DE406840C - Zahnradschleifmaschine - Google Patents

Description

V. St A.

Vorliegende Erfindung betrifft eine Maschine zum Schleifen von Zähnen von Zahnrädern, die vorzugsweise Evolventenzahnstangenverzahnung aufweisen.
Zahnräder mit Evolventenverzahnung sind schon in verschiedener Weise hergestellt worden, z. B. mittels einer feststehenden Schlaifscheibeund einem hin und her gehenden Schlitten, von dem die Wälzbewegung der Werkstückspindel abgeleitet wird. Diese Wälzbewegung wird bei einer Maschinenart durch an ihren Enden fest eingespannte Bänder bewirkt, die sich auf einem mit der Werkstückspindel verbundenen Segment, das den gleichen Durchmesser wie der Teilkreis des zu schleifenden Zahnrades hat, auf- und abwickeln. Diese Einrichtung leidet an einer gewissen Ungenauigkeit, weil die Bänder nicht genau in der Tangentialebene des Teilkreises wirken können.

Bei Zahnradschneidmaschinen ist die Wälzbewegung dadurch hervorgerufen, daß ein auf der Achse des zu schneidenden Zahnrades befestigter Arm mit seinem nach einer Evolvente gestalteten freien Ende auf einem geneigt einstellbaren Lineal ruht, welches parallel zu sich selbst verschoben wird und dabei die Vorschubvorrichtung für den Werkzeugschlitten durch Zwischengetriebe derart bewegt, daß dieser zusammen mit dem zu schneidenden Rad die Wälzbewegung ausführt. Die Herstellung von Zahnrädern verschiedener Durchmesser kann durch Verstellen des den Evolventenarm tragenden Lineals ermöglicht werden.

Ferner ist eine Zahnradschleifmascbine bekannt, bei der ein hin und her gehender Träger auf einer Welle das Zahnrad und ein Schablonenrad trägt, das mit einer Zahnstange so zusammenarbeitet, daß die Welle mit dem Zahnrad bei der Bewegung des Trägers gedreht wird.

Demgegenüber besteht die Erfindung im wesentlichen darin, daß auf der in dem von der Antriebswelle hin und her bewegten Schlitten gelagerten Werkstückspindel ein Einzahnrad befestigt ist, das mit zwei stets in einer Tangentialebene an den Teilkreis des Werkstückes liegenden festen Anschlägen zusammenarbeitet, die als einstellbare Rollen ausgebildet werden können.

Eine derartige Maschine ist sehr einfach und billig herzustellen, ohne die Genauigkeit der Arbeit zu beeinträchtigen.

In der Zeichnung ist eine Ausführungsform der Erfindung dargestellt, und zwar ist Abb. ι eine Seitenansicht der Maschine. Abb. 2 ist eine der Abb. ι ähnliche Ansieht, bei der einige Teile im Schnitt nach Linie 2-2 der Abb. 4 gezeichnet sind.

Abb. 3 ist ein Schnitt nach Linie 3-3 der Abb. 4.

Abb. 4 ist ein Schnitt nach Linie 4-4 der Abb. i.

Abb. 5 zeigt im Schaubild einen Einzelteil.

Auf einem Maschinengestell 1 von bekannter Bauart ist ein Träger 2 angebracht, der in seinem Arm 3 Lager 4 für eine Welle 5 besitzt. Auf der Welle 5 ist ein Werkzeug 6, beispielsweise eine Schleifscheibe, befestigt, die durch geeignete Mittel, wie eine Rienischeibe 7, und durch einen in Abb. 3 gestrichelt angedeuteten Riemen angetrieben wird. Der Arm 3 ist zweckmäßig unter einem gewünschten Winkel geneigt, um der schleifenden Oberfläche des Werkzeugs 6 die geeignete Schräglage zu geben. Dieser Arm kann in bekannter Weise einstellbar angeordnet sein, um dem Werkzeug jede gewünschte Schräglage zu geben, ebenso kann auch der Träger 2 in bekannter Weise in senkrechter Richtung verschiebbar sein, wie dies bei Maschinen der vorliegenden Art allgemein bekannt ist.

Das Werkzeug 6 besteht im wesentlichen aus einer runden Scheibe, deren schleifende oder schneidende Oberfläche in geeigneter Weise abgerichtet ist. Die Scheibe 6 besitzt einen verhältnismäßig großen Durchmesser, so daß sie quer durch die Zahnlücken des zu bearbeitenden Zahnrades hindurchtritt. Außerhalb des Lagers 4 trägt die Welle 5 ein Paar Klemmscheiben 8,9, zwischen welche j die Scheibe 6 durch eine auf das freie Wellen- | ende aufgeschraubte Mutter 10 eingespannt ist. Die Welle 5 ist zwecks Bildung einer Schulter abgesetzt, gegen die die Nabe g^a der unteren Klemmscheibe 9 durch eine Mutter 11 j gepreßt wird. Die Klemmscheibe 9 ist außen so zurückgebogen und mit einem Flansch 12 versehen, daß für die Schleif- oder Schneidscheibe 6 eine geeignete Auflage entsteht. λ On dem Ständer 2 erstreckt sich nach der Seite ein Arm 13, der an oder nahe seinem äußeren Ende zwei senkrecht angeordnete Führungsschienen 14 zur Aufnahme und Ein- j stellung des Armes 15 eines gabelförmigen Rahmens 16 besitzt. In einem Langloch 17 des Armes 15 ist eine geeignete Klemmvor- ! richtung 18, z. B. ein Schraubenbolzen, ange- j ordnet, der in eine mit Innengewinde ver- I sehene Bohrung des Armes 13 eingreift und ^l der zur Feststellung des Armes 15 am Arm 13 dient. Der gabelförmige Rahmen 16 erstreckt ; sich zu beiden Seiten des Armes 15 und bildet mit seinen sich nach unten erstreckenden freien Enden Anschläge 19, deren Zweck später beschrieben wird.

Auf dem Maschinenbett 1 ist in geeigneten Führungen 21 ein Schlitten 20 angeordnet. In diesem ist die Arbeitsspindel 22 drehbar gelagert, die bei 23 über den Schlitten hinaus verlängert ist und hier abgesetzt und mit Gewinde zur Aufnahme von Muttern 24 versehen sein kann, zwischen die das Werkstück, z. B. ein Zahnrad A₁ in Arbeitsstellung zum Werkzeug 6 eingespannt werden kann. Die Spindel 22 ist in einem Paar Büchsen 25, 26 drehbar gelagert, welche ihrerseits in auf dem Schlitten angebrachte Lager 27,28 drehbar eingepaßt sind. Diese Lager sind in gewissem Abstand voneinander angeordnet, damit zwischen ihnen eine mit den Anschlägen 19 zusammenarbeitende Nockenscheibe 29 Platz hat. Diese besteht aus der eigentlichen Scheibe 29* (Abb. 5), deren Umfang zu einem Nocken mit den Auf- und Ablaufflächen 29* ausgebildet ist, und besitzt einen Ausschnitt 29'', mit dem sie über die Spindel 22 greift, und einen seitlichen mit ihr aus einem Stück bestehenden Fortsatz 33"·, der an einem vorstehenden Flansch der Büchse 25 auswechselbar befestigt werden kann. Das Flanschende go der Büchse 25 besitzt zu diesem Zweck eine ebene Fläche, auf welcher der Fortsatz 33" durch eine Anzahl von Kopfschrauben 33^&, die in übereinstimmenden Bohrungen der Büchse und des Fortsatzes angeordnet sind, befestigt ist. Diese Anordnung gestattet die Entfernung und den Ersatz einer Nockenscheibe durch eine andere, um die Maschine den verschiedenen Zahnrädern A anpassen zu können.

Die Büchse 25 trägt den einen Teil einer Teilvorrichtung 30 von beliebiger Bauart. Im vorliegenden Falle besteht sie aus einer mit Büchse 25 verbundenen und mit einer kreisförmig angeordneten Reihe von Löchern 31" versehenen Scheibe 31 und einer auf dem freien Ende der Spindel 22 befestigten Kurbel 32, die einen Steckstift 32⁰¹ trägt, der nacheinander in die Löcher 3i^a eingeführt und aus denselben wieder herausgezogen werden kann, wodurch Scheibe und Kurbel miteinander verbunden und zum Fortschalten des Werkstückes gelöst werden können.

Bei 34 ist eine Einrichtung zur Hin- und Herbewegung des Schlittens 20 in geradliniger Richtung dargestellt. In geeigneten, im Ständer 2 angeordneten Lagern ist eine Welle 35 gelagert, die an ihrem einen Ende eine zum Antrieb dienende Riemscheibe 36 trägt. An dem anderen Wellenende ist eine Kurbelscheibe 37 befestigt, deren Kurbelzapfen 38 durch eine Pleuelstange 39 mit einem

am Schlitten 20 angebrachten Auge 40 gelenkig verbunden ist. Die Drehung der Welle 35 wird deshalb eine hin und her gehende Bewegung des" Schlittens unter Vermittlung des Kurbelzapfens 38 und der Pleuelstange 39 hervorrufen. Der Zapfen 38 ist in einer diametralen Nut 41 der Scheibe 37 derart angeordnet, daß er beliebig in derselben verschoben und durch eine Schraube 38" in jeder gewünschten Stellung befestigt werden kann, wodurch der Kurbelhub verschieden eingestellt werden kann.

Wird der Schlitten auf obige Art hin- und zurückbewegt, so werden die mit den in bestimmtem Abstande voneinander befindlichen Anschlägen 19 zusammenarbeitenden Nockenflächen 29* eine Drehbewegung der Spindel 22 veranlassen, da die Spindel sich mit dem Schlitten zusammen bewegt. Durch dieses

ao Zusammenarbeiten erfährt das Zahnrad A in bezug auf das Werkzeug 6 zuerst in der einen und dann in der anderen Richtung eine Wälzbewegung, wodurch ein genaues Schleifen erzielt wird. *Die Anordnung ist so getroffen, daß bei Bewegung des Schlittens 20 aus der in Abb. 1 gezeichneten (Stellung in die linke Endstellung das Zahnrad A mit dem Werkzeug 6 außer Eingriff kommt, während welcher Zeit das Zahnrad fortgeschaltet werden kann.

Jede der Nockenflächen 29^s ist so geformt, daß durch das Zusammenwirken mit dem angrenzenden Anschlag 19 das Zahnrad./! gemäß der Erzeugungskurve der Verzahnung gedreht wird, daß also, so oft eine Schleifbewegung stattfindet, die Zahnoberfläche gemäß der Evolvente abgewälzt wird.

Aus der Zeichnung ist ersichtlich, daß die Anschläge 19 zu beiden Seiten des Werk-Stücks oder Zahnrades A, und zwar in einer Tangentialebene, an den Teilkreis des Rades so angeordnet sind, daß die Berührungspunkte der Nockenflächen 29** mit den Anschlägen 19 in dieser Ebene liegen und auch bei Bewegung des Nockens zusammen mit der Spindel 22 immer in dieser Ebene bleiben. Diese bauliche Anordnung erlaubt den Gebrauch einer einfachen Evolventenverzahnung ohne Druckwinkel und bewirkt unter Vermittlung des Nockens und der Anschläge die hin und her gehende Wälzbewegung der Spindel 22 ohne Kraftübertragung in schiefer Richtung zur Schlittenbewegungsrichtung.

Dank der auswechselbaren Befestigung der Nockenscheibe 29 auf der Büchse 25 kann erstere leicht durch eine anders gestaltete deren Größe sich nach dem Durchmesser des zu schleifenden Rades richtet, ersetzt werden. Vorliegende Maschine eignet sich zum Schleifen von Zahnrädern mit einem Durchmesser von 30 cm oder mehr.

Jeder der Anschläge 19 besteht im wesentlichen aus einem Rahmen 19", in dem eine mit einem Arm ig^c versehene Schieberplatte 19'' geführt ist, und der weiter eine Anschlagvorrichtung ig^d aufweist. Der Arm 19°, auf den sich die angrenzenden Nockenflächen 29^s stützen, ist zweckmäßig gegabelt und trägt zwecks Verminderung der Nockenreibung auf einem Zapfen eine Rolle ig⁰'. Die Anschlagvorrichtung ig^d kann aus einer im Rahmen 19" angeordneten Einstellschraube bestehen.

Um eine gewisse Starrheit und ein bestimmtes Verhältnis in Anordnung der Platten 19^s zu bringen, sind Feststelleinrichtungen vorgesehen, die die Platten 19^s in ihrer eingestellten Lage festspannen. Zu diesem Zweck ist jede Platte 19^s mit einem Langloch 39' versehen, durch das sich eine Kopfschraube 40' erstreckt, die in eine mit Gewinde versehene Bohrung im seitlichen Teil des Querbügels 16 eingreift.

Aus Vorstehendem folgt, daß die Anschläge im Verhältnis zueinander und in einer zur Bewegungsrichtung des Schlittens 20 senkrechten Ebene eingestellt werden können, so daß sie also in der Ebene, die den Teilkreis des jeweilig zu schleifenden Rades berührt, angeordnet werden können und sich go in dieser Ebene mit den Nockenflächen berühren, wodurch die Hin- und Herdrehung der Spindel 22 bewirkt wird, ohne unter einem Winkel zur Schlittenbewegungsrichtung Kraft zu übertragen.

Claims (2)

Patent-Ansprüche:

1. Zahnradschleifmaschine mit feststehender Schleifscheibe und einem hin und her gehenden Schlitten, von dem die Wälzbewegung der Werkstückspindel abgeleitet wird, dadurch gekennzeichnet, daß auf der in dem von der Antriebswelle hin und her bewegten Schlitten (20) gelagerten Werkstückspindel (22) ein Einzahnrad (29) befestigt ist, das mit zwei stets in einer Tangentialebene an den Teilkreis des Werkstückes (A) liegenden

'festen Anschlägen (19) zusammenarbeitet.

2. Zahnradschleifmaschine nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschläge (19) · als einstellbare Rollen ausgebildet sind.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.