzt
er auf einer Führungsschiene 57 auf. Diese Führungsschiene kann um einen mittleren
Bolzen 58 gedreht und in der gewünschten Lage festgestellt werden. Die Führungsschiene
steht fest, macht also die Hin- und Herbewegung des Schlittens, der im Schlittentisch
8 geführt ist, nicht mit. Dagegen wird der quer zur Dornspindellängsrichtung verschiebbare
Schlitten 54 mit -seinen Führungen 55 bei der. Hin- und HerbeweguV des Werkstückes
mitgenommen. Dar aus folgt, daß der Schlitten 54 durch die schräggestellte Führungsschiene
57 bei der Hin- und Herbewegung gehoben und gesenkt wird. Die Einstellung der Führungsschiene
ist genau den Gangwindungen der Fräserzähne angepaßt. Um. nun den Schlitten 54 mit
seiner Rolle 56 auf die Führungsschiene 57niederzudrücken undgleichzeitig die Verbindung
mit der Dornspindel herzustellen, ist an dem oberen Ende des Schlittens eine Kette
befestigt. Diese Kette ist einmal um die auf der Spindel 17 befestigte Buchse 29
gewunden, danach über eine Rolle 59 geführt und schließlich mit einem Gewichte 6o
belastet. Der Gewichtszug bewirkt, daß die um die Buchse 29 gewundene Kette einmal
einen Zug auf den Schlitten 54 ausübt und ihn an die Führungsschiene 57 stetig andrückt,
und daß zum anderen bei der Hebung und Senkung des Schlittens 54 durch Reibung die
Buchse 29 und damit die Dornspindel 17 mitgenommen wird.
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Erfindungsgemäß ist nun die Kette so ausgebildet, daß ihr oberer,
an dem Schlitten 54 angreifender Teil aus zwei parallelen Trumen.6z (Fig. 7) besteht,
während der untere, gewichtsbelastete Teil aus nur einem Trum 62 besteht, und zwar
in der Weise, daß der Kettenteil 62 in die Lücke, die zwischen den beiden Kettentrumen
61 des oberen Teiles verbleibt, sich einlegen kann. Das tut er, dort wo die Kette
um die Buchse 29 gewunden ist. Dadurch wird es möglich, daß die Mittellinie der
Kette, trotzdem die Kette um die Buchse 29 gewunden ist, stets in ein und derselben
senkrechten Ebene sich befindet. Tritt nun eine Kraft auf, die das Bestreben hat,
die Dornspindel 17 mit ihrer unverdrehbar befestigten Buchse 29 in der Zugrichtung
des Gewichtes 6o --also entgegen der Richtung des in Fig. 6 im Innern der Buchse
29 eingezeichneten Pfeiles - zu verdrehen, dann widersetzt sich dieser Verdrehung
die Reibung der Kette auf der Buchse 29, weil bei diesem Drehsinne das am Schlitten
sitzende Kettentrum zusätzlich gespannt und die Kettenreibung ent- j sprechend vergrößert
wird. Eine solche Kraft,. die auf Drehung des Dornes in der Buchse 29 im Uhrzeigersinne
wirkt, ist der durch die Schleifscheibe auf den Fräser ausgeübte Schleifdruck (vgl.
Fig. 8). Tritt aber umgekehrt eire Kraft auf, die das Bestreben hat, .die Dornspindel
17 mit ihrer Buchse 29 entgegengesetzt der Kettenzugrichtung
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d. h. also in Richtung des in Fig. 6 im Innern der Buchse 29 eingezeichneten Pfeiles
- zu verdrehen, dann kann eine solche Verdrehung ohne weiteres statthaben, weil
bei dieser Drehung das Gewicht 6o angehoben wird und ein Lüften des oberen Kettentrums
stattfindet und damit eine wesentliche Verminderung der Kettenreibung. Eine solche
Verdrehung findet statt, wenn die Schaltung um die Zahnteilung vor sich geht, denn
in diesem Falle wird durch das Schaltgesperre 22, 36 die Doriispindel 17 in Richtung
der Pfeile (Fig. 4 und 6) mitgenommen.
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Es ist nun noch darauf Rücksicht zu nehmen, daß die Grobeinstellung
des Fräsers vor sich gehen kann, ohne die zur Feineinstellung des Fräserdornes dienenden
Getriebsteile, insbesondere die Schnecke 51 vom Handrade 52 aus in Anspruch zu nehmen,
weil dazu viel zu viel Zeit erforderlich ist. Um diese Grobeinstellung zu bewirken,
hat der Mitnehmer, welcher den Fräserdorn 12 mit der Dornspindel 17 auf Drehung
vereinigt, eine besondere Ausgestaltung erfahren. Dieser Mitnehmer besteht aus einem
auf das Ende des Fräserdornes aufgeschraubten Teil 63. Auf einem Schraubenbolzen
64 (vgl. Fig. 9) sitzen zwei Klemmbacken 65, und zwar je eine rechts und links vom
Teile 63. Die Klemmbacken bilden also eine Gabel. Sie legen sich in eine Ringnut
66, der auf der Spindel 17 befestigten Mutter 3>: ein und sind entsprechend gekrümmt.
Zieht man nun eine auf den Enden des Bolzens sitzende Schraubenmutter 67 an, dann
klemmt man die Backen 65 sowohl an dem Mittelstück 63 als auch in der Ringnut 66
fest. Auf diese Weise wird der Fräserdorn 12 mitgenommen. Sobald man aber eine der
Muttern 67 lockert, hört auch der Klemmdruck auf, der die Backen 65 in der Ringnut
66 festlegt. Dann kann man den Mitnehmer mit dem Doi'n 12 beliebig verdrehen. Diese
Verdrehung ist es, die für die Grobeinstellung des Fräsers gegen die Schleifscheibe
benutzt wird. Lockert man eine der Muttern 67 und zieht die Körnerspitze durch Verdrehung
des Handrades 68 in den Spitzenbock 9 hinein, so kann der Dorn =2 mit dem Fräser
aus der Maschine entfernt werden: In Fig. 8 ist die Schleifscheibe =3 im Zu@ sammenwirken
mit dem Fräser ix dargestellt. Man sieht, wie sich der in Arbeit befindliche Fräserzahn
mit seiner Brust gegen die Schleiffläche legt. Der eingezeichnete Pfeil weist auf
die entgegengesetzte Richtung hin, in welcher der Fräserdorn beim Schalten gedreht
werden muß, damit der nächstfolgende Zahn mit der Schleifscheibe zum Eingriff gebracht
werden kann.