DE7828362U1 - Evolventen-abrichtapparat - Google Patents

Description

I Anmelder: Stuttgart, 11. September 1978

J Erich Geiger P 3584 S/kg

1 Lessingstraße 13

I 7320 Göppingen

■ ( ) Vertreter;

■ / r ι ι

I Kohler - Schwindling - Späth

ί Patentanwälte

ίϊ Hohentwielstraße 41

I 7000 Stuttgart 1

ί Evolventen-Abrichtapparat

; Die Erfindung betrifft einen Evolventen-Abrichtapparat mit

I einem den Grundkreis der Evolvente definierenden Körper,

I mit einem auf dem Körper auf- und abwickelbaren, flexiblen

I Glied, das an einem Ende in bezug auf den Körper festgp-

I V) legt ist, und mit einem mit dem anderen, freien Ende des

1 flexiblen Gliedes in Wirkverbindung stehenden Abrichtwerk-

I seug, das in eine durch die Stellung des freien Endes des

i gespannt gehaltenen, flexiblen Gliedes bestimmte Stellung bringbar isto

■Ein solcher Evolventen-Abrichtapparat hat den Zweck, Schleifscheiben ein Profil zu geben, das der Zahnlücke eines zu schleifenden Zahnrades entspricht. Derart abgerichtete Schleifscheiben ermöglichen es, mit relativ

-Z- ί

geringem Aufwand gehärtete Stirnräder zu schleifen, die |; in zunehmendem Maße für viele Anwendungszwecke benötigt v/erden und deren Herstellung auf herkömmlichen Zahnflanken-Schleifmaschinen viel zu teuer sind. !■

-^s ist ein Evolventen-Abrichtapparat im Handel erhältliche || Dieser Abrichtapparat weist als den Grundkreis definie- j; renden Körper eine Scheibe auf, an deren Umfang ein Stahlband befestigt ist. Es muß daher für jeden Grundkreis-Durchmesser eine besondere Scheibe mit Stahlband angefertigt oder in Vorrat gehalten werden» Außerdem ist es schwierig, die die Form des Evolventen-Profils bestimmende Länge des Stahlbandes, die von einer bestimmten Umfangsstelle der Scheibe aus zu messen ist, zu bestimmen und danach das Abrichtwerkzeug zu führen» Die Folge davon ist, daß der bekannte Abrichtapparat nur die Herstellung solcher Zahnprofile ermöglicht, für welche Grundkreisscheiben vorhanden sind, und daß außerdem die Genauigkeit der herstellbaren Profile zu wünschen übrig läßt.

Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen solchen Evolventen-Abrichtapparat so auszubilden, daß er die Herstellung praktisch jedes beliebigen Profils mit großer Genauigkeit ermöglicht und auch die Herstellung von Profilen mit korrigierten Zahnformen gestattet.

Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, daß der den Grundkreis der Evolvente definierende Körper zwei koaxial zueinander angeordnete, mit ihren Spitzen gegeiieinandergerichtete sowie kammartig ausgebildete und

ineinandergreifende Kegelstumpfabschnitte aufweist, die in einem Träger in Axialrichtung gegeneinander verschiebbar sind und deren gegeneinander gerichtete, sich durchdringende Kegelflächen eine Nut definieren, die auf einem zu ihren Achsen konzentrischen Kreisabschnitt liegt und an deren Grund ein das flexible Glied bildendes Seil anliegt.

Bei dem erfindungsgemäßen Abrichtapparat ist also der Durchmesser des Grundkreises durch eine RelatiwerSchiebung der Kegelstumpfabschnitte kontinuierlich verstellbar, so daß Evolventen-Profile mit beliebigen Grundkreis-Durchmessern herstellbar sind ohne daß für jeden Grundkreis besondere Grundkreisscheiben vorhanden sein müssten. Dabei ist von besonderem Vorteil, daß zur Korrektur von Planprofilen aufgrund praktischer Versuche beliebige Änderungen des Grundkreises möglich sind, ohne daß hierfür besondere Werkzeuge angefertigt werden müssten. Weiterhin kann bei einem nach der Erfindung ausgebildeten Evolventen-^Abrichtapparat die Länge des in der Nut liegenden Seiles durch besondere Einrichtungen beliebig eingestellt werden, so daß auch hier zusätzliche Varationsmöglichkeiten vorhanden sind, die auch eine genaue Bemessung der Seillänge und damit eine genaue Bestimmung des Evolventen-Profils gestatten»

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist der eine Kegelstumpfabschnitt mit seinem spitzen Ende am Ende einer den anderen Kegelstumpfabschnitt durchdringenden Gewindestange und der andere Kegelstumpf—

abschnitt mit seinem breiten Ende an einer zur Gewindestange koaxial angeordneten Mutter befestigt. Die Gewindestange sowie die Mutter sind in bzw. auf einem Stellrohr gelagert, das in dem Träger drehbar gelagert ist und Innen- und Außengewinde gleicher Steigung aufweist. Diese Anordnung ermöglicht eine gegensinnige Verschiebung der

Kegelstumpf abschnitte, durch die gewährleistet ist, daß die den Grundkreis definierende Nut bei einer Verstellung des Grundkreisdurchmessers ihre Lage in Axialrichtung der ρ - Kegelstumpfabschnitte nicht ändert» Daher ist bei einer Änderung des Grundkreisdurchmessers keine Justierung des Abrichtwerkzeuges in bezug auf die Übene des Grundkreises erforderlich.

ε Eine solche Anordnung bietet die weitere_} vorteilhafte

Möglichkeit, das Stellrohr mit einem Stellknopf zu versehen., der am Umfang eine Skala trägt, und an der Gewindestange einen ebenfalls mit einer Skala versehenen, im übrigen aber glatten lindabschnitt anzubringen, der eine zentrale Bohrung des Stellknopes durchdringt. Da die Lage des Endabschnittes der Gewindestange und die V/inkelstellung des Stellknopes für die Relativstellung der beiden Kegelstumpfabschnitte und infolgedessen für den Durchmesser des Grundkreises charakteristisch sind, können diese Skalen so eingerichtet werden, daß sie unmittelbar den Durchmesser des Grundkreises angeben. Damit ist eine sehr einfache und zugleich genaue Einstellmöglichkeit für den Grundkreis gegeben.»

Die Kegelstumpfabschnitte können jeweils von einer Schar im Abstand voneinander angeordneter Lamellen gebildet warden, die mit einem Rand mit einer Tragplatte verbunden sind. Dabei ist es möglich, die Lamellen durch Anbringen von Einschnitten in einen massiven Körper herzustellen, aber auch beispielsweise durch Bleche zu bilden, die mit einem Rand in Schlitze einer Tragplatte eingelassen sind. Insbesondere kann der eine, am Ende einer Gewindestange befestigte Kegelstumpfabschnitt eine in Verlängerung der Gewindestange angeordnete Tragplatte -umfassen, wogegen der andere Kegelstumpfabschnitt eine senkrecht zur Achse des Kegelstumpfes stehende Tragplatte aufweisen kann, welche mit einer Gewindebohrung versehen ist und die auf dem Stellrohr sitzende Mutter bildet. Eine solche Anordnung zeichnet sich sowohl durch ihren einfachen Aufbau als auch durch ihre hohe Stabilität aus, die wegen der hohen Genauigkeit, mit welcher ein solcher Evolventenik-brichtapparat arbeiten muß, zu fordern ist.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann das eine Ende ■des Seiles mit einer am Träger befestigten Stellvorrichtung verbunden sein, die den Abstand dieses Endes von den den Grundkreis definierenden Kegelstumpfabschnitten und damit die Länge des über die Anlagestelle am Grundkreis überstehenden freien Endes des Seiles zu ändern gestattet. Eine solche Stelleinrichtung ermöglicht wiederum nicht nur eine kontinuierliche und sehr genaue Einstellung der Seillänge, wie sie für die Erstellung beliebiger Evolventen-Profile sowie die Anbringung von Korrekturen gefordert

• · t *

werden muß, sondern läßt sich auch mit Skalen versehen, die wiederum Angaben liefern* welche unmittelbar oder ggf„ auch mittels Tabellen die Seillänge einzustellen gestatten, die bei einem bestimmten Grundkreis über einen bestimmten Tangentialpunkt überstehen mußο

Um eine einwandfreie Führung des Abrichtwerkzeuges zu gewährleisten, ist in weiterer Ausgestaltung der .Erfindung | vorgesehen, daß das freie Ende des Seiles mit einem V/erk- f zeughalter verbunden ist, der tangential zur Umfangsflache | der Kegelstumpfabschnitte auf einem Schlitten verschiebbar gelagert ist, der seinerseits in einer zur Verschieberich- | tung des Werkzeughalters senkrechten Richtung ebenfalls tangential zur Umfangsfläche der Kegelstumpfabschnitte an dem träger verschiebbar gelagert ist. Auf diese V/eise ist der Werkzeughalter in einer zur Ebene des Gruadkreises parallelen Ebene in zwei zueinander senkrechten Richtungen verschiebbar, so daß das Abrichtwerkzeug jeden beliebigen Punkt in dieser Ebene erreichen und infolgedessen in dieser ■bbene auch längs der gewünschten Evolvente geführt werden kann, die durch das Abwickeln des Seiles auf der Umfangsfläche des Grundkreises definiert ist. Dabei kann zwischen dem Werkzeughalter und dem Träger eine Feder angeordnet sein, die bestrebt ist, den Werkzeughalter in eine Endstellung zu bewegen, in der das Seil die den Grundkreis definierenden Kegelstumpfabschnitte maximal umschlingt. Diese Maßnahme macht es möglich, von definierten Endstellungen aus zu arbeiten, wodurch die Benutzung des erfin-

jngsgemäßen Evolventen-Abrichtapparates erheblich erleichtert wird ο

Bei einer bevorzugten Ausführungsform, der Erfindung weist der Träger zur Verbindung mit einer Werkzeugmaschine, insbesondere dem Vertikalsupport einer Langtisch-Schleifmaschine, einen Haltearm auf, der mit dem die Kegelstumpfabschnitte und ggf. den Werkzeughalter tragenden Lagerteil des Trägers um die Achse der Kegelstumpfabschnitte schwenkbar verbunden ist. Diese Anordnung macht es möglich, unter Konstanthaltung eines definierten Punktes am Umfang des Grundkreises diesen Punkt gegenüber der Ebene, in der sich die abzurichtende Schleifscheibe befindet, zu verschwenken. Hierdurch ist eine definierte Einstellung des die Form des Zahnprofils bestimmenden Eingriffswinkels möglich, ohne daß eine solche Änderung auf die anderen einzustellenden Größen zu berücksichtigende Rückwirkungen hätte_o Hierdurch wird also die Anwendung des erfindungsgemäßen üvolventen-Abrichtapparates bedeutend erleichtert.

Zur Herstellung der Verbindung zwischen dem Haltearm und dem Lagerteil kann der Haltearm eine kreisbogenförmige
Führungsfläche aufweisen, die an eine zur Achse der Kegelstumpfabschnitte konzentrische Gegenfläche des Lagerteils angepreßt ist. Eine solche Anordnung zeichnet sich wiederum durch eine hohe Stabilität aus und gewährleistet gute
Einstellmöglichkeiten.

Bei einer Schwenkbarkeit des Lagerteiles mit den Kegelstumpfabschnitten bleiben die geometrischen Verhältnisse besonders einfach, wenn in weiterer Ausgestaltung der

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, Erfindung der Endpunkt des freien Endes des Seiles und

dei- Angriffspunkt des Abrichtwerkzeuges auf einer gemeinsamen Parallelen zur Achse der Kegelstumpfabschnitte angeordnet sind, weil dann keinerlei Verschiebungen zwischen der von dem Ende des Seiles beschriebenen und der von dem Werkzeug beschriebenen Kurven zu berücksichtigen sind»

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann der Träger um •ine Achse schwenkbar sein, die sich in der Bewegungsebene / \ des Abrichtwerkzeuges auf der konvexen Seite der von dem

Abrichtwerkzeug beschriebenen Evolvente in der Mittelebene der abzurichtenden Schleifscheibe befindet, und dann in i um 180° verschiedenen Betriebsstellungen fixierbar

pein, in denen die Bewegungsebene des Abrichtwerkzeuges eenkrecht zur Mittelebene der Schleifscheibe steht. Durch diese Maßnahme wird erreicht, daß ohne zusätzliche Justier-Haßnahmen die beiden zur Mittelebene der abzurichtenden ßchleifscheibe symmetrischen Evolventen-Profile abgerichtet werden können, die zur Erzeugung der beiden die Zahnlücke «ines Zahnrades begrenzenden Flanken erforderlich sind.

Obwohl normalerweise die Schwenkachse die Grundkreisachse, fclso die Achsen der Kegelstumpfabschnitte, schneiden muß, kann es zur Anbringung von Korrekturen von Vorteil sein, •renn der (Dnäger senkrecht zu der Schwenkachse verschiebbar ist. Zu diesem Zweck sieht eine bevorzugte Ausführungsform |er Erfindung vor, daß ein die Schwenkachse bildender Achs- »apfen im Träger auf einer Gewindespindel verschiebbar angeordnet ist, deren Achse sich in der Bewegungsebene des

Abrichtwerkzeuges senkrecht zur Mittelebene der Schleifscheibe erstreckt und mit seinen Enden in den Armen eines gabelförmigen Lagerstückes drehbar gelagert ist. Dabei kann ferner im Joch des Lagerstückes ein axial verschieb- ψ liches Rastglied angeordnet sein, das in den Betriebs-

Stellungen des Trägers mit jeweils einem der aus dem Träger herausragenden Enden der Gewindespindel in Eingriff kommt. Wenn der Träger mit einem Haltearm versehen ist, ,ist der Achszapfen vorzugsweise in diesem Haltearm angeordnet.

Die Erfindung wird im folgenden anliand des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles näher beschrieben und erläutert» Die der Beschreibung und der Zeichnung zu entnehmenden Merkmale können bei anderen Ausführungsformen der Erfindung einzeln für sich oder zu mehreren in beliebiger Kombination Anwendung finden. Es zeigen

Fig. 1 ein Diagramm der geometrischen Verhältnisse, welche die Arbeitsweise des Evolventen-Abrichtapparates bestimmen,

Fig. 2 die Ansicht von Teilen einer FlachschleifmaschJLjie, die mit einem Evolventen-Abrichtapparat nach der Erfindung ausgestattet ist,

Fig. 3 eine Draufsicht auf die Anordnung nach Fig. 2,

Fig. 4 eine Seitenansicht der Anordnung nach Fig. 2 in Richtung des Pfeiles IV,

Fig. 5 einen Schnitt durch die Anordnung nach Fig. 2 längs der Linie T-V,

Fig. 6 einen Schnitt durch den Evolventen-Abrichtapparat längs der Linie VI-VI in Fig. 4 in vergrößertem Maßstab,

Fig. 7 einen Schnitt längs der Linie VIi-VII durch den Apparat nach Fig. 6 und

Fig. 8 eine ü-nsicht des Apparates nach Fig. 6 in Richtung des Pfeiles VHI₀

Wie aus der Theorie der Evolventen-Verzahnungen allgemein bekannt, sind Bestimmungsgrößen für das Zahnprofil der Grundkreis 1 und der Teilkreis 2, die beide in Fig. 1 dargestellt sind. Die von dem Punkt A, in dem das Zahnprofil 3 den Teilkreis 2 schneidet, an den Grundkreis 1 gezogene Tangente bildet die Eingriffslinie 4. Der Winkel d. , den die Eingriffslinie 4 mit einer Geraden 5 bildet, die zu dem das Zentrum Z deg ^urundkreises 1 und des Teilkreises 2 mit dem Punkt A verbindenden Radialstrahl 6 senkrecht steht, ist der Eingriffswinkel. Der Eingriffswinkel cfy befindet sich auch an der Spitze des Dreieckes, das von der Tangente 4, dem Radialstrahl 6 und dem Radius 7 des Grundkreises 1 gebildet wird, der dessen Zentrum mit dem Punkt B verbindet, in welchem die Eingriffslinie 4 den Grundkreis tangierte

Das Dreieck ABZ ist durch die Radien von Grundkreiü 1 und Teilkreis 2 definiert, weil sich an der Ecke B ein rechter

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Die zur Mittelebene 9 symmetrische Flanke 10 der Zahnlücke kann einfach dadurch erzeugt werden, daß die zur Erzeugung der Flanke 3 dienende Anordnung um eine Achse um 180° geschwenkt wird, die in der Zeichnungsebene der Fig. 1 in der Mittelebene 9 der Zahnlücke liegt. Die in den Fig. 2 bis 8 dargestellte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Abrichtapparates gestattet eine eindeutige Einstellung

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Winkel befindet,. Infolgedessen sind durch diese Größen auch der Eingrifsswinkel <x und die Länge der Strecke AB vom £angentialpunkt B "bis zum Eingriffspunkt A bestimmte Pur das Zahnprofil ist noch die auf dem Teilkreis 2 gemessene Lückenweite zwischen den Punkten A und A¹ von Bedeutung, die sich aus dem Modul des Zahnrades ergibt. Die Lückenweite A A¹ bestimmt einen Yiinkel 0> zwischen den zugeordneten Radialstrahlen 6 und 8· Die Hälfte dieses Winkels ß ist zu dem Eingriffswinkel d·. zu addieren, um den Winkel-γ* zwischen der Mittelebene 9 der Zahnlücke und dem Radius 7 zu erhalten, der zu dem Tangentialpunkt B auf dam Gr-undkr-eiiä führt»

Nach dem Vorstehenden ist die Evolvente eines Zahnprofils f

dann definiert, wenn folgende Größen bekannt und einstell- |

bar sind: |

1. Der Radius 7 des Grundkreises 1 I

2. die Größe der Strecke AB und S 3ο die Größe des Winkels γ zwischen der Mittelebene der J.

Zahnlück-e und dem zum Tangentialpunkt B führenden j.

Radius 7«. !

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der genannten drei Bestimmungsgrößen einschließlich einer Verschwenkung um die in der Mittelebene der Zahnlücke liegende Achse zur Erzeugung der symmetrischen Flanken und 10„ Darüber hinaus sind zusätzliche Einstellmöglichkeiten zur Erzeugung korrigierter Zahnflanken vorgesehen·

Der in den Fig. 2 bis 8 als Ausführungsbeispiel dargestellte Evolventen-Abrichtapparat ist an dem Vertikalsupport einer im übrigen nicht näher dargestellten Langtisch-Schleif-/\ maschine befestigt, der gegenüber einem Ständerteil 22 dieser Schleifmaschine mittels eines Handrades 23 in Vertikalrichtung verstellbar ist« Zur Befestigung an dem Vertikalsupport 21 dient der Haltearm 24 eines Trägers 25, der außerdem ein bockartiges Lagerteil 26 umfaßt_o

Wie insbesondere aus den Fig. 6 bis 8 ersichtlich, besteht das bockartigö Jagerteil 26 aus einer Grundplatte 27 und zwei Endplatten 28 und 29. In der einen Endplatte 28 ist eine Stange 30 verschiebbar und mittels eines Keiles 31 unverdrehbar gelagert, die an ihrem im Bereich zwischen den Endplatten 28 und 29 liegenden Ende einen geschlitzten

Körper 32 trägt. Dieser Körper hat annähernd die Form eines ( halben Doppelkegelstumpfes, der sich mit seiner Durchmesserebene an eine Tragplatte 33 anschließt, die in Verlängerung der Stange 30 angeordnet ist. Die Längsschlitze im Körper Bind radial zur Achse des Kegelstumpfes angeordnet, so daß der Körper 32 aus einer Vielzahl von radial gerichteten Lamellen 34 besteht, die sich an die Tragplatte 33 anechließen. An dem der Stange 30 gegenüberliegenden Ende

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des Körpers 32 ist eine zur Stange 30 koaxiale Gewindestange 35 angebracht., die in die Gewindebohrung eines

] Stellrohres 36 eingreift, das in der anderen Endplatte 29

verdrehbar, aber unverschiebbar gelagert ist.

Der geschlitzte Körper 32 wirkt mit einem weiteren ge-

schlitzten Körper 37 zusammen, der aus einer zu den platten 28 und 29 des Lagerteils parallelen Tragplatte 38 und Lamellen 39 besteht, die an der dein anderen geschlitzten ν Körper 32 zugewandten Seite dieser Tragplatte 38 befestigt, beispielsweise in Schlitze der Tragplatte eingesetzt sind. Die Tragplatte p8 weist eine Gewindebohrung auf, die von dem auch ein Außengewinde aufweisenden Stellrohr 36 durchsetzt ist. Außerdem ist die Tragplatte 38 an ihrer den Lamellen 39 abgewandten Seite mit zwei Führungsstangen 40 versehen, die in entsprechende Bohrungen der benachbarten Endplatte 29 eingreifen. Die dem geschlitzten Körper 32 zugewandten Ränder 41 der Lamellen 39 liegen wiederum auf der Oberfläche eines Kegelstumpfabschnittes, dessen Durahmesserebene durch die Achsen der Stange 30 und der Gewindestange 35 verläuft und mit de.·? Durchmess er ebene der Kegelstumpfabschnitte zusammenfällt, die von dem geschlitzten Körper 32 gebildet werden. Außerdem sind die Lamellen 39 ero angeordnet, daß sie in die Schlitze zwischen den Lamellen 34 des geschlitzten Körpers 32 hineinpassen.

An der Außenseite der Endplatte 29 ist das Stellrohr 36 mit einem mit einer Skala versehenen Stellknopf 42 versehen. Außerdem durchdringt die Gewindestange 35 das Stellrohr 36 auf seiner ganzen Länge und weist ein ebenfalls mit einer

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Skala versehenes, glattöe Ende 43 auf, so daß ähnlich wie bei einer Mikrometerschraube die ükala auf dem Ende 43 der Gewindestange 35 zusammen mit der Skala am Umfang des Stellknopfes 42 eine Anzeige für die Stellung des geschlitzten Körpers 32, aber auch des aus der Tragplatte 38 mit den Lamellen 39 bestehenden Körpers lieferte Die Innen- und Außengewinde des Stellrohres 36 sind mit gleicher Steigung gegensinnig ausgebildet, so daß bei einer Drehung des Stellrohres die beiden Kegelstumpfabschnitte gegeneinander verschoben werdeno Die gegeneinander gerichteten und zusammenwirkenden Kegelstumpfabschnitte der beiden Körper bilden außerdem mit ihrer Achse den gleichen Winkel, so daß bei der gegensinnigen Verschiebung der Kegelstumpfabschnitte die Stelle ihrer Überschneidung stets in der gleichen Ebene 44 verbleibt. An der Stelle, an der die ineinandergreifenden Lamellen einander kreuzen, wird eine zur Achse der Kegelstumpfabschnitte konzentrische, auf einem Kreis liegende Nut definiert, deren Durchmesser , durch die ^elativstellung der beiden kegelstumpfförmigen Abschnitte bestimmt ist. Daher können die Skalen auf dem Stellknopf 42 und dem glatten Ende 43 der Gewindestange 35 | unmittelbar den Durchmesser dieses Kreises angeben, der £ den Grundkreis 1 für die Erzeugung des Evolventen-Profiles §

I darstellt. g

Auf der gleichen Endplatte 29, in der das Stellrohr 36 | gelagert ist, ist ein weiterer Stellknopf 45 mit einer I Zugstange 46 gelagert, anderen auf der Innenseite der

o/.

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Endplatte 29 gelegenen Ende ein Drahtseil 47 befestigt ist. Daa Drahtseil verläuft parallel zur Achse der Kegelstumpfabschnitte bis zu einer Umlenkrolle 48, die um eine in Verlängerung des Drahtseiles 47 liegende Achse in einem Ansatz 49 der Grundplatte 27 derart schwenkbar gelagert ist, daß eine ihrer Tangenten mit der Achse der Zugstange 46 zusammenfällt und die andere ihrer Tangenten in der Ebene der von den beiden kegelstumpfformigen Körpern gebildeten Nut liegt. Daa der Zugstange 46 abgewandte

f } Ende des Drahtseiles 47 ist mit dem Arm 50 eines Werkzeughalters 51 verbunden. Das über den von den Kegelstumpfabschnitten definierten Grundkreis laufende Seil 47 bestimmt demnach die Länge der Strecke 4 in ^ig. 1 und damit das Evolventen-Profil. Die Länge des Abschnittes AB von einem definierten Punkt am Umfang des Grundkreises ist mittels des Stellknopfes 45 und der Zugstange 46 veränderbar. Skalen am Stellknopf 45 und der Zugstange 46 sind für diese Länge charakteristisch. Sie geben jedoch nicht unmittelbar diese Länge an, weil das über den Punkt B am Grundkreis überstehende Ende des Seiles 47 bei der beschriebenen Anordnung eine Funktion des Grundkreis-Durchnessers ist. Es besteht jedoch die einfache Möglichkeit,

ν mittels Tabellen oder Nomogrammen die Beziehen zwischen der Strecke AB in Fig. 1, dem Grundkreis-Durchmesser und der Einstellung an dem Stellknopf 45 anzugeben· f

Damit das Werkzeug in einer zur Et>ene des Grundkreises parallelen Ebene eine Evolvente beschreiben kann, muß es in einer solchen Ebene in zwei verschiedenen Richtungen

Il III!

bewegbar sein. Zu diesem Zweck ist auf der Außenseite der Grundplatte 27 ein Schlitten 52 in einer zur Achse des ßtellrohres 36 senkrechten Richtung verschiebbar gelagert. Auf dem Schlitten 52 ist seinerseits der Werkzeughalter 51 verschiebbar gelagert, und zwar wiederum in einer zur Achse des Stellrohres 36 senkrechten Ebene, jedoch in einer zur Bewegungsrichtung des Schlittens 52 senkrechten Richtung«. Auf diese Weise ist der Werkzeughalter in zwei zueinander senkrechten Richtungen in einer zur Achse des ( ) ßtellrohres 36 senkrechten und infolgedessen in einer zur Ebene des Grundkreises parallelen Ebene verschiebbar. Eine zwischen dem Werkzeughalter 51 und der Grundplatte 27 des Lagerteiles 26 angeordnete Schraubenzugfeder 53 ist bestrebt, den Werkzeughalter in einer Endstellung zu halten, in der das Seil 47 die den Grundkreis definierenden Kegelstumpfabschnitte maximal umschlingt, ^in am Werkzeughalter 51 angebrachter Handgriff 5^ ermöglicht es, den Werkzeughalter aus dieser Endsttllung unter Straffheiten des Seiles herauszuziehen, wobei sich das Drahtseil von den den Grundkreis definierenden Kegelstumpfabschnitten in zunehmendem Maße abwickelt, wodurch der Werkzeughalter gezwungen ist, die Bahn einer Evolvente zu beschreiben, die durch den Durchmesser des Grundkreises und die Dreieckeeite AB in Fig. 1 definiert ist.

Wie das Diagramm in Fig. 1 weiter gezeigt hat, muß noch die Möglichkeit bestehen, den Winkel Y einzustellen, den der Radius 7 zum langentialpunkt B des Grundkreises 1 mit der Mittelebene der Zahnlücke, also der Mittelebene der abzurichtenden Schleifscheibe bilden muß. Z_war könnte die

il·· · ·

Einstellung des Winkels γ rechnerisch erfolgen, indem der Punkt B auf dem durch die Kegelstumpfabschnitte definierten Grundkreis verschoben und danach die Seillänge AB

] bestimmt wird, Jedoch wird hierdurch das Einstellen des

(b Abrichtapparates auf ein gewünschtes Zahnprofil relativ

I schwierig« Es ist daher vorzuziehen, für den Tangential-

, punkt B einen apparatefesten Punkt zu wählen, insbe-

I sondere derart, daß die Strecke AB stets parallel zur

ίί Grundplatte 27 des Lagerteiles 26 verläuft. Die Einstel-

·: . lung des Winkels γ , der sich aus dem Eingriffswinkel (J_x I und der halben Weite der Zahnlücke (i/2 ergibt, kann dann

durch Verschwenken des Lagerteils um die Grundkreisachse, I also die Achse der Kegelstumpfabschnitte, erfolgen. Zu

j diesem Zweck ist der Lagerteil 26 des Trägers 25 mit des-

1 sen Haltearm 24 durch eine Klemmeinrichtung mit kreis-

^:; bogenförmigen JFührungsflachen, die zur Achse der Kegel-

I stumpfabschnitte konzentrisch sind, verbunden· Die Klemm-

I einrichtung umfaßt einen auf der Außenseite der Grund-

* platte 27 neben dem Schlitten 52 mit dem Werkzeughalter

I befestigten Block 55, auf dessen gewölbte Oberfläche 56

I ein Abschnitt 57 des Haltearmes 24 aufliegt, der an seiner

I Unterseite eine kreisbogenförmige. Pührungsfläche aufweist,

I C) ⁸^ der die Oberfläche des Blockes 55 als Gegenfläche anil liegt. In dem Abschnitt 57 des Haltearmes sind auf den I Smfang des von der Oberfläche 56 definierten Kreisabschnit-I tes verteilte Langlöcher 58 angeordnet. Der Abschnitt I fies Haltearmes 24 wird mit seiner Führungsfläche gegen die Oberfläche 56 des Blockes ^ durch Spannschrauben 59 angepreßt, die ein an der Außenseite des Abschnittes 57 anliegendes Druckstück 60 und die Langlöcher 58 in dem Abschnitt

durchdringen und in Gewindebohrungen des Blockes 55 eingedreht sindo Auch ermöglichen Skalen die genaue Einstellung des gewünschten Winkels.

Da der erfindungsgemäße Abrichtapparat "besonders dazu bestimmt ist, die Herstellung von kleinen Zahnrädern zu vereinfachen, haben dementsprechend die Grundkreise und Seillängen AB Abmessungen, die im Bereich weniger Zentimeter liegen«, Daher ist es erforderlich, das Abrichten der Schleifscheibe an einem Ort vorzunehmen, der ausreichend weit von den die Evolventen definierenden Gliedern entfernt ist, um dort die abzurichtende Schleifscheibe unterbringen zu können. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel weist daher der Werkzeughalter 5I an seinem Ars 50 einen Ausleger 61 auf, an dessen Ende sich das Abrichtwerkzeug, also ein Diamant, befindet. Der Ausleger 61 ist so bemessen, daß der Angriffspunkt des Abrichtwerkzeuges 62 und der Verbindungspunkt zwischen dem Drahtseil 47 und dem Werkzeughalter 51 auf einer gemeinsamen Parallelen zur Achse der Kegelstumpfabschnitte angeordnet sind» Auf diese Weise ist nicht nur gewährleistet, daß das Abrichtwerkzeug genau die gleiche Kurve beschreibt wie das mit dem Werkzeughalter verbundene Seilende, sondern daß auch alle anderen geometrischen Verhältnisse in bezug auf den Grundkreis genau eingehalten werden, ohne daß irgendwelche zusätzlichen geometrischen Beziehungen zu beachten wären.

Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel befindet sich das Abrichtwerkzeug 62 in der Mittelebene des Vertikalsupports 21 der Langtisch-Schleifmaschine, in welcher Ebene

sich auch die Welle befindet, auf der die abzurichtende Schleifscheibe 63 befestigt ist« Die Schleifscheibe 63 ist ferner so eingestellt, daß ihre Mittelebene die Achse der den Grundkreis definierenden Kegelstumpfabschnitte schneidet und außerdem in einer Ebene liegt, welche die Bezugsebene für die Einstellung des Winkels χ ist» Hierbei handelt es sich um die durch die Schleifmaschine definierte Vertikalebene. Die Anpassung an die Größe der Schleifscheibe kann dann mittels des Vertikalsupports 21 erfolgen. Ebenso kann das Ausrichten der Schleifscheibe auf die Grundkreisachse mittels der Horizontal-Supporte der Schleifmaschine stattfinden. Um hier zusätzliche Variationsmöglichkeiten zu bieten, kann der Träger 25 an dem Vertikalsupport 21 der Schleifmaschine in mehreren, in 3?ig. 4 durch mehrere Schraublöcher 64· angedeuteten Stellungen befestigt werden.

Wie aus Fig. 1 ersichtlich, ist das zur -Erzeugung einer Zahnlücke erforderliche Profil einer Schleifscheibe zur Mittelebene der Schleifscheibe symmetrisch. Ils kann daher nach dem Abrichten einer Seite der Schleifscheibe ein neues Einstellen des Abrichtapparates vermieden werden, wenn die Möglichkeit besteht, entweder die Schleifscheibe oder aber den Abrichtapparat um eine Achse zu schwenken, die in der Mittelebene der Schleifscheibe durch deren Achse und die Achse des ^rundkreises verläuft. Bei der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsform iat ein solches Schwenken des Abrichtapparates möglich» Zu diesem Zweck ist an der Unterseite des Vertikalsupportes 21 der

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Schleifmaschine ein gabelförmiges Lagerstück 65 befestigt, zwischen dessen Armen 66, 67 der Haltearm 24 auf einem Achszapfen 68 schwenkbar gelagert ist. Wie aus Fig. 5 ersichtlich, ist der Achszapfen 68 im Haltearm 24 auf einer Gewindespindel 69 angeordnet, die den Achszapfen senkrecht durchdringt und mit ihren Enden 70 aus dem Haltearm 24 herausragt. Die Gewindespindel 69 erstreckt sich in der Bewegungsebene des Abrichtwerkzeuges 62. Die Enden der Gewindespindel 69 sind mit Rastkegeln 71 versehen, mit denen in den beiden Betriebsstellungen des Abrichtapparates ein koaxial zur Gewindespindel 69 verschiebbares, gefedertes Rastglied 72 in Eingriff kommt, das in dem Joch 73 des gabelförmigen Lagerstückes 65 gelagert ist. Ein äußerer Handgriff 74 ermöglicht das Abziehen des Rastgliedes 72 von den Rastkegeln 71 gegen die Kraft einer Feder 75ο

Wie oben erwähnt, wird normalerweise die .achse des Achszapfens 68 die Achse des Grundkreises schneiden, se daß die in Fig. 1 dargestellten geometrischen Verhältnisse vorliegen., Ein Verdrehen dor Gewinde spindel 69, was beispielsweise mit Hilfe eines an deren Enden 70 angreifenden Schlüssels erfolgen kann, ermöglicht eine leichte Verschiebung der Schwenkachse gegenüber der Grundkreisachse, was für die Erstellung korrigierter Zahnradprofile von Interesse sein kann.

Insgesamt ist ersichtlich, daß der als Ausführungsbeispiel dargestellte Evolventen-Abrichtapparat die stufenlose Einstellung aller ein Zahnprofil bestimmenden Großen ermöglicht,

nämlich, den Grundkreis-Durchmesser, die Länge des die Evolventenform "bestimmenden Seiles und des sich aus Eingriffswinkel und halber Zahnlückenweite ergebenden Anstellwinkels γ. Dabei ist "von besonderem Vorteil, daß nicht nur Evolventen-Profile mit hoher Genauigkeit erstellt werden können, sondern daß solche Profile auch beliebig korrigiert werden können, weil alle Größen voneinander unabhängig einstellbar sind. Dabei ermöglicht auch die ParallelvexSchiebung mittels der Gewindespindel eine Änderung der Zahnlückenweite ohne Änderung der Evolven ten-Profile _o

Claims (1)

1. Td.Lenl*jnsprüche

   Ίο Evolventen-Abrichtapparat mit einem den Grundkreis der Evolvente definierenden Körper, mit einem s.uf dem Körper auf- und abwickelbaren, flexiblen Glied, das an einem Ende in bezug auf den. Körper festgelegt ist, und mit einem mit dem anderen, freien Ende des flexiblen Gliedes in Wirkverbindung stehenden Abrichtwerkzeug, das in eine durch die Stellung des freien Endes des

   f-x gespannt gehaltenen flexiblen Gliedes bestimmte Stellung bringbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß der den Grundkreis der Evolvente definierende Körper zwei koaxial zueinander angeordnete, mit ihren Spitzen gegeneinander gerichtete sowie kammartig ausgebildete und ineinandergreifende Kegelstumpfabschnitte aufweist, die in einem Träger (25) in Axialrichtung gegeneinander verschiebbar sind und deren gegeneinander gerich

   tete, sich durchdringende Kegelflächen eine Nut definieren, die auf einem zu ihren Achsen konzentrischen Kreisabschnitt liegt und an deren Grund ein da? flexible Glied bildendes Seil (47) anliegt.

   2ο Evolventen-Abrichtapparat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der eine Kegelstumpfabschnitt mit seinem spitzen Ende am Ende einer den anderen Kegelstumpfabschnitt durchdringenden Gewindestange (35) und der andere Kegelstumpfabschnitt mit seinem breiten Ende an einer zur Gewindesuange (35) koaxial angeordneten Mutter befestigt ist und daß die Gewindestange (35) sowie die Mutter in bzw. auf einem Stellrohr (36)

   gelagert sind, das seinerseits in dem Träger (25) drehbar gelagert ist und Innen- und Außengewinde entgegengesetzt gleicher Steigung aufweist.

   3. Evolv-anten-Abrichtapparat nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Stellrohr (36) mit einem Stellknopf (42) versehen ist, der am Umfang eine Skala trägt, und daß ein ebenfalls mit einer Skala versehener, im übrigen glatter -ündab schnitt (43) der Gewindestange (35) eine zentrale Bohrung des Stellknopfes (42) durchdringt»

   ^volventen-ü-brichtapparat nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kegelstumpfflächen von einer Schar im Abstand voneinander angeordneter Lamellen (34, 39) gebildet werden, die mit einem Rand mit einer Tragplatte (33 bzw_o 38) verbunden sind.

   5- Evolventen-Abrichtapparat nach den Ansprüchen 2 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß der eine, am -tinde einer Gewindestange (35) befestigte Kegelstumpfabschnitt eine in Verlängerung der Gewindestange angeordnete Tragplatte (35) umfaßt, wogegen der andere Kegelstumpfabschnitt eine senkrecht zur Achse des Kegelstumpfes stehende Tragplatte (38) aufweist, welche mit einer Gewindebohrung versehen ist und die auf dem Stellrohr (36) sitzende Mutter bildet.

   III · ·

   6. iSvolventen-Abrichtapparat nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das eine Ende des Seiles (4-7) mit einer an dem Träger (25) befestigten Stellvorrichtung verbunden ist, die dem Abstand dieses Endes von den den Grundkreis definierenden Kegelstumpfabschnitten und damit die Länge des über die Anlagestelle am Grundkreis überstehenden freien Endes des Seiles zu ändern gestattet.

   Evolventen-Abrichtapparat nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das freie Ende des Seiles (4-7) mit einem Werkzeughalter (51) verbunden ist, der tangential zur Umfangsflache der Kegelstumpfabschnitte auf einem Schlitten (52) verschiebbar gelagert ist, der seinerseits in einer zur Verschieberichtung des Werkzeughalters (5Ό senkrechten Richtung ebenfalls tangential zur Umfangsfläche der Kegelstumpfabschnitte an den Träger (25) verschiebbar gelagert

   xst.

   8. Evolventen-Abrichtapparat nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Werkzeughalter (51) und dem Träger (25) eine Feder (53) angeordnet ist, die bestrebt ist, den Werkzeughalter (51) in eine Endstellung zu bewegen, in der das Seil (4-7) die den Grundkreis definierenden Kegelstumpfabschnitte maximal umschlingt *

   jf. Evolventen-Abrichtapparat nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der träger (25) zur Verbindung mit einer Werkzeugmaschine, insbesondere dem Vertikalsupport (21) einer Langtisch-Schleifmaschine,

   einen Haltearm (24) aufweist, der mit dem die Kegelstumpfabschnitte und ggf. den Werkzeughalter (51) tragenden Lagerteil (26) des Trägers um die Achse der Kegelstumpfabschnitte schwenkbar verbunden ist.

   10. Evolventen-Abrichtapparat nach Anspruch 9_t dadurch gekennzeichnet, daß der Haltearm (24) eine kreisbogen-

   fcrmige Führungsfläche aufweist, die an eine zur Achse der Kegelstumpfabschnitte konzentrische Gegenfläche O (56) des Lagerteils (26) angepreßt ist.

   11. Evolventen-Abrichtapparat nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Endpunkt des freien Endes des Seiles (47) und der Angriffspunkt des Abrichtwerkzeuges (62) auf einer gemeinsamen Parallelen zur Achse der Kegelstumpfabschnitte angeordnet sind.

   12. Evolventen-Abrichtapparat nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger (25) um eine Achse verschwenkbar ist, die sich in der Bewegungsebene des Abrichtwerkzeuges (62) auf der konvexen

   f - Seite der von dem Abrichtwerkzeug beschriebenen Evol

   vente in der Mittelebene der abzurichtenden Schleifscheibe (63) befindet, und in zwei um 180° verschiedenen BetriebsStellungen fixierbar ist, in denen die Bewegungsebene des Abrichtwerkzeuges (62) senkrecht zur Mittelebene der Schleifscheibe (63) steht.

   13· ^volventen-Abrichtapparat nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Ti>äger (25) senkrecht zu der Schwenkachse verschiebbar ist.

   14. Evolventen-Abrichtapparat nach Anspi'uch 13, dadurch gekennzeichnet, daß ein die Schwenkachse bildender Achszapfen (68) im Träger (25) auf einer Gewindespindel (69) verschiebbar angeordnet ist, deren Achse sich in der Bewegungsebene des Abrichtwerkzeuges (62)

   § '.' senkrecht zur Mittelebene der Schleifscheibe erstreckt,

   und mit seinen Ünden in den Armen (66, 67) eines gabelförmigen Lagerstückes (65) drehbar gelagert ist.

   15· Evolventen-Abrichtapparat nach ü-nspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß im Joch (73) des Lagerstückes ein axial verschiebbares Itastglied (72) angeordnet ist, das in den Betriebsstellungen des Trägers (25) mit jeweils einem der aus dem Träger herausragenden -^nden (70) der Gewindespindel (69) in Eingriff kommte

   16. üvolventen-Abrichtapparat nach den Ansprüchen 9 und 14, /^ dadurch gekennzeichnet, daß der Achszapfen (68) in dem

   Haltearm (24) des Trägers (25) angeordnet ist.