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Maschine zum Verzahnen von Zahnrädern, insbesondere Zahnradfräsmaschine
oder Zahnradstoßmaschine; mit durch Druckflüssigkeit verschiebbarem und in der Arbeitsstellung
festklemmbar em und lösbarem Bettschlitten Die Erfindung betrifft eine Maschine
zum Verzahnen von Zahnrädern, besonders eine Zahnradfräsmaschine oder eine Zahnradstoßmaschine,
mit durch Druckflüssigkeit verschiebbarem und in der Arbeitsstellung festklemmbar--m
und lösbarem Bettschlitten und nur einem Ventil zur Steuerung der Druckflüssigkeit.
Bei einer bekannten Ausführung muß der Ventilgriff zur Einleitung jeder einzelnen
der aufeinanderfolgenden Einstell-, Spann- und Lösebewegungen der verschiedenen
Druckzylinder jedesmal neu bewegt werden, wodurch der die Maschine bedienende Arbeiter
stark in Anspruch genommen wird. Außerdem sind dabei besondere Vorkehrungen notwendig,
um zu verhindern, daß der Werkstückkopf festgespannt wird, bevor er seine richtige
Arbeitsstellung erreicht hat. Diese Vorkehrungen bestehen in einer solchen Gestaltung
des Bedienungsgliedes, daß es nur bei einer besonderen Aufmerksamkeit des die Maschine
bedienenden Arbeiters bewegt werden
kann,, so daß durch die erzwungene
erhöhte Aufmerksamkeit die richtige Reihenfolge der Schaltungen gewährleistet wird.
Diese Maßnahme führt also zu einer noch größeren Inanspruchnahme des Arbeiters.
Zweck der Erfindung ist, diese Inanspruchnahme des Arbeiters zu beseitigen und eine
solche Ausführung zu schaffen, daß durch eine einzige Verstellung eines Steuerhebels
die Einstell-und Spann- bzw. Lösebewegungen in der richtigen Reihenfolge vor sich
gehen. Dadurch wird der Arbeiter entlastet, und Fehlermöglichkeiten infolge Unaufmerksamkeit
werden völlig ausgeschaltet. Außerdem kann der Arbeiter bereits während des Vorfahrens
des Bettschlittens sich anderen Arbeiten zuwenden, z. B. dem Öffnen des Kühlleitungshahnes
oder der Bedienung einer zweiten Maschine. Die Erfindung besteht darin, daß zwecks
Zurückziehens des Bettschlittens aus der Arbeitsstellung das Druckmittel beim Bewegen
des Ventilhebels in der einen Richtung zuerst den für das Festklemmen und Lösen
des Bettschlittens vorgesehenen Zylindern und dann dem den Bettschlitten verschiebenden
Zylinder zuströmt, zwecks Verschiebens des Bettschlittens in die Arbeitsstellung
durch Bewegen des Ventilhebels in der anderen Richtung das Druckmittel zuerst dem
Verschiebezylinder und dann den Klemmzylindern zuströmt. Das kann im besonderen
in der Weise bewirkt werden, daß beim Zurückziehen des Bettschlittens aus der Arbeitsstellung
die Klemmzylinder und der Verschiebezylinder hintereinandergeschaltet sind, während
beim Vorschieben des Bettschlittens in die Arbeitsstellung die hintereinandergeschalteten
Klemmzylinder parallel zum Verschiebezylinder über ein Druckventil, das sich erst
nach Erreichen eines zum Vorschieben des Bettschlittens genügenden hohen Druckes
öffnet, von der Druckflüssigkeit durchströmt werden. Um zu gewährleisten, daß alle
Klemmvorrichtungen stets vor dem Verschieben des Bettschlittens gelöst sind, empfiehlt
sich eine Ausführung der Art, daß die beim Zurückziehen des Bettschlittens die Druckflüssigkeit
zuführenden Leitungen zwischen den Klemmzylindern und zwischen dem letzten Klemmzylinder
und dem Verschiebezylinder von den Klemmkolben erst nach Zurücklegung von etwa zwei
Dritteln des Kolbenweges freigegeben werden, derart, daß die Kolben nacheinander
bewegt werden. Um die beim Lösen der Klemmvorrichtungen die Druckflüssigkeit zwischen
den Klemmzylindern zuführende Leitung auch für den Rücklauf der Druckflüssigkeit
beim Vorschieben des Bettschlittens verwenden zu können, ist vorgesehen, daß diese
Leitung einen in den vorderen Klemmzylinder führenden und am Boden des Zylinders
einmündenden Nebenauslaß hat, der durch ein im Sinne des Druckflüssigkeitsrücklaufs
sich öffnendes Ventil für den Druckflüssigkeitsvorlauf beim Lösen der Klemmvorrichtungen
gesperrt ist. In die den Klemmzylindern die Druckflüssigkeit für das Festklemmen
zuführende Leitung wird zweckmäßig ein Absperrbahn eingeschaltet, um während der
Tiefeneinstellung des Bettschlittens beim Einrichten der Maschine die Klemmvorrichtungen
offenhalten zu können.
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Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, den Verschiebekolben über eine
Zahnstange und ein Zahnrad einen Exzenterhebel bewegen zu lassen, an dem der Bettschlitten
angelenkt ist. Dabei empfiehlt es sich, daß der Bettschlitten mit dem Exzenterhebel
durch eine eine Längsbewegung des Schlittens in bezug auf den Exzenterhebel ermöglichende
Verstellvorrichtung, z. B. eine Schraubenspindel, verbunden ist. Auf diese Weise
kann beim Einrichten der Maschine die Arbeitsstellung des Schlittens genau eingestellt
werden (Tiefeneinstellung).
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Für die Klemmvorrichtungen empfiehlt sich eine Bauart, bei der die
Klemmkolben über Zahnstangen und Zahnräder je eine parallel zu den Bettschlittenführungen
liegende, auf die Klemmvorrichtungen wirkende Klemmwelle drehen, die in ihrem Antriebszahnrad
längs verschieblich gelagert ist. Dabei können die Klemmwellen durch Gewindeabschnitte
auf an dem Bettschlitten gelagerte, sich gegen die Bettschlittenführungen legende
Exzenter wirken. Im besonderen ist vorgesehen, daß auf den Gewindeabschnitten der
Klemmwellen je eine undrehbar, aber längs verschieblich am Bettschlitten gelagerte
Mutter sitzt, die auf ihrer Oberfläche als Zahnstange ausgebildet ist und in ein
als Exzenter ausgebildetes am Bettschlitten gelagertes Zahnsegment greift, derart,
daß durch Drehung der Klemmwelle die Mutter verschoben und der Exzenter gegen die
Bettführung gepreßt oder von ihr gelöst wird.
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In den Zeichnungen ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstands,
dargestellt, und zwar zeigt -Abb. i ein Schaltschema des Druckflüssigkeitsantriebes
für den zurückgezogenen Bettschlitten, Abb. 2 das gleiche Schema für den in Arbeitsstellung
vorgeschobenen und festgeklemmten Bettschlitten, Abb. 3 eine Ansicht des Antriebes,
teilweise aufgeschnitten, Abb. q. einen Längsschnitt nach den Linien A-B, C-D, E-F
der Abb. 3 und Abb. 5 einen Längsschnitt nach der Linie G-H der Abb. 3.
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Die Einrichtung umfaßt eine Pumpe i, die ständig läuft und Druckflüssigkeit
aus einem im Unterteil der Zahnradbearbeitungsmaschine
2 untergebrachten
Behälter -fördert und durch eine Leitung 3 einem Steuerzylinder 4 zuführt. Überschüssiges
Druckmittel wird über ein überströmventil 5 durch eine Rückleitung 6 in den Behälter
zurückgeleitet. Im Steuerzylinder 4 ist ein Steuerkolben 7 verschiebbar, der drei
Eindrehungen 8, g und io hat, durch die im Steuerzylinder Kammern gebildet sind.
Mittels eines Steuerhebels ii kann der Steuerkolben 7 in seine beiden Endstellungen
verschoben werden, die die Abb. i und 2 zeigen. In beiden Stellungen mündet die
Leitung 3 in die mittlere Kammer g, während die beiden anderen Kammern 8 und io
durch je eine Leitung 12 bzw. 13 ständig mit der Rückleitung 6 verbunden sind. An
den Steuerzylinder 4 sind mittels zweier Leitungen 14 und 15 die beiden Arbeitsräume
16 und 17 eines Klemmzylinders 18 angeschlossen, dessen Kolben ig mittels seiner
als Zahnstange 20 ausgebildeten Kolbenstange über ein Zahnrad 21 auf eine Klemmwelle
22 wirkt, die in später noch zu beschreibender Weise Klemmvorrichtungen festklemmt
und löst. In die Leitung 15 ist ein Überdruckventil 23 und ein Absperrhahn 24 eingeschaltet.
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Aus dem Klemmzylinder 18 führen zwei Leitungen 25 und 26 in die beiden
Arbeitsräume 27 und 28 eines zweiten Klemmzylinders 29, dessen Kolben
30 mittels Zahnstange 31 und 32 auf eine zweite Klemmwelle 33 wirkt. Die
Leitung 25 geht nicht vom Boden des Zylinderraumes 16 aus, sondern liegt höher,
so daß sie vom Kolben ig erst nach etwa zwei. Dritteln seines. Hubes aus der Stellung
gemäß Abb,. 2 freigegeben wird. Die Leitung weist aber einen am Zylinderboden einmündenden
Nebenauslaß 34 auf, der durch ein Ventil 35, das sich aus der Leitung 25 in den
Zylinderraum 16 öffnet, abgeschlossen ist.
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An den Raum 27 des Klemmzylinders 29 ist eine Leitung 36 so angeschlossen,
daß sie erst freigegeben wird, wenn der Klemmkolben 30 etwa zwei Drittel
seines Hubes aus der Stellung nach Abb.2 zurückgelegt hat. Die Leitung 36 führt
in den einen Arbeitsraum 37 eines Verschiebezylinders 38, in dem ein Verschiebekolben
319 läuft, der mittels seiner als Zahnstange 4o ausgebildeten Kolbenstange
über ein Zahnrad41 und eine Welle 42 auf einen Exzenterhebel 43 wirkt, an dem der
Bettschlitten 44 in noch näher zu erläuternder Weise angelenkt ist. Aus dem Zylinderraum
37 führt eine weitere Leitung 45 in den Steuerzylinder 4, mit dem auch der andere
Raum 46 des Verschiebezylinders 38 durch eine Leitung 47 verbunden ist.
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Die Wirkungsweise der Einrichtung ist folgende: i. Um den Bettschlitten
44 aus der Arbeitsstellung zurückzuziehen, wird der Steuerhebel ii gemäß Abb. i
nach links gelegt und der Steuerkolben 7 dadurch in seine obere Stellung verschoben.
Dadurch kommt die Steuerkammer g mit den Leitungen 3 und 14 in Verbindung, und das
von der Pumpe i ständig geförderte Druckmittel tritt durch die Leitung 14 in den
Arbeitsraum 16 des Klemmzylinders 18 und drückt den Kolben ig nach oben, wodurch
die Klemmwelle 22 gedreht wird und die von ihr betätigten Klemmvorrichtungen gelöst
werden. Sobald der Kolben ig nach etwa zwei Dritteln seines Hubes die Leitung 25
freigibt, strömt durch sie das Druckflüssigkeitsmittel in den Zylinder 2,9 und drückt
auch den Kolben 3o nach oben, wodurch auch die Klemmwelle 33 gedreht wird und die
von ihr betätigten Klemmvorrichtungen gelöst werden. Erst nachdem der Kolben
30 etwa zwei Drittel seines Hubes zurückgelegt hat, gibt er die Leitung 36
frei, durch die darauf das Druckmittel in den Arbeitsraum 37 des Verschiebezylinders
38 tritt und den Kolben 39 in die in Abb. i gezeichnete Stellung drückt,
wodurch der Bettschlitten 44 aus der Arbeitsstellung zurückgezogen wird. Der Verschiebekolben
39 kann also erst in Tätigkeit treten, nachdem die Klemmkolben ig und 3o
bewegt und dadurch die Klemmvorrichtungen gelöst sind.
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Bei den geschilderten Bewegungen der Kolben 19, 30 und
39 strömt das Druckmittel aus dem Raum 17 des Zylinders 18 durch die Leitung
15 über das Überdruckventil 23 in die Steuerkammer io und von dort durch die Rückleitungen
13 und 6 in den Behälter. Der Raum 28 des Klemmzylinders 29 entleert sich durch
die Leitung 26 in den Klemmzylinder 18 und weiter, wie eben beschrieben. Das Druckmittel
aus dem Arbeitsraum 46 des Verschiebezylinders 38 strömt durch die Leitung 47 in
die Steuerkammer 8 und weiter durch die Leitungen 12 und 6 in den Behälter.
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2. Um den Bettschlitten 44 in die Arbeitsstellung vorzuschieben, wird
der Steuerhebel i i in die Stellung nach Abb. 2 geschwenkt und dadurch der Steuerkolben
7 in seine untere Stellung verschoben. Dadurch kommt die Leitung 47 mit der Steuerkammer
g in Verbindung, in die auch jetzt die Leitung 3 mündet. Demgemäß tritt Druckmittel
in den Raum 46 des Verschiebezylinders 38 und drückt den Verschiebekolben
39 in die Stellung gemäß Abb. 2, wodurch der Bettschlitten 44 in die Arbeitsstellung
geschoben wird. Erst nachdem der Druck in der Kammer g nach dem Vorschieben des
Bettschlittens seine volle Höhe erreicht hat, öffnet sich das Überdruckventil 2.3,
das Druckmittel strömt durch die Leitung 15 dem Raum 17 des Klemmzylinders 18 und
unmittelbar anschließend durch die Leitung 26 dem Raum 28 des Klemmzylinders
29
zu, wodurch die Klemmkolben 19 und 30 in die Stellungen nach Abb.2 bewegt
und durch die Klemmwellen 22 und 33 die Klemmvorrichtungen gleichzeitig betätigt
werden.
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Dabei fließt das Druckmittel aus dem Verschiebezylinder 37 durch die
Leitung 45, Steuerkammer 8 und Rückleitungen i2 und 6 in den Behälter. Aus dem Raum
16 des Klemmzylinders i8 strömt das Druckmittel durch die Leitung 14 in die Steuerkammer
io und durch die Rückleitungen 13 und 6 in den Behälter. Der Raum 27 des Klemmzylinders
29 entleert sich durch die Leitung 25 in den Raum 16 des Zylinders 18. Wird die
Leitung 25 dabei durch den Klemmkolben i9 abgeschlossen, dann strömt das Druckmittel
durch die Nebenleitung 34 über das Ventil 35 in den Zylinderraum 16.
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Soll beim Einrichten der Maschine der Bettschlitten 44 zunächst auf
genaue Tiefe eingestellt werden, wozu er in noch darzustellender Weise gegenüber
dem Exzenterhebe143 verstellt werden kann, dann wird der Hahn 24 in der Leitung
15 geschlossen, so daß die Klemmkolben nicht bewegt werden und die Klemmvorrichtungen
gelöst bleiben. Erst nach Einstellen des Bettschlittens auf die richtige Tiefe wird
der Hahn 24 geöffnet, wodurch der Schlitten festgeklemmt wird.
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In den Abb. 3 bis 5 ist eine Ausführung dargestellt. Der Steuerzylinder
.1. steht senkrecht, der Verschiebezylinder 38 liegt waagerecht unter dem Bett der
Maschine, während von den Klemmzylindern der Zylinder 18 senkrecht und der Zylinder
29 waagerecht angeordnet ist.
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Der Exzenterhebel43 greift (Abb.4) mit einem Gleitstein 48 in ein
Querführungsstück 49# in dem drehbar, aber unverschieblich eine Schraubenspindel
5o befestigt ist, die in eine am Bettschlitten 44 sitzende Mutter 5 i greift.
' Dadurch kann der Bettschlitten beim Einrichten der Maschine auf genaue Tiefe eingestellt
werden, wobei, wie oben erwähnt, der Hahn 24 geschlossen ist, um die Klemmvorrichtungen
offen zu halten.
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Die Klemmwellen 22 und 33 sind parallel zu den Führungen 52 und 53
des Bettschlittens 44. angeordnet und liegen längs verschieblich in ihren Antriebsrädern
21 und 32, so dalä sie mit dem Bettschlitten verschoben werden können. Jede Klemmwelle
trägt (Abb. 5) zwei steilgängige Gewindestücke 54 und 55 von entgegengesetzter Gangrichtung,
auf denen je eine Mutter 56 und 57 sitzt. Diese Muttern sind undrehbar, aber längs
i erschieblich in am Bettschlitten 44 befestigten Böcken 58 und 59 gelagert und
tragen auf ihrer Außenseite je ein kurzes Zahnstangenstück 6o bzw. 61. In den Böcken
58 und 59 ist weiter je ein mit einem Zahnsegment verbundener Exzenter 6,2 bzw.
63 gelagert, in dessen Zähne die Zahnstangenstücke 6o bzw. 61 eingreifen. Die Exzenter
wirken auf Klemmstücke 64 und 6;, die an der Führung 52 bzw. 53 anliegen.
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Bei Drehung der Klemmwellen 22 und 33 im Sinne des Lösens der Klemmvorrichtungen
«-erden die Muttern 56 und 5; voneinander weg bewegt und drehen die Exzenter 62
und 63 in die in Abb. 5 gezeichnete Stellung, in der sie die Klemmstücke 64 und
65 freigeben, so daß der Bettschlitten .44. nicht an seinen Führungen festgeklemmt
ist. Beim Drehen der Klemmwellen 22 und 33 in entgegengesetzten Richtungen "erden
die beiden Muttern 56 und 57 einander genähert und schwenken die Exzenter 62 und
63 in die Klemmstellung, in der sie die Klemmstücke fest an die Führungen drücken.
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Beim Zurückziehen und Vorschieben des Bettschlittens 44 gleiten die
mit ihm verbundenen Klemmwellen 22 und 33 in ihren Antriebszahnrädern 21 und 32,
mit denen sie im Sinne- der Drwhung durch Keile verbunden sind.