DE7631149U1

DE7631149U1 - Nach dem Abwälzverfahren arbeitende Maschine zum Verzahnen von Kegel- oder Hypold-Zahnrädern

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Publication number: DE7631149U1
Application number: DE7631149U
Authority: DE
Original assignee: Gleason Works
Current assignee: Gleason Works
Priority date: 1975-10-06
Filing date: 1976-10-05
Publication date: 1977-02-17
Also published as: FR2327016A1; FR2327016B1; CA1042248A; GB1531148A; DE2644920C2; CH605002A5; US3964369A; JPS5246594A; JPS5816975B2; DE2644920A1

Description

Nach dem Abwälzverfahren arbeitende Maschine zum Verzahnen von Kegel- oder HypoId-Zahnrädern

Die Erfindung bezieht sich auf eine nach dem Abwälzverfahren arbeitende Maschine zum Verzahnen von Kegeloder Hypoidzahnrädern mittels eines stetig umlaufenden Messerkopfes, der von einer in einem Gehäuse schwingend gelagerten Wiege getragen wird, die zeitlich abgestimmt auf die Hin- und Herdrehung des Werkstückhalters angetrieben ist und das Werkstück an dem Messerkranz des Messerkopfes abwälzt, wobei dieser Messerkranz die Zahnlücken am Werkstück herausarbeitet. Beim Verzahnen von großen Zahnrädern mit einem Ausstoß der Maschine, der wirtschaftlich ausreicht, entstehen sehr hohe Schnittkräfte, die die verschiedenen Maschinenelemente der Maschine stark belasten.

Deutsche Ban!; München, Kto.-Nr. 82/080S0 (BLZ 70070010)

Postecheck München Nr. 163397-802

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Insbesondere wird beim Zerspanen ;U;s werkst ο/'fs durch die Schnittkräfte der Abwälzgetriebezug starken absatzweise wirkenden Torsionsbeanspruchungen unterworlen. Dieser Getriebezug bildet die Triebverbindung der kin- und herschwingenden, den Messerkopf tragenden Wiege mit der Werkstückspindel, die in zeitlicher Abstimmung zur Wiege hin- und hergedreht wird. Diese Torsionsbelastungen ändern ihre Stärke und treten absatzweise auf, wenn jeweils jedes Messer schlagartig am Werkstück angreift und nach Durchlaufen der Zahnlücke das Werkstück wieder freigibt. Wegen des Zahnspiels im Abwälzgetriebezug und wegen der Drehelastizität seiner Wellen führen diese absatzweisen Belastungen dazu, daß der Abwälzgetriebezug absatzweise wie eine Uhrfeder aufgezogen und rKnn wieder freigegeben wird. Das hat aber zur Folge, daß der Messerkopf ins Rattern gerät, was seine Lebensdauer verringert und üie Güte der am Werkstück bearbeiteten Flächen beeinträchtigt. Auch wird dadurch der Abwälzgetriebezug unter hohe Spannungen gesetzt.

Um dieser Neigung des Abwälzgetriebezuges zum Erzeugen von Hatterbewegungen des Werkzeugs entgegen zu wirken, bat man die Wiege und die Werkstückspindel mit Bremsen und ähnlichen Einrichtungen versehen. Dadurch sollten die nachteiligen Wirkungen der durch die Schnittkräfte bewirkten starken Belastung verringert werden. Indessen kann man beim Verzahnen von Zahnrädern großen Durchmessers und großer Zahnteilung auf diesem Wege nur dann Erfolg haben, wenn man beim Einstechen des Werkzeugs in das Werkstück die Voracbubweschwindigkeit herabsetzt und dadurch die Schnittkräfte verringert. Das führt aber zu einem geringeren Ausstoß. Aue diesem Grunde hat man zum Verzahnen sehr großer Kegel- oder Hypoidräder Zahnradhobelmaschinen verwendet, bei denen rtie Uobei stähle die Zahnlücken auf einer im wesentlichen geradlinigen Bahn

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durchlaufen. Solche Zahnradhobelmasohlnen sind aber verhältnismäßig langsam. Betreibt man sie mit höherer Geschwindigkeit, dann eignen sie sich nicht zum Verzahnen großer Zahnräder und weiter Zahnlücken mit ausreichender Gute.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, eine Maschine der im Oberbegriff des Hauptpatentanspruchs angegebenen Bauart so auszugestalten, daß sie auch beim Verzahnen großer Kegel- oder Hypoidzahnräder eine ausreichend hohe Zahnflankengüte liefert, wenn der Ausstoß sehr viel höher ist, als es bisher möglich war.

Erfindungsgemäß ist diese Aufgabe durch die im kennzeichnenden Teil des Hauptpatentanspruchs angegebenen Maßnahmen gelöst. Die Erfindung beruht also auf der schrittweisen Durchführung der Abwälzbewegung und auf «ler Verwendung eines Messerkopfes, dessen Messer im Messerkranz in einem so großen Abstand voneinander angeordnet sind, daß beim stetigen Umlauf des Messerkopfes Pausen entstehen, in denen keine spanabhebende Einwirkung der Messer auf die Zahnflanken stattfindet. Nur während dieser kurzen Pausen ia der spanabhebenden Bearbeitung erfolgt also die Abwälzbewegung. Während aber die Messer auf die Zahnflanken spanabhebend einwirken, ist die Abwälzbewegung unterbrochen und sind die Klemmen geschlossen, die die Wiege am Wiegengehäuse und den Werkstückhalter am Werkstückspindelgehäuse festklemmen und dadurch Werkstück und Werkzeug außerordentlich starr abstützen.

Durch dieses starre Festklemmen der Wiege und des Werkstückhalters zwischen den einzelnen Abwälzschritten wird der Abwälzgetriebezug gerade dann von den Schnittkräften entlastet, wenn die einander folgenden Messer des Messerkranzes

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am Werkstttok sun Schnitt können· Dadurch wird die Lebensdauer des Messerkopfes auoh bei Abnahne sehr starker Späno erheblich vergrößert. Ferner wird daduroh die Oberflächengüte der Zahnflanken entsoheident verbessert.

Bei Anwendung der Erfindung auf solche Verzahnungsmaschinen, bei denen Jeweils vor der Abwälzung der Messerkopf in das Werkstück einstloht, erfolgt auch der zu diese» ,Einstechen erforderliohe Vorschub schrittweise. Dieses zusätzliche Merkmal ähnelt den Einstechvorgang auf einer geradlinigen Bahn, der bei einer Maschine sum Hobeln von Kegelrädern nit geraden Zähnen bekannt ist (US-PS 2 895 385). insbesondere werden während dieses Elnsteohens, also während des geradlinigen Vorschubes des Messerkopfes auf das Werkstiiok zu, Wiege und Werkstückhalter starr festgeklemmt, so daß sie nicht in Schwingung geraten und sich bewegen können, während ein Messer die Zahnflanke überfährt und einen Span von ihr abnisust. Erst danach während der auf jede Spanabnahste folgenden Pause wird der geradlinige Vorschub üb einen Schritt fortgesetzt. Dann erfolgt wieder das Schließen der Klemmen, sobald das nächste Messer des Messerkranzes zum Schnitt könnt.

Bei einer bevorzugten Ausführungsfom der Erfindung läßt sich eine noch größere Starrheit während jedes Schließens der Kiemen dadurch erreichen, daß das Wiigengehäuse und das Werkstückspindelgehäuse duroh eine Kiemneinrichtung nlteinander verbunden sind, die sich an Werkstück und Messerkopf vorbeierstreckt und bein dargestellten Ausführungsbeispiel eine aus Streben bestehende und das Wiegengehäuse nit dem Werkstückspindelgehäuse verbindende Brücke und den Bettschlitten enthält.

In den Zeichnungen, in denen ein Ausfuhrungsbeispiel der Erfindung dargestellt ist, zeigen

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Flg. 1 schematisch die Hauptbestandteile der Verzahnungsmasohlne mit dem Abwälzgetriebezug, mit den Klemmen für die Wiege und die Werkstückspindel und mit einem Schaltwerk zur zeitlichen Steuerung der schrittweisen Abwälzung und des schrittweisen Vorschubes,

Flg. 2 einen schematischen Aufriß der in Fig. 1 gezeigten Maschine mit den Einrichtungen für den schrittweisen Vorschub und mit den Klemmeinrichtungen, die sich am Werkzeug und Werkstück vorbeierstrecken und das Festklemmen des WerkstUckspindelgehäuees am Wiegengehäuse bewirken,

Fig. 3 den bei der Maschine der Fig. 1 und 2 verwendeten Stirnmesserkopf,

Fig. 4 einen schematischen Grundriß der in Fig. 1 und 2 gezeigten Maschine zur Darstellung der Brücke rait ihren Klemmen und

Fig. 5 und 6 Schnitte nach den Linien 5-5 und 6-6 der Fig. 4.

In dem Wiegengehäuse ( der in den Fig. 1, 2 und 4 gezeigten Maschine ist um eine Achse 26 hin- und herdrehbar eine Wiege 4 gelagert, in der um eine Achse 3 drehbar eine den Stirnmesserkopf 2 tragende Spindel gelagert ist. Das Wiegengehäuse 6 ist auf dem Bett 12 der Maschine befestigt. Die um eine Achse l6 umlaufende Werkstückspindel trägt den Werkstückhalter 8 mit dem Werkstück 13 und ist in einem auf- und abbeweglichen Schlitten 9 innerhalb eines Werkstückspindel gehäuses 10 gelagert, das aus einer schwenkbaren Tragplatte 14 und aus einem auf dieser befestigten Ständer 11 besteht. Dieser Ständer 11 läßt sich auf der Tragplatte 14 in Richtung der Spindelachse 16 verstellen. Die Tragplatte 14 ruht auf einem Schlitten 22 und ist auf diesem um eine lot-

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rechte Achs» 20 veraohwenkbar und durch Schrauben Ib festgeklemmt, die in bogenförmigen T-Nuten des Schlittens 22 verschiebbar sind. Der Schlitten 22 läßt sich seinerseits auf waagerechten Gleitbahnen 24 des Bettes 12 verschieben. Diese Verschiebung dient den Zweck, das Werkstück 13 auf eine zur Wiegenach.se 26 parallelen geraden Bahn in Richtung auf den Messerkopf 2 vorzuschieben und von ihm zurückzuziehen. An diesem Vorschub und liUckzug nimmt dann das ganze Werkstückspindelgehäuse 10 teil.

Flg. 1 zeigt schematisch den Abwälzgetriebezug, der die Spindel 5 synchron mit dem Werkstückhalter 8 hin- und herdreht. Er hat folgenden Aufbaut An der Wiege 4 ist zu gemeinsamer Drehung mit ihr ein Schneckenrad 28 angebracht, dessen Antriebeschnecke 30 auf einer Volle 32 sitzt. Diese ist durch ein Zahnradpaar 34, Wechselräder 36, die der Änderung des Übersetzungsverhältnisses dienen, ein Differentialgetriebe 38, Kegelradpaare 40 und 42, Zahnräder 44, Wechselräder 46 zum Ändern der Teilschaltung, eine Schnecke 4Θ und ein Schneckenrad 50 mit dem Werkstückhalter 8 verbunden. Angetrieben wird dieser Abwälzgetriebezug durch einen umsteuerbaren Hogelmotor 52 über ein Riemengetriebe 54. Zum Abwälzgetriebezug gehört ferner ein Teilschaltmotor56, der über Zahnräder 58 und eine Welle 6o einen Planetenradträger mit Plane tenrädei'n 62 antreibt, die zu dem Differentialgetriebe 36 gehören.

Dem Antrieb der Werkzeugspindel dient ein Motor 64, der durch einen Riementrieb 66 mit verstellbarem Übersetzungsverhältnis Zahnräder 68, 70, 72 und 74 antreibt, die auf die den Messerkopf 2 tragende Werkstückspindel wirken.

Fig. 3 zeigt den Messe kopf 2. Es handelt sich um einen Stirnmesserkopf bekannter Bauart mit einem Messerkranz, der jedoch r viel weniger M ;se enthält als üblich. Der Messex-

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kranz besteht nämlich nur aus zwei innen zum Schnitt kommenden Messern 7b mit den inneren Schneiden 80, ferner aus zwei außen zum Schnitt kommenden Messern 82, deren außen liegende Schneidkanten S^ an den geschliffenen Drustflächen gelegen
sind, und schließlich zwei Messer 86, die nur am Zahnlückengrund zum Schnitt kommen und diesen mit ihren spitzen Schneidkanten 88 bearbeiten. Bemerkt sei, daß unter Umständen diese den Messergrund bearbeitenden Messer entfallen können, so daß der Messerkranz nur aus inne ι schneidenden Messern und aus
außen schneidenden Messern besteht.

Zur neuen Ausgestaltung der Maschine gehört es nun,
daß die Messer des Messerkranzes einen sehr großen Abstand
voneinander haben. Es müssen nämlich bei der spanabhebenden
Bearbeitung des Werkstücks Pausen entstehen, in denen ein
Messer des Messerkranzes seinen Schnitt bereits beendigt und das Werkstück verlassen hat, bevor das nächste Messer zum
Schnitt kommt. Nur während dieser Pausen findet die Abwälzbewegung statt. Diese erfolgt also schrittweise. Nur während dieser Pausen kommt daher der Abwälzgetriebezug in Bewegung.

Der erforderliche Abstand der Messtr im Messerkranz hängt also von den folgenden Parametern ab: (a) Von der Längs der
am Werkstück herauszuarbeitenden Zahnlücken, (b) von der Dauer eines Abwälzsehrittes und (c) von der Umfangsgeschwindigkeit dds Messerkopfes. Unter Umstanden ist es zulässig, daß ein
Messer "während eines Abwälzschrittes eine sehr kurze Zeit
lang zum Schnitt kommt. Das ist aber nur dann zulässig,
wenn bei diesem Schnitt keine erheblichen Schnittkräfte entstehen. Unter Umständen kann es auch zulässig sein, die Arbeitsweise derart zu ändern, daß ein sehr kurzer Abschnitt
der gesamten Abwälzbewegung stetig statt schrittweise durchgeführt wird, z.B. am Ende des Wälzvorganges, wenn die Schnitt-

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kraft gering wird. Eine solche geringfügige Abänderung des Vorganges kann wertvolle Zerspanungsseit sparen. Auch ist es nicht unbedingt erforderlich, daß die Abwälzung unterbrochen wird, wenn die Messer 86 an Boden der Zahnlücken Xus Schnitt kommen. Denn diese Messer erzeugen in allgemeinen keine Sohnittkräfte, welche starke Drehmomentbelastungen auf die Wiege und den Werkstückhalter ausüben.

Wichtig ist ee natürlich, daß die jeweilige Winkelstellung des Messerkopfes gegenüber der Zahnlücke des Werkstücks genau gesteuert wir«. Die Zeiten, in denen die Abwälzsbhritte erfolgen und die Klemmen der Wiege und des Werkstückhalter· gettffnet und gesohloseen werden, Bussen daher sehr genau bestlsuit werden. Das diesem Zweck dienende Schaltwerk enthält zwei gleichachsige und zu gemeinsamen Umlauf verbundene Nockenscheiben 90, 90', die durch den Antriebsmotor 64 der Werkzeugspindel über Zahnräder 92, ein untersetzungsgetriebe 94 und eine Welle 96 angetrieben werden, vgl. Fig. 1. Der Deutlichkeit halber sind die beiden Nocken in Fig. 1 um 90° in die Zeichenebene gekippt dargestellt, obgleich sie gleichachsig zur Welle angeordnet sind. Das Antriebsverhältnis der Nocken ist ebenso groß wie das Antriebsverhältnis des Messerkopfes, so daß die beiden Nockenscheiben 90, 90· synchron mit dem Messerkopf 2 umlaufen. Diese beiden Nocken haben einen Kranz von Vorsprungen 104, die auf Schalter 100 und 102 einwirken. Diese Schalter dienen dem Zweck, die erforderlichen Bewegungen der Maschine, insbesondere der Klemmen, herbeizuführen und zu beendigen, und zwar in genauer zeitlicher Abstimmung zur Einwirkung der Messer auf das Werkstück. Beispielsweise setzt der Schalter 102 den Antriebsmotor $2 mittels einer nioht näher gezeigten bekannten Steuerung Ingang, während der Schalter 100 diesen Motor 52 stillsetzt. Die Nockenvorsprünge 104 haben denselben Winkelabstand wie die Messer

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und 82 des Messerkopfes.

Diese Steuernocken und Schalter steuern auch hydraulische Klemmen 108 und 110 an der Wiege k und dem Werkstückhalter 8 durch entsprechende Nagnetventile. Zum Schließen der beiden Klemmen dient der Schalter 100 und zum Offnen der beiden Klemmen der Schalter 102. Zum Festklemmen der Wiege 4, so daß sie sich nicht drehen kann, wird eine Kammer 112 eines Zylinders 114 der Klemme 108 unter hydraulischen Druck gesetzt. Dadurch wird der Flansch 115 der Wiege 4 am Wiegengehäuse 6 festgeklemmt. Es geschieht dies mittels eines Kolbens 113, der aus einem Stück mit einem Kopfll7 besteht, der in einer T-Ringnut 119 gleitend geführt ist.

Geschlossen wird die Klemme 110 dadurch, daß eine Kammer 116 eines Zylinder 118 unter hydraulischen Druck gesetzt wird. Das hat zur Folge, daß der Werkstückhalter 8 am Werkstückspindelgehäuse 10 festgeklemmt wird und daher jede Drehung des Werketückhalters verhindert. Der Kolben 122 des Zylinders 118 hat einen Kopf 120, der in einer T-förmig profilierten Ringnut 126 des Werkstückhalters gleitend geführt ist.

Die Drehzahl des Motors 52, der den Abwälzgetriebezug antreibt, muß im Verhältnis zur Drehzahl des Motors 64 eingestellt werden, der den Messerkopf 2 antreibt. Denn das Drehzahlverhältnis dieser beiden Motoren bestimmt sowohl die Schnittkraft als auch die Breite der an den Zahnflanken abgehobenen Späne. Damit man dieses Verhältnis der Messerkopfdrehnahl zur Größe der Abwälzschritte leichter einstellen kann, treibt die Welle 55 eine Gruppe kleiner Riemenscheiben 132 an, Fig. 1, von denen jeweils ein Paar ausgewählt werden kann. Die ausgewählten Riemenscheiben treiben eine Welle 136, auf der eine Anzeigenscheibe 134 sitzt. Diese hat eine Markierung 138. Hat man ein Riemenscheibenpaar ausgewählt, das

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dem gewünschten Verhältnis der ι ess.?rkopfdrehzahl zur Abwälzgeschwindigkeit entspricht, dann stellt man die Drehzahl des Motors 52 so ein, daß die S^.neitoe 13^ genau einmal für jeden Abwälzschritt umläuft. Weicht etwa die Drehzahl des Motors 52 vom eingestellten Sollwert ab, dann ernennt man das daran, daß die harke 138 ihre Sollstellung verläßt. Man kann dann die Einstellung der Drehzahl des Motors 52 entsprechend berichtigen. Freilich kann man innerhalb bestimmter Grenzen ein gewisses Abwandern der Markierung 138 von der Sollstellung wegen der hohen Übersetzungsverhältnisse der Zahnräder 28, 30 und 48, 50 in der Wiege und in dem Werkzeugspindelantrieb zulassen.

Handelt es sich um das Verzahnen sehr großer Zahnräder, dann kann man die Dauer des Arbeitsganges der Maschine dadurch verkürzen, daß man vor der Abwälzbewegung den Messerkopf in das Werkstück einstechen läßt, um dadurch in der Zahnlücke Werkstoff zu zerspanen. Bei der bevorzugten Ausführungsform der Maschine ist daher ein schrittweiser Vorschub zum Einstechen des Werkzeugs in das Werkstück vorgesehen. Dieser schrittweise Vorschub findet nur in den Pausen statt, in denen die spanabliebende Bearbeitung des Werkstücks unterbrochen ist. Während dieser spanabhebenden Bearbeitung werden die Teile der Maschine zusammengekienimt, so daß diese jeweils dann Werkzeug, und Werkstück besonders starr abstützt, wenn ein Messer in das Werkstück einsticht.

In Fig. 2 ist die Einrichtung gezeigt, mit deren Hilfe der geradlinige Vorschub des Werkstücks 13 auf den Mssserkopf 2 7.u und der Rückzug von diesem fort in Richtung der Wiegenachse 26 herbeigeführt wird. Zu dieser Einrichtung gehören awei Kolben J AiO und \h2 auf einer gleichachsigen Kolbenstange Ik¹*. Der Kolben 1Λ0 verschiebt sich

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in einem Zylinder 146, der am Bett 12 der Maschine festgelegt 1st. Der Kolben 142 verschiebt sich in einem zweiten Zylinder 148, der an dem Sohlitten 22 einstellbar befestigt ist. Jenachdem, ob das hydraulische Druckmittel dem Zylinder 48 über eine Leitung 150 oder eine Leitung 152 zugeführt wird, läuft der Sohlitten 22 nach rechts oder links. Dabei hängt die Stellung des Kolbens 142 von der jeweiligen Lage des Kolbens 140 ab. Die Zuleitung und Ableitung des Druckmittels Über die Leitungen 150 und 152 wird von Hand gesteuert. Man kann auf diese Weise den Schlitten 22 soweit zurücklaufen lassen, daß das Werkstück 13 ausgewechselt werden kann. Nach Auswechslung läßt man ihn in eine Ausgangslage für den Arbeltsgang vorlaufen.

Der Zylinder 146 wird über eine Leitung 154 ständig mit dem hydraulischen Drucke!ttel gespeist, so dtß auf den Kolben 140 ständig eine Kraft in Vorsohubrichtung einwirkt, d.h. mit Bezug auf Fig. 2 nach links. Am Kolben 140 liegt eine Rolle l6o an, die von einem schwenkbaren Arm 156 getragen wird. Eine weitere Rolle 162 dieses Armes liegt an einem auswechselbaren Vorschubnocken 164 an. Diewer ist im Bett der Maschine gelagert und über ein Getriebe 168, 170 durch einen Vorschubmotor 166 antreibbar. Die Verschwenkung des Armes 156 im Gegenuhrzeigersinn ist durch eine Anschlagflache 172 begrenzt, die fest am Bett 12 vorgesehen ist. In dieser Anschiagflache mündet ein Druckmittelkanal 174, der zu einem Druckschalter 176 vorläuft. Dieser Schalter spricht darauf an, wenn der Arm 156 an die Anschlagfläche 172 anschlägt und dort die Mündung des Kanals 174 verschließt. Dann leitet der Schalter die Abwälzbewegung ein. Mithin verbleibt die jeweilige Stellung des Schlittens 22 unter Steuerung durch den Nocken 164, bis der Arm 156 an die Anschlagfläche 172 anschlägt. In diesem Zeitpunkt befindet

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sich zwischen dem Nocken 164 und der Rolle 162 etwas Spiel.

Die beschriebene Anordnung dient nicht nur der Steuerung des Vorsohubss zum Einstechen des Werkzeuge in das Werkstüok, sondern dient auch als Klemmeinrichtung. Denn während der Spanabnahme in der Zahnlücke wird der Schlitten 22 in das einstellbar an ihm befestigte Werkstüoksplndelgehäuse 10 ständig nach links gedrückt. Es geschieht dies duroh den Druck im Zylinder 146, der den Schwenkarm 156 entweder an die Nockenscheibe 164 oder an die Ansohlagfläohe 172 anpreßt. Diese Art der Klemmung zwischen dem Werkstüoksplndelgehäuse 10 und dem Wiegengehäuse 6 sorgt dafür, daß das Werkstück 13 starr gegenüber dem Messerkopf abgestützt bleibt.

Aber nicht nur unterhalb des Werkstücks findet diese starre Abstützung statt j vielmehr befindet sich vorzugsweise auch oberhalb des Werkstücks eine zusätzliche Klemmeinrichtung. Auf diese Weise 1st erreicht, daß die gegenseitige Versteifung von Wiegengehäuse 6 und WerkstUckspindelgehäuse 10 beiderseits von Werkzeug und Werkstück stattfindet. Nunmehr seien die Einrichtungen erläutert, mit deren Hilfe diese starre Abstützung während der spanabhebenden Bearbeitung aufrechterhalten bleibt, ohne daß indessen dadurch der schrittweise Vorschub in den Pausen der Spanabnahme behindert würde.

Wie die Fig. 2 und 4 zeigen, befindet sich über dem Werkstück 13 und dem Werkzeug 2 eine aus zwei Streben 180 und 202 bestehende Brücke. Jede der beiden Streben ist mit dem einen Ende schwenkbar befestigt und mit dem anderen Ende gleitend geführt, Die Strebe 180 ist nämlich am Wiegengehäuse 6 bei 182 schwenkbar gelagert und wird ständig durch einen bei 188 an ihr angreifenden Kraftevzeuger 184, der bei

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186 schwenkbar am Vlegengehäuee gelagert 1st, nach rechts gedrückt, 00 daß er im Uhrzeigersinn zu schwingen sucht. Unter dieser Kraft legt sich die Strebe 180 mit ihrer Kante 190 an einen Zapfen 198 einer Klemme 194, Flg. 5· Der Zapfen 192 stellt die Kolbenstange eines Kolbens 198 dar, der in einem Zylinder 102 gleitet, und hat einen Kopf 196.

Die Strebe 180 liegt auf der andoreu Strebe 202 auf, die Ihrerseits schwenkbar am Ständer 11 gelagert ist und den Zapfen 192 aufnimmt. Die Strebe 202 hat eine ungefähr halbkreisförmige aufwärts gerichtete Lippe 204, die als Spurlager für eine Klemmbacke 206 dient, welche die beiden Streben 180 und 202 starr am WerkstUcksplndelgehäuse 10 verklemmt, wenn die obere Kammer 208 des Zylinders 2Oo mit dem hydraulischen Druckmittel beschickt wird und den Kolben 108 und mit ihm den Zapfen 192 herabdriickt, so daß dessen Kopf 196 auf die Klemmbacke 206 wirkt.

Das gleitende Ende der Strebe 202 hat einen Längssschlitx 209, der auf dem Tragzapfen 210 einer Klemmbacke geführt ist, die oben auf ier Strebe 202 aufliegt, vgl. Fig. 6. Der Zapfen 210 sitzt an einem Kolben der in einem Zylinder 212 verschiebbar ist. Wird die Kammer 214 dieses Zylinders mit dem hydraulischen Druckmittel beschickt, dann wird dadurch die Strebe 202 starr am Wiegengehäuse 6 verklemmt, so daß sie sich weder verschieben noch verschwenken kann.

Ahnlioh, wie es mit Bezug auf das absatzweise Schließen der Klemmen 108 und 110 für die Wiege 4 und den Werkstückhalter 8 erläutert wurde, steuern die Nocken 90, 90* auch das Schließen der Klemmbacken der von den Streben 180, gebildeten Brücke. Diese Klemmbacken werden also jeweils

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während der Spancbnahme geschlossen, aber wUhrend der Pausen in der Spanabnahme geöffnet. In diesen Pausen, in denen keines der Messer am Werketuck angreift, erfolgt der schrittweise Vorschub.

Die Spanabnahme, von der hler die Rede ist, ist diejenige an den Flanken der Zahnlücke. Der schrittweise Vorschub kann also unter Umständen auch erfolgen, während die Messer 86 am ZahnlUckengrund zum Schnitt kommen.

Dae absatzweise Schließen der Klemmen sorgt dafür, daß Werkzeug und Werkstück während der Spanabnahme sehr starr abgestutzt bleiben. Ein besonders starres Abstutzen läßt sich mit Hilfe der Klemmeinrichtungen erreichen, die, wie eben beschrieben, das Wiegengehäuse 6 mit dem Werkstückspindel gehäuse 10 über und unter dem Messerkopf und Werkstück verbinden. Diese starre Verbindung zusammen mit der schrittweisen Durchführung des Abwälzens und Vorschubes führt zu einem höheren Ausstoß der Maschine und zu äner besseren Oberflächengüte der bearbeiteten Zahnflanken.

Das Arbeitsspiel der Maschine beim Herausarbeiten einer Zahnlücke verläuft also folgendermaßen:

A. Hat man die Maschine mit dem Werkstück 13 beschickt und dieses am Werkstückhalter 8 starr befestigt, dann läßt man den Schlitten 22 unter Handsteuerung eines nicht näher dargestellten Ventils vorlaufen, indem man den Zylinder 148 über die Leitung 150 mit dem hydraulischen Druckmittel beschickt, bis die rechte Stirnseite des Zylinders am Kolben anliegt. Dadurch g langt der Schlitten 22 in die Ausgangslage für den Arbeitsgang, in der die Rolle

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des Armes 156 an der höchsten Stelle des Steuernockens 164 anliegt.

B. Man setzt nun den Vorschubmotor l66 ingang. Unter Steuerung durch die Nockenscheiben 9O₁ 90' und die Schalter 100 und 102 läuft dann der Vorschubmotor 166 schrittweise und treibt ebenfalls schrittweise den Schlitten 22 an. Dieser schrittweise Vorschub findet jeweils in den Pausen der Spanabnahme statt, in denen keines der Messer ωχ den Zahnflanken zum Schnitt kommt. Während dieses Einstechens bleiben die Klemmen 108 und 110 für die Wiege und den Werkstückhalter geschlossen, während die Klemmen 194 und 2iO der Brücke absatzweise unter Steuerung durch die Schalter 100 und 102, wobei dieser Vorschub durch den Steuernocken 164 bewirkt wird.

C. Erreicht der Schlitten 22 die am weitesten vorgeschobene Stellung, dann stößt der Schwenkarm 156 an die Fläche 172 an, worauf der Druckschalter 176 anspricht und den Vorschubmotor 166 stillsetzt. Außerdem schließt der Schalter I66 die beiden Klemmen 19% und 210 der Brücke. Gleichzeitig wird der Motci" 52 des Abwälzgetriebezuges eingeschaltet und die Klemmen 108 und 110 werden gelöst. Es geschieht dies durch die Schalter 100 und 102, welche die schrittweise Abwälzung steuern.

D. Ist die schrittweise Abwälzung beendet und dabei eine Zahnlücke des Werkstücks 13 herausgearbeitet, dann läuft ein von der Wiege k getragener Schaltfinger 226, Fig. 1, an einen Grenzschalter 22^, der die folgenden

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drei Schaltungen herbeiführt: (a) die BrUckenklemmen 194 und 210 werden gelöst, (b) der Abwäligetriebe-■otor 52 wird umgesteuert und (c) der Motor 166 des Vorechubnookens wird ingang gegeizt und treibt den Vorschubnocken 164 an, so daß dieser den Schlitten bis in die Lage zurückschiebt, die dieser Schlitten bei Beginn des Arbeitsganges eingenommen hat.

E. Ist der Schlitten 122 so weit zurückgezogen, daß die Messer des Messerkopfes 2 am Werkstück 13 nicht mehr zum Schnitt kommen, dann läuft ein Schaltfinger 230, Fig. 4, an einen Grenzschalter 232 an und setzt den Motor 156 ingang. Dieser bewirkt die Teilschaltung des Werkstücks und bringt dadurch die nächste Zahnteilung in die Lage für die spanabhebende Herauearbeitung der nächsten Zahnlücke.

F. Der Abwälzgetriebezug 52 läuft stetig rückwärts. Diese BUckwälzung währt, bis die Wiege 4 die Ausgangslage erreicht hat. In diesem Augenblick wirkt ein Schaltfinger 222 der Wiege 4 auf einen Grenzschalter 220, und dadurch wird der nächste Arbeitsgang eingeleitet, vgl. den Vorgang B wie oben beschrieben.

G. Sind alle Zahntellungen des Werkstücks bearbeitet, dann wird die Leitung 150 des Zylinders 148 mit dem Druckmittel besohickt. Dieses treibt den Kolben 142 und den Schlitten 22 in die Stellung zum Ausspannen des fertigen und zum Einspannen eines neuen Werkstücke.

Der beschriebene Arbeitsablauf kann beispielsweise so abgeändert werden, daß das anfängliche Einstechen unterbleibt. Alle Arbeitsgänge, bei denen eine Spanabnahme stattfindet, finden nur während der Zeiträume statt, in denen die Klemmen geschlossen sind, also zwischen den aufeinanderfolgenden Abwälzechritten.

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Claims

1. Nach dem Abwälzverfahren arbeitende Maschine zum Verzahnen von Kegel- oder Hypoidzahnr feldern mittels eines umlaufenden Messerkopfes, der von einer in einem Gehäuse schwingend gelagerten Wiege getragen wird, die zeitlich abgestimmt auf die Hin- und Herdrehung des WerkstUckha]ters angetrieben ist und das Werkstück an dem Messerkranz des Messerkopfes abwälzt, wobei dieser Messerkranz die Zahnlücken am Werkstück herausarbeitet, dadurch gekennzeichnet, daß am Werkstückhalter (8) und an der Wiege (4) vorgesehene, zum Stillsetzen dieser Elemente dienende Klemmen (108, 110) durch ein synchron mit dem Messerkopfumlauf angetriebenes Schaltwerk (lOO, 102) schrittweise Jeweils nur dann lösbar sind, wenn nach dem Schnitt eines Messers (78, 82) des Messerkopfes (2) das in entsprechendem Abstand folgende nächste Messer noch nicht zum Schnitt gelangt ist, aber geschlossen sind, um Wiege und Messerkopf während der Spanabnahme starr festzuklemmen, und daß durch dieses Schaltwerk der Wiegenantrieb jeweils solange ausschaltbar ist, als die Klemmen (108, HO) geschlossen sind.

2. Maschine nach Anspruch 1 mit einem für den Werkstückhalter vorgesehenen Vorschubantrieb, durch den das Werkstück geradlinig auf die Wiege zu zwecke Einstechens des Messerkopfes in das Werkstück vor der Abwälzbewegung verschiebbar ist, gekennzeichnet durch eine weitere Klemmeinrichtung (144, 198, 210) zum Festklemmen des den Werkstückhalter (8) tragenden Werkstückspiadelkopfes (lO) am Wiegengehäuse (6) während der Spanabnahme unter Steuerung durch das Schaltwerk (lOO, 102), das diese

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Klemmeinrichtung nur während der ZaitrHume lbst, in denen kein Messer des Messerkopfes am Werkstück (13) angreift.

3. Maschine nach Anspruch 2, bei der das WlegengehUuse und dar VerkstUckspindelkopf durch eine Brücke verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß diese Brücke (I8O, 202) durch getrennte Klemmen (l9k, 210) mit dem Werkstückspindelgehäuse (lO) und dem Wiegengehäuse (6) verbunden ist.

k. Maschine nach Anspruch 3 oder k mit einem Messerkopf mit Messern, die nur an den Zahnflanken zum Schnitt kommen, und mit Messern, die nur am ZahnlUckengrund zum Schnitt kommen, dadurch gekennzeichnet, daß die Klemmen (108, 110; 194, 210) nur schließbar sind, wenn die Sftanabnahme durch die an den Zahnflanken zum Schnitt kommenden Messer (70, 32) erfolgt, aber gelöst sind, wenn die Zahnabnahme durch die am ZahnlUckengrund zum Schnitt kommenden Messer (86) stattfindet.

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5. Maschine nach einem der Ansprüche 1 bia 4, dadurch

gekennzeichnet, daß das Schaltwerk mit der Messerkopfspindel in Getriebeverbindung stehende Nocken (40, 104) enthält, durch die Schalter (lüO, 102) im Takt mit der Einwiikung der Messer auf das Werkstück (13) schaltbar sind.

6. Maschine nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, daü durch die Vorschubeinrichtung (140-144) auf das Werkstückspindelgehäuse (lO) ständig eine Kraft in Richtung auf das Vviegengehäuse (6) ausgeübt wird.

7. Maschine nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Brücke aus zwei Streben (102, 180) besteht, die je mit dem einen Ende am Wiegengehäuse (6) bzw. Werkstückspindelgehäu&e (lO) gelenkig befestigt sind und mit dem anderen Ende in einer der Klemmen (210, 194) gleiten, deren eine (210) am Wiegengehäuse (6) und deren andere (194) am Werkstückspindelgehäuse (lO) sitzt.

ö. Maschine nach Anspruch 7» dadurch gekennzeichnet, daü auch das gelenkig befestigte Ende der einen Strebe (202) durch die Klemme (194) der anderen Strebe (180) festklemmbar ist.

9* Maschine nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Klemme (i94) für die beiden Streben (202, 180) einen am Werkstückspindelgehäuse (lO) sitzenden hydraulischen Zylinder (212) enthält, und daß das verschiebbare Ende der einen Strebe (iöO) durch die Kolbenstange (l92) des in diesem Zylinder verschiebbaren Kolbens (l9ö) iestklemrabar ist.

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10. Maschine nach Anspruch 9» dadurch gekennzeichnet, daß ein Krafterzeuger (184) die letztgenannte Strebe (180) mit einer Kante an die Kolbenstange (192) angedrückt hält.

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