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Maschine zum Entgraten von Zahnrädern mit einem umlaufenden Werkzeug,
das entsprechend der Projektion des Zahnlückenprofils auf eine zur Zahnradachse
geneigte Fläche profiliert ist Die Erfindung bezieht sich auf seine Maschine zum
Entgraten von Zahnrädern mit einem umlaufenden Werkzeug, das entsprechend der Projektion
des Zahnlückenprofils auf eine zur Zahnradachse geneigte Fläche profiliert ist und
nacheinander auf die Zahnlückenkanten des durch ein Schrittscbaltwerk angetriebenen
Zahnrades einwirkt.
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Bei einer bekannten Maschine dieser Art besteht das Werkzeug aus umlaufenden
Meißeln, deren Umlaufachsen relativ zur Werkstückachse festliegen. Die Verwendung
dieser Werkzeuge hat den Naschteil, daß die Meißel beim Fortnehmen des bei. der
Verzahnung des Werkstückes entstandenen Grates wieder einen neuen Grat erzeugen,
welcher in die Zahnlecke hineinragt und daher den sauberen Lauf der Zahnräder gefährdet.
Dieser von den umlaufenden Meißeln erst erzeuge Grat wird um so größer,
je mehr Werkstoff die. Meißel erfassen. Stellt man diese aber so ein, däß
sie nur auf den zu entfernenden Grat selbst treffen, dann besteht die Gefahr, daß
dieser nicht richtig abgetrennt und entfernt, sondern nur umgebogen und in die Zahnlücke
hineingedrückt wird.
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Die Aufgabe der Erfindung ist @es, eine saubere und zuverlässige Entgratung
zu ermöglichen. Zur Lösung dieser Aufgabe wird das Werkzeug von einer hin und her
gehenden Schleifscheibe gebildet, die am Ende eines jeden Hubes gleichzeitig in
die einander gegenüberstehenden Zahnlücken zweier Werkstücke eingreift, welche,
im Takt mit dem Schleifscheibenh ub weitergeschaltet werden. Die Schleifscheibe
entfernt den bei der Verzahnung entstandenen Grat des Werkstückes, ohne dabei einen
neuen Grat zu bilden. Allerdings erfordert die Hinundherbewegung ihrer Achse einen
zusätzlichen baulichen Aufwand, der bei der Verwendung umlaufender Meißel erspart
wird, doch wird dieser zusätzliche
Aufwand durch die gleichzeitige
Bearbeitung zweier Werkstücke durch ein und dieselbe Schleifscheibe sehr zweckmäßig
ausgenutzt.
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Um Totzeiten beim Ein- und Ausspannen der Werkstücke zu vermeiden,
werden erfindungsgemäß die beiden gleichzeitig bearbeiteten Werkstücke von einer
Drehscheibe Werkstücke die zur Aufnahme weiterer Werkstücke eingerichtet ist und
daher das Aus- und Einspannen von Werkstücken wähnend .des Entgratens gestattet.
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Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der beiliegenden
Zeichnung wiedergegeben. In dieser zeigt Fig. i eine Vorderansicht der Maschine,
Fig.2 die Seitenansicht, Fig.3 den Grundriß, Fig. q. in grtif'))erem Maßstab die
schleifende Kante im Eingriff mit einer Zahnlücke und Fig.5 Einrichtungen zum Abziehen
der Schleifscheibe. _ Die Vorderseite des Ständers io trägt eine senkrechte Gleitbahn
i i, auf der ein Winkeltisch 12 verstellbar aufgeklemmt ist. Der Tisch wird durch
eine Hubspindel 13 in der jeweiligen Einstellage unterstützt. - Er trägt einen senkrechten
Zapfen 14- sowie eine auf diesem Zapfen drehbar gelagerte Spannplatte 15 finit parallelen
T-Nuten 16, die zur Aufnahme der Werkstückhalter i; dienen. Jeder dieser Werkstückhalter
ist als eine Platte ausgestaltet, die :einen senkrechten Dorn 18 zur Aufnahme eines
Werkstückes W hat und von zwei Spannschrauben 19 durchsetzt wird, deren Köpfe in
den Schlitzen 16 gleiten. Wie Fig. 3 zeigt, sind vier solcher Spannplatten 17 vorgesehen,
deren Abstand von der Längsmittel-.ebene A-B entsprechend dem jeweiligen Werkstückdurchmesser
verschieden bemessen werden kann. Während die beiden in Fig.3 gezeigten Werkstücke
W gleichzeitig bearbeitet werden, können de rechts liegenden Werkstücke ausgespannt
und durch neue ersetzt werden. Ist die Bearbeitung beendigt, so dreht man die Spannplatte
15 um i So', wodurch die fertigen Werkstücke in die Ausgangslage, die neu aufgespannten
hingegen in die Arbeitsstellung gelangen.
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Die Platte 1,5 hat ferner zwei quer zu den T-Nuten 16 verlaufende
Gleitbahnen, auf denen zwei Schieber 20 verschiebbar sind. Jeder dieser Schieber
bildet eine senkrechte Lagerbuchse 21 zur Aufnahme einer Welle, deren oberes Ende
ein Antriebsritze122 und deren unteres Ende @eitz Kegelrad 23 trägt. Ferner ist
an dem Schieber 20 ein mit dem Kegelrad 23 kämmendes Kegelrad 24 gelagert, das mit
Feder und Nut auf einer in der Platte 15 gelagerten waagerechten Welle kämmt. Das
aus der Platte herausragende Ende dieser g Welle trägt eine Kupplung 25. Die Schieber
e 20 sind durch Schraubspindeln 6o verstellbar. Die beiden Ritzel22 greifen in die
bei-1 den Werkstückpaare ein, von denen sich das eine in der Arbeitsstellung und
das andere in der Einspannstellung befindet. Sie dienen zur schrittweisen Weiterschaltung
der Werkstücke.
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Zu diesem Zweck wird diejenige der beiden Kupplungen 25, die zu den
in der Arbeitsstellung befindlichen Werkstücken gehört, an ein Schaltrad 26 angekuppelt,
das einen schrittweisen Antrieb erfährt.
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Um den Drehtisch 15 in der jeweiligen Stellung genau auszurichten
und zu sichern, hat er zwei kegelige Bohrungen 2; an der Unterseite, von denen die
eine oder die andere mit einem Haltebolzen 28 in Eingriff tritt, der im Tisch 12
senkrecht verschiebbar geführt ist und durch eine Handkurbel 29 ein-und ausgerückt
werden kann.
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Um die Werkstücke in ihrer jeweiligen Winkelstellung festzuhalten,
ist an der Dzehplatte 15 eine Klinke 62 gelagert, die federnd in die Verzahnung
des einen Werkstückes eingreift, das seinerseits über das Schaltritzel22 mit dem
anderen Werkstück in Verbindung steht.
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Die Schleifscheibe 3o bearbeitet gleichzeitig zwei einander gegenüberstehende
Zahnlücken der beiden in Arbeitsstellung befindlichen Werkstücke. Ihre Spindel 31
ist in einem Halter 32 gelagert, der an einem Schlitten 33 mittels eines Handrades
34. lotrecht verstellbar befestigt ist. Der Schlitten 34 wird auf einer senkrechten
Gleitbahn 35 des Ständers io auf und ab bewegt. Zu diesem Zweck trägt er einen Zapfen
36, an welchem eine Pleuelstange 37 angreift. Diese ist auf einem Kurbelzapfen 38
gelagert, der von einer Gleitplatte 39 getragen wird. Die Gleitplatte ist durch
eine Spindel verstellbar in der quer verlaufenden Gleitbahn des Kopfes .einer Kurbelwelle
40 geführt, die im Ständer io gelagert ist und durch Kegelräder 41 mit einem Schneckenrad
42 verbunden ist, dessen Schnecke 43 von einem am Ständer i o angeflanschten Elektromotor
44 angetrieben wird. Dieser Motor setzt daher die Kurbelwelle 4o in Umlauf und deren
Kurbelzapfen 38 erteilt der Schleifscheibenspindel 31 eine Auf- und Abbewegung.
Der Hub ist durch Verstellung des Kurbelzapfens 38 veränxderlieh.
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Der Antrieb der Schleifspinde131 erfolgt ebenfalls vom Motor 44 aus.
Zu diesem Zweck ist an der rechten Seite des Ständers io eine Riemenscheibe 4.5
gelagert, die sowohl mit einer auf der Schleifspindel 31 vorgesehenen Riemenscheibe
26 als auch mit einer auf der Motorwelle befestigten Riemenscheibe 47
durch
je einen Riemen in Verbbindung steht. Der Achsabstand der Riemenscheiben 45 und
¢6 äst so bemessen, daß die Auf- und Abtei wegeng der Schleifspindel keinen nachteiligen
-Einfi.uß auf den Riemen hat.
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ES ist erwünscht, die Schleifscheibe mit Bezug auf Fig.2 nach rechts
oder links einstellen zu können, damit sie genau gleichmäßig auf die beiden Zahnflanken
wirkt. Zu diesem Zweck ist die Lagerbuchse der Schleifspindel 3 i nicht fest, sondern
verschiebbar im Halter 32 gelagert und mit einer Zahnstange versehen, die man mittels
eines Ritzels mit einem Handrad ¢8 verschieben kann.
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Wie Fig.3 zeigt, überschreitet der Achsabstand der Werkstücke W und
des Schleifrades 30 nur um ein geringes ,den Werkstückradius. Dgdurch unterscheidet
sich .die Erfindung von Maschinen zum Schleifen der Zab,'nflanken, bei denen die
Schleifscheibe die Zahnflanken der Länge nach überfährt. Im vorliegenden Fall ist
der Hub des Schlittens 33 so bemessen, daß die Schleifscheibe 3o die Kanten einander
gegenüberliegender Zahnlücken der beiden Werkstücke W nur berührt. Es ist dies in
Fii, q. wiedergegeben. Aus dieser Figur erkennt man auch, daß sich das Profil der
Schl:eifsrheibe 30 ergibt, wenn man das Profileiner Zahnlücke des Werkstücks
auf die Radialfläche R des Zahnrades, d. h. auf eine zur Zahnradachse geneigte Fläche,
projiziert. Dadurch unterscheidet sich die Erfindung weiter von Maschinen zum Schleifen
von Zahnradflanken.
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Jedestinal; wenn die Scheibe 3o zwei einander gegenüberliegende Zahnlücken
der Werkstücke W entgratet hat und sich dann wieder aufwärts bewegt, erfährt das
Schaltrad 26 :eine Weiterschaltung, um die beiden Werkstücke mittels des mit ihnen
kämmenden Ritzels 22 um eine Teilung weiterzuschalten.' Wie Fig. i zeigt, ist zu
diesem Zweck die zum Schaltrad 26 gehörige Schaltklinke 49 an einem Hebe15o gelagert,
der einerseits am Maschinengestell gelagert ist, anderseits aber durch eine Kuppelstange
51 mit einer Schaltstange 52 in V erbindun steht. Diese durchsetzt einen seitlichen
Ansatz 53 des Schlittens 33 und ist an diesem durch Gegenmuttern einstellbar befestigt.
Der Gelenkzapfen zwischen den Teilen 50 und. 51 ist in einem Längsschlitz des Hebels
5o verstellbar. Durch diese Verstellung läßt sich der Hub der Schaltklinke regeln.
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Schließlich trägt der Schleifscheihenhalter 32 noch ein Werkzeug zurrt
Abziehen der Schleifscheibe, das in Fig.5 dargestellt ist. Es besteht aus zwei an
ihren Enden mit Abziehdiamanten 54 versehenen doppelarmigen Hebeln 55, die auf a
einem Schieber 56 gelagert sind. Dieser gleitet-in einer radialen Gleitbahn, des
Halters 32. Die freien Arme der Hebel 55 tragen Zapfen, welche in Schlitze 57 einer
am Halter 32 befestigten Platte eingreifen. Der Schieber 56 hat einen Griff, mit
dessen Hilfe er verschoben werden kann. Wenn das geschieht, werden die Abzieh cliamanten
54 auf symmetrischen Bahnen bewegt, deren Verlauf von dem Profil der Schlitze-57
abhängt. Düse diese Schlitze tragende Platte 58 ist auswechselbar und wird dem jeweilig
, zu bearbeitenden Werkstück entsprechend gewählt.
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Um die Maschine den jeweiligen Abmessungen der zu bearbeitenden Werkstücke
anzupassen, muß man also den Tisch 12 auf eine entsprechende Höhe einstellen. Diesem
Zweck dient ein Handrad.59. Ferner muß man die Halter 17 dem Werkstückdurchmesser
entsprechend auf der Platte 15 festspanxnen und die Schieber 20 so einstellen, daß
die Ritzel22 mit den Werkstücken in Ein ,griff treten. Man muß dann auch durch entsprechende
Wahl des auswechselbaren Schaltrades 26 und entsprechende Bemessung des Hubes der
Schaltklinke 49 dafür sorgen, daß der Schaltschritt des betreffenden RitZe1S
22 der Werkstückteilung entspricht.
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Die Maschine arbeitet dann so, daß die Schleifscheibe 30 jeweils
am unteren Hubende des Schlittens gleichzeitig zwei einander gegenüberliegende Zahnlücken
entgratet, also den Grat sowohl an den beiden Flanken als auch am Grunde jeder dieser
beiden Lücken entfernt. Infolge der Profilierung der Schleifscheibe werden hierbei
die zu entgratenden; Kanten völlig gleichmäßig über ihre ganze Länge angeschliffen.
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Ist ein Werkstück vollständig bearbeitet, so wird die jeweils eingerückte
Kupplung 25 mittels eines Handhebels 61 gelöst und dann wird die Platte 15 um i
8o° gedreht, nachdem auf diese zunächst zuvor zwei neue Werkstücke aufgespannt waren.
Diese gelangen dadurch in die Arbeitsste Jung, während die fertigen Werkstücke ausgespannt
werden können.
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Besonderen Vorteil bietet es, zur Schrittschaltung der Werkstücke
nicht deren Tragspindel anzutreiben, wie es bei Zahnradschleifmaschinen geschieht,
sondern hierzu die mit den Werkstücken in Eingriff -stehenden Ritzel22 zu verwenden.
Denn dadurch ist es möglich, alle Räder ,gleicher Teilung; gleich:-gültig wie groß
ihr Durchmesser ist, zu bearbeiten, ohne daß hierzu das Schrittschaltwerk 26, 49
irgendeiner Verstellung bedürfte.
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Ferner ist es von Bedeutung, daß die Schrittschaltung vom Vorschub
abgeleitet wind. Denn sowohl der erforderliche Hub der Schleifscheibe als auch der
Schaltschritt hängen von der Werkstückteilung ab. Mit der
Verstellung
des Hubes des Schlittens 32 erfüllt man daher gleichzeitig die Forderung nach einem
veränderten Schaltschritt. Die Verstellung des Lenkers 51 braucht daher nur um geringe
Beträge zu erfolgen.