DE671866C - Vorrichtung zur Erzeugung einer dem Abwaelzen einer Geraden auf einem Kreise entsprechenden Bewegung an Bearbeitungsmaschinen fuer Zahnraeder mit Evolventenverzahnung - Google Patents

Description

Z 23039

Die Erfindung betrifft eine Abwälzungseinrichtung (mit Anwendung von Wälzkreis und Wälzgerader), die unter jeweiliger entsprechender Anpassung für verschiedenartige Benutzung gedacht ist, und zwar insbesondere zur Verwendung bei Arbeitsmaschinen, sei es zur Erzeugung von Evolventenbewegungen eines Werkzeuges bzw. eines Werkstückes oder unter Zugrundelegung einer gedachten Evolventenkurve zur Erzeugung einer bestimmten Bewegung eines sonstigen Maschinenteils. Die Abwälzungseinrichtung ist gleich gut geeignet sowohl bei Bearbeitungsmaschinen und Prüfgeräten, für Zahnräder mit Evolventenverzahnung oder für Geräte zum Abrichten von nach Evolventen gekrümmten Arbeitsflächen von Schleifwerkzeugen o. dgl. als auch zur Umformung einer geradlinigen Bewegung in eine Drehbewegung oder umgekehrt.

Das Wesentliche der Erfindung besteht darin, daß unter Verwendung einer geeigneten Zwangslaufführung ein Teil einer Überevolvente oder ein Teil einer Unterevolvente oder auch beide, soweit derartige Evolvententeile nahezu in Kreisbogenstücke oder in, eine Gerade fallen, dazu benutzt werden, um ein Werkzeug, ein Werkstück oder einen sonstigen Maschinenteil zu führen, bzw. durch eine dementsprechende Führung in bestimmter Weise zu beeinflussen."

Die Verwirklichung des vorerwähnten wesentlichen Erfindungsmerkmales ist nach verschiedenen' Arten möglich; es kann nämlich die gedachte Gerade auf dem ortsfesten Kreis sich abwälzen oder der Wälzkreis auf der ortsfesten Geraden abrollen oder aber die Wälzgerade auf dem drehbaren Wälzkreis in Eigenrichtung abwälzen.

Erfindungsgemäß ist die Einrichtung getroffen, daß die Abwälzbewegung von einer Teilstrecke oder von Teilstrecken von Überoder Unterevolventen zwangsläufig abgeleitet ist, soweit diese mit Kreisbogenstücken oder Geraden ziemlich genau zusammenfallen. Es ist dabei vorteilhaft, zur Erzielung einer zwangsläufigen Bewegungsführung mindestens zwei Führungsanordnungen zu verwenden, indem man Mittel vorsieht zur Führung an einer Über- bzw. Unterevolvente 'und entweder an einer weiteren Über- oder Unterevolvente oder einem Wälzzylinder, an dem sich eine gerade Bahn bewegt, die parallel zur gedachten Wälzgeraden liegt. Es empfiehltsich in manchen Fällen, die Führung mit Hilfe von kreisbogenförmigen Gliedern oder Kreisbogen beschreibenden Lenkern zu erzeugen. Es kann u.a. auch zwischen zwei Führungen

ein Verbindungsglied bewegt werden, das die gedachte Wälzgerade trägt und deren jeder Punkt eine zum entsprechenden Wälzkreis gehörende Evolvente beschreibt. Es sind noch weitere Ausbildungen der erfindungsgemäßen Einrichtung möglich, wJäisg über im weiteren Verlauf der Beschreibung" noch näher berichtet wird.

Mit der baulichen Verwirklichung der Erfindung wird insofern ein Fortschritt erzielt, als sehr einfache und in sich starre Mittel zur zwangsläufigen und genauen Erzeugung der angestrebten Bewegungen bestehen, wodurch gegenüber den bisher bekannt-T) gewordenen Abwälzeinrichtungen eine günstigere Gesamtwirkung gesichert ist 'und das Auftreten von Fehlern vermieden ist. Ein weiterer Vorzug ist die Möglichkeit der Übertragung großer Kräfte, ohne daß dabei nachteilige Auswirkungen zu befürchten sind.

Die Erfindung wird an Hand der Zeichnungen verständlich.

Die Abb. ι bis 4 sind Übersichtsskizzen, in denen Beispiele für die Erfindungsgrtmdlagen erscheinen.

Abb. 1 zeigt bei Erzeugung einer Evolvente 3 durch Abwälzen einer Geraden 1 auf dem. Wälzkreis 2 eine Überevolvente 4, die auf eine gewisse Strecke, d.h. zwischen denPunkten A₁ und B₁, sich mit ziemlicher Genauigkeit mit einem Kreisbogen mit dem Halbmesser R₁ deckt. Seitlich ist mit der Wälzgeraden ι in entsprechendem Abstand ein Punkt A₁ verbunden, der auf dem Kreisbogen s geführt wird. Die Anfangsstellung der Wälzgeraden mit dem EvolventenfußpunktCi erscheint in ausgezogenen Linien und die nach. Schwenkung um den Winkel a erreichte Endstellung gestrichelt. Abb. 2 zeigt die gleichen Einzelheiten wie bei Abb. 1, jedoch, mit dem Unterschied, daß die sich mit einem Kreisbogen deckende Strecke der Überevolvente 24 an einer anderen Stelle der Kreisevolvente 23 liegt. Diese Strecke ist hier mit A₂-B₂ bezeichnet. In diesen Bewegungsendlagen berührt die Wälzgerade 21 nicht mehr den Evolventenfußpunkt C₂. Da für viele Fälle der Evolventenerzeugung der Ausgang des Evolventenfußpunktes vom Wälzkreis aus wünschenswert ist, ist es vorteilhaft, die Evolvente 23' vom Fußpunkt D₂ aus zu erzeugen. A₂ ist der mit der Geraden 21 verbundene Punkt.

Abb. 3 zeigt die Lage und den Verlauf der Unterevolvente 34, die sich, auf der Strecke A₃-B₃ mit einem Kreisbogen mit HaIb-.messer R₃ deckt. Der Wälzkreis 32 nimmt die Wälzgerade 31 auf, die durch Führung ihres Anschlußpunktes A₃ auf dem Kreisbogenstück A₃-B₃ um den Winkel α verschwenkt wird.

Abb. 4 zeigt diejenige Überevolvente 44, die auf ein gewisses Stück A₄₁-B₄, mit einer Geraden ύ nahezu zusammenfällt. Der Wälz-• kreis ist mit 42 bezeichnet und die auf ihm tlzende Gerade mit 41; 43 ist die hier erte Evolventenkurve.

Si Anpassung an die verschiedenen Ar- <$eitszwecke gestaltet sich die erfindungsgemäße Abwälzungseinrichtung gemäß den weiteren Abbildungen.

Abb. 5 und 6 zeigen in Stirnansicht die Anwendung bei einem Abziehgerät für Zahnformschleifwerkzeuge (Schleifscheiben) bei ortsfest verbleibendem ideellen Wälzkreis, wobei das Abrichtwerkzeug ebenfalls in der ideellen Wälzgeraden liegt. Bei beiden Ausführungsformen ist ein beispielsweise zwischen die Körnerspitzen einer Schleifmaschine an Stelle des zu schleifenden Zahnrades einzuspannender Spindelkörper vorhanden, der alle Glieder der Einrichtung trägt.

In Abb. 5 bewegt sich der in der Wälzgeraden s ι liegende Abrichtdiamant 50 bzw. dessen Spitze in einer Evolvente 53, und zwar vollkommen zwangsläufig mit Hilfe der Zwangsliäufführung 54, 55, 56, die sich an den stillstehenden Spindelkörper 57 gelenkig anschließt, und zwar greifen die Lenker 54 und 56 an Drehbolzen 54' bzw. 56' an. Zwischen diesen Lenkern 54 und 56 besteht das Glied 55, das den Werkzeughalter bildet. Bei Schwenkung des Gelenkvierecks beschreiben die beiden äußeren Gelenkbolzen der Lenker .54 und 56 Kreisbogen, mit denen die Überevolvente bzw. auch, die Unterevolvente nahezu zusammenfallen, und es ergibt sich dadurch entsprechend Abb. 2 und 3 die Evolventenbahn 53 für die Werkzeugspitze auf der evolventenförmig gekrümmten Arbeitsfläche der Schleifscheibe 58. Die Werkzeugachse fällt in die ideelle Wälzgerade 51.

Gemäß Abb. 6 wird der Diamanthalter 60 einerseits durch Mittel gemäß Abb. 2 und anderseits mit Hilfe der Gleitbahn 65' geführt, die am Diamanthalter vorgesehen ist und auf einem Kreis 69 gleitet. Dieser Kreis 69 entspricht einem verkleinerten Wälzkreis. Die Bahn 65' liegt parallel zur ideellen Wälzgeraden 61 und der Kreis 69 achsgleich mit dem ideellen Wälzkreis 62 und dem Spindelkörper 67. Die abzurichtende Schleifscheibe ist mit 68 bezeichnet, auf deren Arbeitsfläche der Diamant 60 die Evolvente 63 zu beschreiben hat.

Abb. 7 gibt ein Beispiel für einen Bewegungsumfonnungsantrieb, womit eine geradlinige Bewegung in eine Drehbewegung !umgewandelt wird oder umgekehrt. Die Umformung ist so beabsichtigt und erreicht, daß die Bewegungsübertragung eine zwangsläufige gleichförmige ist, d. h. die fortschreitende

Claims (1)

1. geradlinige Bewegung ergibt ihrem Weg stets entsprechende Drehwinkel für die Preisbewegung. Diese Verhältnisse sind gesichert durch die Anwendung der Abwälzung einer ideellen Wälzgeraden j ι auf einem ideellen Wälzkreis 72. Gleichzeitig -mit dem ideellen Wälzkreis 72 ist um eine ortsfeste Achse M₁ der Teil 77 drehbar. An den Teil 77 schließt sich ein Lenker 74, der mit seinem anderen

   ίο Ende A₁ vermittels eines Schuhes auf einer geraden Bahn 78 geführt wird, wobei diese Bahn 78 parallel zur Wälzgeraden 71 steht. Die Bewegung des Punktes A₁ nach B₁ bewirkt eine reine Abrollung der ideellen Wälz-

   1;; geraden 71 auf dem ideellen Wälzkreis 72, wodurch der Wälzkreis vom Lenker 74 um den Winkel C₇ verdreht wird. Die ideelle Wälzgerade 71 wird hierbei in sich selbst längs verschoben. Die Evolvente 73, deren Vorhandensein für die Zwangslauf führung bestimmend ist, ist in Abb. 7 gestrichelt eingezeichnet.

   Die vorbeschriebene Einrichtung gemäß Abb. 7 kommt z. B. für einen solchen Anwendungsfall in Betracht, in dem es sich darum handelt, einem Maschinenteil eine Kreisbewewegung zu erteilen, die im gleichen Verhältnis

   ^a zu einer geradlinigen Bewegung verlaufen muß, oder umgekehrt, beispielsweise bei Maschinen zum Schleifen von Zahnrädern mit schräg gerichteten Zähnen zum Zwecke der Erzeugung der Schraubbewegung des Werkstückes oder eines an Stelle des Werkstückes einzusetzenden Gerätes zum Abrichten dei Arbeitsfläche der Schleifscheibe. Die Anwendung der gemäß Abb. 7 gegebenen. Verhältnisse ist auch denkbar für ein Gerät zur Schraubensteigungsprüfung.

   Abb. 8 zeigt ein weiteres Beispiel der erfindungsgemäßen Zwangs! auf führung, wobei der Wälzkreis nicht ortsfest verbleibt, sondern auf einer ortsfest verbleibenden ideellen Geraden 81 abwälzt, indem seine Mittelachse von M nach M₁ wandert und dieserhalb auf einer geraden Bahn 89 geführt wird, die parallel zur Geraden 81 liegt. An einen gleichachsig zum Wälzkreis vorhandenen Teil schließt sich ein Lenker 84 an, der mit seinem Ende^4_s ortsfest angelenkt ist. Der Wälzkreis 82 ist hier z. B. der Grundkreis eines Zahnrades mit nach Evolventen gekrümmten Zähnen, wobei angenommein ist, daß die Zähne mit Hilfe einer Schleifscheibe 88 abzuschleifen sind. Wandert der Wälzkreis 82 aus der ausgezogen gezeichneten Stellung in die punktiert angedeutete Stellung, so beschreibt ein Punkt P auf dem Wälzkreis eine Evolvente 83. Der Deutlichkeit halber sind für beide Arbeitsstellungen die Evolventen über den Zahnkopf hinaus eingezeichnet.

   Außer für Zahnradschleifmaschinen ist die Einrichtung gemäß Abb. 8 u. a. auch für Evolventenzahnformprüfgeräte verwendbar.

   Weitere Ausbildungen der erfrndungsgemäßen Abwälzungseinrichtung sind in den Abb. 9 und 10 dargestellt. Es handelt sich hier um Beispiele für die Führung eines Abrichtwerkzeuges (Diamanten) in Geräten zum Abrichten der nach Evolventen gekrümmten Arbeitsfläche von Schleifwerkzeugen, insbesondere Schleifscheiben, rechtwinklig zur abzurichtenden Kurvenfoahn.

   Abb. 9 zeigt eine Ausführung, bei der das Abrichtwerkzeug 90 bzw. sein Halter durch einen Lenker 94 an eine zur Evolventenbahn des Abrichtwerkzeuges gehörigen, in einen Kreisbogen fallenden Unterevolvente 95 zur Schablone 97 gekoppelt ist. Die Evolvente der Schablone 97 ist im Punkt 96 auf dem ortsfest verbleibenden Schablonenhalter gelagert. Die Schwenkung des Lenkers und des Abrichtwerkzeuges ist aus der Abbildung ersichtlich. Bei der Schwenkung wandert der Punkt A_s zwischen C₉ und B₉ auf der Unterevolvente 95. Die in ausgezogenen Linien gezeigte Stellung der Teile ist eine Zwischenstellung, der die gezeichnete Lage der Wälzgeraden 91 entspricht.

   Abb. 10 zeigt die Führung eines Abrichtwerkzeuges (Diamanten) unter Anwendung einer Überevolvente. Bei dieser Abbildung bestehen ganz ähnliche Verhältnisse wie bei Abb. 9. Es ist hier auch ein ortsfester Körper mit der Schablone 107 vorhanden. Das Abrichtwerkzeug 100 bzw. sein Halter ist mit dem Punkt A₁₀ durch einen Lenker 104 an den Schablonenhalter im Punkt 106 gelenkig angeschlossen. Der Punkt A₁₀ des Lenkers 104 führt sich auf der einem Kreisbogen entsprechenden Überevolvente 105. Die zur ioo Evolvente 107 gehörige ideelle Wälzgerade ist mit der Linie 101 angedeutet. 102 ist der ideelle Wälzkreis.

   Die Abb. 10 entspricht im wesentlichen der Abb. I. Es ist aber auch die Anwendung der Verhältnisse gemäß Abb. 2 oder 4 für den vorliegenden Fall denkbar.

   In den Abb. 9 und 10 kann die Bewegungsführung des betreffenden Werkzeuges entlang einer Evolvente auch durch andere Mittel als durch eine Schablone vorgenommen werden, z. B. durch Anschluß des Werkzeuges o. dgl), am Ende eines Stahlbandes.

   Pa τ 12 ν tans ρ κ 15 c 11 κ :

   ι. Vorrichtung zur Erzeugung einer dem Abwälzen einer Geraden auf einem Kreise entsprechenden Bewegung an Bearbeitungsmaschinen für Zahnräder mit Evolventenverzahnung oder an Schleifscheibenabrichtvorrichtungen, dadurch gekennzeichnet, daß die Abwälzbewegung von einer

   Teilstrecke, oder Teilstrecken von Überevolventen oder Unterevolventen zwangsläufig abgeleitet ist, soweit diese mit Kreisbögen oder Geraden zusammenfallen.
   2. Vorrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß mit dem z;u bewegenden Teil mindestens zwei Zwangslaufführungen gekoppelt sind, die Teilstrecken von Über- oder Unterevolventen ίο beschreiben.

   3. Aiisführungsform der Vorrichtung nach Anspruch 1 'und 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Führung des zu bewegenden Teiles (50) an Teilstrecken von Über- oder Unterevolventen Kreislenker (54, 56) vorgesehen sind.

   4. Ausführungsform der Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das die Lenker (54 und 56) verbindende Glied (55) die ideelle Wälzgerade (51) beschreibt, deren Punkte zum ideellen Wälzkreis gehörende Evolventen erzeugen.

   5. Ausführungsform der Vorrichtung nach Anspruch 1 'und 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein an einen Kreislenker (64) schwingbar angeschlossenes Glied (65) mit einer parallel zur ideellen Wälzgeraden sich erstreckenden Schiene (65') versehen ist, die auf einem gleichachsig zum ideellen Wälzkreis angeordneten Zylinder (69) wälzt (Abb. 6).

   6. Ausführungsform der Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das eine Ende eines Lenkers (74) mit einem gleichachsig zu einem ideellen Wälzkreis (72) vorgesehenen Schwingarm (77) verbunden und das andere Ende geradlinig parallel zu der zum Wälzkreis gehörigen ideellen Wälzgeraden geführt ist (Abb. 7).

   7. Ausführungsform der Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, gekennzeichnet durch einen mit einem Ende an einen ortsfesten Punkt (A_s) ,angeschlossenen Lenker (84), dessen anderes Ende an dem Träger des Wälzzylinders (82) angelenkt ist, und daß die Achse des Wälzzylinders parallel zur Wälzgeraden geführt ist.

   8. Ausführungsform der Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß unter Anwendung eines Leitkurvenkörpers (97 bzw. 107) zur Führung des Werkzeuges (90 bzw. 100) ein Kreislenker (94 bzw. 104) vorgesehen ist, der mit einem Ende an einen Punkt des Kurvenkörpers und mit dem'anderen Ende an den Werkzeugträger angeschlossen ist.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen