DE660751C - Vorrichtung zum selbsttaetigen Abrichten einer Schleifscheibe bei Maschinen zum Schleifen von Stirnraedern mit geraden oder schraegen Zaehnen nach dem Abwaelzverfahren - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum selbsttätigen Abrichten einer Schleifscheibe bei Maschinen zum Schleifen von Stirnrädern mit geraden oder schrägen Zähnen nach dem Abwälzverfahren, bei denen die Dicke der Schleifscheibe, im Teilkreis des Rades gemessen, geringer ist als die Weite der Zahnlücke und das Bezugsprofil demjenigen eines Zahnstangenzahnes entspricht.

Es ist bekannt, Schleifscheiben, die das Profil eines Zahnstangenzahnes als Erzeugende haben und deren nutzbare Schleifflächen mindestens der Zahnhöhe des zu schleifenden Rades entsprechen, vor Beginn der Schleifarbeit oder nach dem Schleifen einer oder meh-' rerer Zahnlücken abzurichten. Da aber durch das Abrichten der Schleifscheibe das Schleifprofil verschoben und somit aus dem Arbeitsbereich gerückt wurde, war es umständlich, die Schleifscheibe jeweils an die Abrichtwerkzeuge heranzubringen und dann das Schleifscheibenprofil wieder in die ursprüngliche Lage zu den Zähnen des zu schleifenden Rades zu bringen.

Es ist auch bei Tellerschleifscheiben mit nur einer wirksamen, als Planfläche ausgebildeten Schleiffläche vorgeschlagen worden, die Schleifscheibe axial zu verschieben und hierdurch sowohl an das Abrichtwerkzeug als auch an die Zahnflanke heranzuführen. Diese Anordnung läßt sich aber nicht bei Schleifscheiben verwenden, die das Profil eines Zahnstangenzahnes als Erzeugende besitzen, bei denen also zwei wirksame Flanken abgerichtet werden müssen.

Es ist ferner bei Stirnradschleifmaschinen, die mit einer der Form der Zahnlücke entsprechenden Schleifscheibe arbeiten, bekannt, die Schleifscheibe um einen Betrag anzustellen, welcher der Abnutzung der Schleifscheibe und dem Maße der beabsichtigten Abrichtung entspricht. Bei dieser Anordnung wurde die Schleifscheibe während der Anstellbewegung in die Nähe von Abrichtwerkzeugen für die beiden Flanken gebracht. Hierauf wurden diese Werkzeuge an die Schleifscheibe herangeführt und nach dem Abrichten wieder zurückgezogen. Die Schleifscheibe wurde dann durch Verschieben des diese tragenden Schlittens in den Bereich 5" eines Abrichtwerkzeuges für die Mantelfläche der Scheibe gebracht. Alsdann wurde dieses Werkzeug an die Scheibe heranbewegt und nach dem Abrichten wieder zurückgezogen. Es waren also sehr verwickelte Steuereinrichtungen für das Anstellen und

Verschieben der Schleifscheibe und für das Heranführen und Zurückbewegen der einzelnen Abrichtwerkzeuge erforderlich. Der Abrichtvorgang nahm außerdem längere Zeit in Anspruch und erforderte, daß die Schleifscheibe vollständig aus den Zähnen des zu schleifenden Rades herausbewegt wurde. Der Hub des die Schleifscheibe tragenden Schlittens mußte deshalb sehr groß gewählt werden, wodurch sich gegenüber dem kurzen Arbeitsweg sehr lange Leerwege ergaben.

Diese Nachteile sollen durch die Erfindung behoben werden. Diese besteht im wesentlichen darin, daß die Schleifscheibe zwecks Abrichtens eine Bewegung unter 45⁰ schräg zur Werkstückachse ausführt und daß die an der Vorschubbewegung der Schleifscheibe teilnehmende Abrichtvorrichtung nur eine Bewegung tangential zum Schleifscheibenumfang ausführt, so daß durch diese eine Anstellbewegung die Schleifscheibe an die stets über der Schleifscheibenmitte verbleibenden Abrichtwerkzeuge herangeführt und gleichzeitig dem Werkstück um den Betrag des Abrichtens wieder genähert wird.

Die richtige Lage der Schleifscheibe ^u den Zähnen des zu schleifenden Rades wird somit aufrechterhalten, und außerdem behalten die Abrichtwerkzeuge stets die gleiche Lage zur Schleifscheibe, so daß ein gleichbleibendes Arbeitsprofil der Schleifscheibe erzielt werden kann.

Zweckmäßig ist die Anordnung derart, daß auf dem in Richtung der Zahnlücke des zu schleifenden Rades hin und her bewegten Werkzeug ein die Schleifscheibe und die Abrichtvorrichtung tragender Schieber unter 45° zur Schlittenebene verschiebbar ist.

Die Vorrichtung nach der Erfindung ist derart einstellbar, daß das Abrichten je nach Erfordernis nach jedem Zahn des zu schleifenden Rades oder nach Weiterteilen des Rades um eine von vornherein bestimmte Anzahl von Zähnen selbsttätig erfolgt. Auf der Zeichnung ist die Abrichtvorrichtung nach der Erfindung in einer beispielsweisen Ausführungsform dargestellt. Es zeigen <

Abb. ι die in Betracht kommenden Teile einer Stirnradschleifmaschine in Vorderansicht, teilweise im senkrechten Schnitt,

Abb. 2 eine der Abb. 1 entsprechende Seitenansicht bzw. einen Schnitt nach Linie I-I der Abb. 1 und

Abb. 3 einen waagerechten Schnitt nach Linie H-II der Abb. 2 im größeren Maßstabe.

In einem am Maschinengestell entsprechend

der Zahnschräge des zu schleifenden Rades einstellbaren und feststellbaren Support 1 ist ein Schlitten 2 geführt, der einen an diesem verschiebbaren Werkzeugträger 2¹ hat, in dem eine Schleifscheibe 3 gelagert ist. Diese wird mittels der auf ihrer Achse befindlichen Riemenscheibe 3¹ in schnelle Umdrehung versetzt, während gleichzeitig der Schlitten 2 eine 6g schnelle Aufundabbewegung erhält, so daß die Schleifscheibe 3 bei ihrer Aufundabbewegung innerhalb einer Zahnlücke des zu bearbeitenden Zahnrades r eine Zahnflanke in ihrer ganzen Länge bestreicht.

Das zu schleifende Zahnrad r wird bei der Bearbeitung in bekannter Weise jeweils um einen Zahn weiter geteilt. Bei Beginn dieses Teilvorganges wird eine in einem Gehäuse 4 gelagerte Welle S um einen bestimmten Winkel gedreht und nach Beendigung des Teilvorganges um den gleichen Betrag zurückgedreht. Auf der Welle 5 ist ein Zahnrad 6 befestigt, das in ein Zahnrad 7 eingreift. Dieses ist auf einer im Gehäuse 4 gelagerten Welle 8 lose drehbar. Auf der Nabe des Zahnrades 8 ist ein Schalthebel 9 befestigt, der an seinem Außenende eine Schaltklinke 10 trägt. Bei jedem Teilvorgang führt somit der Schalthebel 9 mit der Klinke 10 eine gleich große Vorwärts- und Rückwärtsschwingbewegung aus. Bei der Vorwärtsschwingbewegung kommt die Schaltklinke 10 mit den Zähnen eines Schaltrades 11 in Eingriff, das auf einer auf der Welle 8 befestigten Scheibe 12 lose drehbar ist. Bei der Vorwärtsschwingbewegungwird somit das Schaltrad 11 durch den Schalthebel 9 mitgenommen, während bei der Rückwärtsbewegung des letzteren die Klinke 10 über die Zähne des durch eine Sperrklinke 13 (Abb. 1) in seiner Stellung gesicherten Schaltrades 11 hinweggleitet.

Im Bereiche des Schwingweges der Schaltklinke 10 befindet sich über den Zähnen des Schaltrades 11 eine Deckplatte 14, die mittels ■ einer Klemmschraube 15 in einem im Gehäuse 4 befindlichen .Schlitz 16 verstellt und festgestellt werden kann. Durch diese Einrichtung ist es möglich, das Schaltrad 11 jeweils nur um so viel Zähne weiterzuschalten, als die Deckplatte 14 auf dem Schwingwege der Schaltklinke 10 Zähne frei läßt.

An dem Schalthebel 9 ist eine Hülse 17 befestigt, in der ein federnder Mitnehmerbolzen 18 gelagert ist, dessen Kopf 18¹ (Abb. 3) bei der Rückwärtsschwingbewegung des Schalthebels 9 für gewöhnlich auf der Seitenwand des Schaltrades 11 gleitet. An der Stelle, an der sich der Bolzen 18 am Ende der Rückwärtsschwingbewegung des Schalthebels 9 befindet, ist in der Scheibe 12 ein Loch 19 (Abb.3)) vorgesehen. In dem Schaltrade 11 befinden sich in demselben Abstand von der Drehachse wie das Loch 19 der Scheibe 12 eine Anzahl Löcher 20, im dargestellten Beispiel acht Löcher (Abb. 1). Sobald

nun nach einer bestimmten Anzahl von Teilschaltungen des Rades r eines dieser Löcher 20 mit dem Loch 19 der Scheibe 12 zur Deckung kommt, tritt der Mitnehmerbolzen 18 am Ende der Rückwärtsschwingbewegung des Schalthebels 9 in beide Löcher ein und kuppelt hierdurch das Schaltrad 11 mit der Scheibe 12 (s. Abb. 2 und 3). Bei der folgenden Vorwärtsschwingbewegung des Schalthebeis 9 wird die Scheibe 12 um den vollen Winkelausschlag mitgenommen. Da die Scheibe 12 auf der Welle 8 fest angeordnet ist, wird auch diese um den entsprechenden Betrag gedreht.

Bei der folgenden Rückwärtsschwingbewegung des Schalthebels 9 gleitet der am vorderen Ende abgeschrägte Kopf 18¹ des Sperrbolzens 18 aus den Löchern der Scheibe 12 und des Schaltrades 11 heraus. Letzteres bleibt in seiner Stellung stehen, da es durch die Sperrklinke 13 festgehalten wird, während die Scheibe 12 mittels eines auf der Welle 8 befestigten Anschlaghebels 21, der an der Hülse 17 anliegt, in die Anfangsstellung zurückgedreht wird. Eine Kupplung der Scheibe 12 mit dem Schaltrade 11 findet erst wieder statt, wenn wieder eines der Löcher 20 des Schaltrades 11 mit dem Loch 19 der Scheibe 12 zur Deckung kommt.

Auf der Welle 8 ist ein Zahnsegment 22 befestigt, das in eine als Zahnstange ausgebildete, im Gehäuse 4 geführte Hülse 23 eingreift (Abb. 1). In letzterer ist das eine Ende eines Bowdenzuges 24 befestigt, dessen anderes Ende an einem Auslösbolzen 26 angebracht ist, der eine seitliche Nase 27 hat. Dieser Auslösbolzen 26 ist in einem Gehäuse25 geradlinig geführt, das am Support 1 angebracht ist. Durch die jedesmalige Mitnähme bzw. Drehung der Scheibe 12 wird der Auslösbolzen 26 nach unten gezogen und hierdurch die Abrichtvorrichtung für die Schleifscheibe 3 in der weiter unten beschriebenen Weise ausgelöst. Durch die Wahl der Anzahl der Löcher 20 in dem Schaltrade 11 ist es möglich, die Abrichtvorrichtung nach jeder beliebigen Anzahl von Teilschaltungen des zu schleifenden Rades auszulösen bzw. in Tätigkeit zu setzen. Wenn erforderlich, könnte das Abrichten somit nach jeder Teilschaltung des Radkörpers r um einen Zahn erfolgen.

Durch die Abwärtsbewegung des Auslösbolzens 26 stößt die an diesem befindliche Nase 27 gegen den Ansatz 28 einer um den Zapfen 30 drehbaren Falle 29 und dreht diese so weit entgegen der Wirkung einer Feder 31 zur Seite, daß die Nase einer Sperrklinke T₁Z in eine Rast der Falle 29 einspringen kann.

Hierdurch wird die Falle 29 in der ausgeschwungenen Lage gesichert, in der das Außenende des Anschlags 28 sich in der Bahn eines an dem Schleifscheibenschlitten 2 drehbar gelagerten Doppelhebels 33, 34 befindet. Bei der Aufwärtsbewegung des Schlittens 2 stößt der Arm 33 des genannten Hebels gegen den Anschlag 28, wodurch der Arm 33 nach unten gedreht wird und der Arm 34 den Hebel 35 einer bekannten Drehkeilkupplung 36 freigibt. Diese erhält ihren Antrieb durch ein Schneckengetriebe 37, so daß mittels der Zahnräder 38 und der Kurbelstangen 39 die Träger 40 für die Abrichtdiamanten eine Ab- und Aufwärtsbewegung parallel zu den Arbeitsflächen der Schleifscheibe 3 in ihren Führungen 41 ausführen.

Ein weiterer Abrichtdiamant, der in einem Halter 40¹ (Abb. 2) befestigt ist, bestreicht gleichzeitig die äußere Umfangsfläche der Schleifscheibe 3.

Auf der Achse des zweiarmigen Hebels 33, 34 ist ein Zahnrad 42 befestigt, das in die Verzahnung einer senkrecht geführten Stange 43 eingreift. Durch die Drehbewegung des Doppelhebels 33, 34 bewegt das mit diesem verbundene Zahnrad 42 die Stange 43 entgegen der Wirkung einer Feder 44 aufwärts. Am unteren Ende dieser Stange 43 befindet sich eine Sperrklinke 45, die in ein Sperrad 46 (Abb. 2) eingreift. Mit diesem Sperrad 46 ist eine Schnecke 47 verbunden, die in ein Schneckenrad 48 eingreift. Dieses ist auf einer im Schlitten 2 gelagerten Gewindespindel 49 befestigt. Die Gewindespindel dreht sich in einer Mutter 50, die mit dem die Schleifscheibe 3 tragenden Schieber 2¹ verbunden ist. Dieser ist in einer unter 45⁰ zum Schlitten 2 liegenden Führung verschiebbar. Sobald der Doppelhebel 33, 34 durch Auftreffen auf den Anschlag 28 gedreht wird, wird durch die Auf wärtsbewegung der Stange

43 der Schieber 2¹ um einen geringen Betrag in seiner Führung nach vorn bzw. oben verstellt.

Der Hebelarm 33 hat eine Anschlagnase Si (Abb. 1), die bei der weiteren Aufwärtsbewegung des Schlittens 2 gegen das Ende der Sperrklinke 32 stößt und diese aushebt. Hierdurch wird die Falle 29 frei, so daß sie durch die Feder 31 zurückgezogen wird und der Anschlag 28 aus der Bahn des Hebels 33 kommt. Dieser kann somit bis zum nächsten Abrichtvorgang an den Anschlag 28 während der dauernden Aufundabbewegung des Schlittens 2 frei vorbeibewegt werden.

Die auf die Stange 43 einwirkende Feder

44 hat inzwischen die Stange nach unten gedrückt und hierdurch den Hebelarm 34 in die Bahn des Hebels 35 der Drehkeilkupplung 36 geschwungen. Nach einer vollen Umdrehung der Drehkeilkupplung stößt der Hebel 35 gegen den Hebelarm 34, wodurch die Dreh'

keilkupplung bis zur nächsten Auslösung gesperrt wird.

Der Führungsrahmen 41 für die Träger 40, 40¹ der Abrichtdiamanten ist durch eine seit-S liehe Nase 52 in dem senkrechten Schlitten 2 der Höhe nach festgelegt, jedoch seitlich in dem die Schleifscheibe 3 tragenden Schieber 2¹ geführt. Er kann somit bei der Verstellung des Schiebers 2¹ unter 45⁰ nur eine Bewegung nach vorn ausführen, so daß die Abrichtdiamanten über der Schleifscheibenmitte immer in der gleichen Lage verbleiben. Hierdurch wird erreicht, daß die Seitenflächen sowie der Umfang der Schleifscheibe bei jeder Betätigung der Abrichtvorrichtung in der richtigen Arbeitsstellung erhalten bleiben und stets das gleiche Maß sowie die gleiche Form behalten. Die Wirkungsweise der Vorrichtung nach der Erfindung ist kurz zusammengefaßt folgende:

Durch die Anzahl der Löcher 20 in dem Schaltrad 11 und die Einstellung der Deckplatte 14 ist zunächst festgelegt worden, nach welcher Anzahl von Teilschaltungen des zu bearbeitenden Rades r die Abrichtvorrichtung in Tätigkeit treten soll. Bei der Einrichtung nach der Erfindung hat man es in der Hand, die Abrichtvorrichtung je nach Erfordernis nach jedem Zahn, nach jedem zweiten, dritten usw. bis etwa nach jedem zwanzigsten Zahn wirken zu lassen.

Bei jeder Teilschaltung des zu schleifenden Rades r wird die ,Welle 5 und dadurch der Schalthebel 9 um einen bestimmten Betrag vor und zurück gedreht. Hierdurch wird das Schaltrad 11 absatzweise weitergeschaltet, und zwar so lange, bis ein Loch 20 des Schaltrades 11 mit dem in der bisher stillstehenden Scheibe 12 befindlichen Loch 19 zur Deckung kommt. Der mit dem Schalthebel 9 hin und her schwingende Mitnehmerbolzen 18 tritt nun in beide Löcher 19, 20 ein und verbindet dadurch die Scheibe 12 mit dem Schaltrad 11 bzw. mit dem Schalthebel 9. Die Scheibe 12 nimmt somit an der vollen Schwingbewegung des Hebels 9 teil, Hierdurch wird das auf der Welle 8 der Scheibe 12 sitzende Zahnsegment 22 gedreht, so daß der Auslösbolzen 26 mittels des Bowdenzuges 24 abwärts gezogen wird und seine Nase 27 die Falle 29 zur Seite schwingt. Diese wird durch die Klinke 32 in der ausgeschwungenen Stellung gesperrt, wodurch der Anschlag 28 der Falle 29 in die Bahn des Armes 33 des zweiarmigen Hebels 33« 34 kommt, der an den Aufundabbewegungen des Werkzeugschlittens 2 teilnimmt. Durch das Abwärtsdrehen des Armes 33 gibt der Arm 34 den Hebel 35 der Drehkeilkupplung 36 frei. Diese kommt zur Wirkung, und durch die "Bewegung der Kurbelstangen 39 werden die beiden Halter 40 für die Abrichtdiamanten an den wirksamen Schrägflächen der Schleifscheibe 3 abwärts und dann wieder aufwärts bewegt, wobei diese Abrichtdiamanten an diesen Schrägflächen und der am Halter 40¹ befindliche Abrichtdiamant am Umfang der Schleifscheibe zur Wirkung kommen. Die Schleifscheibe 3 ist nämlich gleichzeitig in den Bereich der drei Abrichtdiamanten gebracht worden, denn durch die Drehbewegung des zweiarmigen Hebels 33, 34 ist die Stange 43 aufwärts bewegt worden, und die an dieser befindliche Schaltklinke 45 hat eine Drehung der Gewindespindel 49 herbeigeführt, wodurch der die Schleifscheibe 3 tragende Schieber 2¹ unter 45 ° aufwärts bzw. in Richtung des Rades r bewegt worden ist. An dieser Vorschubbewegung des Schiebers 2¹ nehmen auch die Halter mit den Abrichtdiamanten bzw. das Führungsgehäuse 41 für diese Halter teil, jedoch nur in der Richtung und der Größe der waagerechten Komponente dieser Vorschubbewegung, so daß die Diamanten stets die gleiche Lage in bezug auf die senkrechte Mittelebene der Schleifscheibe behalten. Die Größe der Vorschubbewegung der Schleifscheibe bei jedem Abrichtvorgang ist so bemessen, daß die arbeitenden Flächen der Scheibe nach dem Abrichten wieder die vor Beginn des Schleifens eingestellte Lage in bezug auf das zu schleifende Rad einnehmen.

Auf der Achse des Zahnrades 42 bzw. des zweiarmigen Hebels 33, 34 ist ein Handhebel 53 befestigt, mittels dessen die Abrichtvorrichtung bei Bedarf von Hand zur Wirkung gebracht werden kann.

Das Verfahren nach der Erfindung ist auch bei solchen Maschinen anwendbar, bei denen das zu schleifende Rad nicht auf einem senkrechten, sondern auf einem waagerechten Zapfen befestigt ist. '

Im besonderen läßt sich das Verfahren nach der Erfindung bei solchen Schleifmaschinen verwenden, bei denen nach dem Abwälzverfahren Geradzahn- und Schrägzahnstirnräder bearbeitet werden.

Claims (4)

1. Patentansprüche:

   i. Vorrichtung zum selbsttätigen" Abrichten einer Schleifscheibe bei Maschinen zum Schleifen von Stirnrädern mit geraden oder schrägen Zähnen nach dem Abwälzverfahren, bei denen die Dicke der Schleifscheibe, im Teilkreis des Rades gemessen, geringer ist als die Weite der Zahnlücke, dadurch gekennzeichnet, daß die Schleifscheibe zwecks Abrichtens eine Bewegung unter 45⁰ schräg zur Werkstückachse ausführt und daß die an der Vorschubbewegung der Schleifscheibe teilnehmende Ab-

   richtvorrichtung nur eine Bewegung tangential zum Schleifscheibenumfang ausführt, so daß durch diese eine Anstellbewegung die Schleifscheibe an die stets über der Schleifscheibenmitte verbleibenden Abrichtwerkzeuge herangeführt und gleichzeitig dem Werkstück um den Betrag des Abrichtens wieder genähert wird.
2. 2. Vorrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem in Richtung der Zahnlücke des zu schleifenden Rades hin und her bewegten Werkzeugschlitten (2) ein die Schleifscheibe und die Abrichtvorrichtung tragender Schieber (2¹) unter 45 ° zur Schlittenebene verschiebbar ist.
3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei jeder Teilschaltung des zu schleifenden Rades (r) ein mit Kupphmgslöchern (20) o. dgl. versehenes Schaltrad (11) um einen bestimmten Betrag weitergedreht und je nach der Anzahl der Löcher (20) in kürzeren oder längeren Zeitabständen mit einer Scheibe (12) gekuppelt wird, die hierdurch an der Schaltbewegung teilnimmt und durch diese das Auslösen einer selbsttätigen Abrichteinrichtung und das selbsttätige Verschieben des die Schleifscheibe (3) tragenden Schiebers (2¹) einleitet.
4. 4. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß durch die jeweilige Schaltbewegung der Scheibe (12) ein Anschlag (28) in die Bahn eines an den Bewegungen des Werkzeugschiittens (2) teilnehmenden Hebels (33, 34) gebracht wird, der sich beim Auftreffen auf den Anschlag (28) dreht und hierdurch einerseits eine Drehkeilkupplung (36) bekannter Art zum Bewegen der Abrichtwerkzeuge freigibt und andererseits ein Schaltgetriebe (45-50) zum Vorschieben des Schleifscheibenträgers (2¹) betätigt.

   Hierzu ι Blatt Zeichnungen