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Maschine zum Schleifen der Zahnflanken von Rädern mit Innenverzahnung
hie EI i-tiudung Betriff t eine NI ascliine zurrt Schleifen der Zahnflanken
von Rädern mit Innenverzahnung, iiisliesoiidere auch solcher finit Schr:igverzahnuug,
nach dem Abwälzverfahren mit einer Schleifscheibe.
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1)a die Zahtiflaukeu der Innenverzahuting ein konkaves Evolventenprofil
haben, kann das Schleifen nicht wie hei einer Außenverzahnung finit einer Schleifscheibe
erfolgen, deren Arbeitsfläche eitle Ebene darstellt. Aii deren Stelle tritt eiile
Scheibe mit einem schmalen ltaud, der mit seinem olleren 'heil die Zahnflanke annähernd
punktförmig berührt. Die Schleifscheibe ist tellerförmig ausgebildet und arbeitet
stets mit derselben Seite des l'andes. l.rtiiu(uiigsgemä 1.1 ist die Sclilcifsclleilic
Ztini 1 il -
arbeiten beider Seiten eines Zaliries um eine -\clise
_ l scliN\-eukliar gelagert, die senkrecht zur Schleifscheil>enachse und seitlich
von dieser liegt. Vorteilhaft ist die Schleifscheibe auf einem Sclilitteii angeordnet.
der in einer Führung verschiehbar ist. derart, dali die Schleifscheibe vorerst etwas
zu hoch zu stehen kommt. atischlieGend sich jedoch bis zur Berührung eines entsprechend
dem Scheibendurchmesser einstellbaren Anschlages senkt.
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1)ieNlaschitie kann sowohl zuni Schleifen gerader als auch schräger
Imienverzahnungen dienen. 7u dieseln Zweck können die Schleifscheibelischlitteil
auf einem '#;t;inder sitzen, der um eine Achs(-schwenkbar ist, die durch den Schnittpunkt
der
Achse der Schleifscheihenwelle mit der -Maschineninittelellene
geht, so daß die Scheibe auf den Zahnschrägewinkel eingestellt werden kann. Das
Werkstück führt sowohl die Wälzbewegung als auch die Vorschubhewegung gegenüber
der räumlich stillstehenden Schleifscheibe aus, wobei im Falle einer Schrägverzahnung
die Zahnflanke in Richtung einer Schraubenlinie an der Berührungsstelle mit dem
Scheibenrand entlang geführt wird.
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Die Zeichnungen stellen ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes
dar. Es zeigt Fig. i eine Ansicht der Maschine, teilweise im Schnitt, Fig.2 die
1Iaschine im Grundriß mit einem Schnitt durch die Schleifscheibenschlitten, Fig.
3 eine Ansicht der Wälzeinrichtung, Fig. 4 einen vertikalen Schnitt durch den Schleifscheil)enschlitten
mit der Nachstellvorrichtung und Fig. 5 eine Ansicht des drehbaren Tisches zum Schwenken
(fier Schleifscheihe zur Bearbeitung leider Seiten eines Zahnes.
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auf dem Maschinenbett i (Fig. i und 2) ist der Ständer 2 auf einem
Drehzapfen 55 um eine Achse C schwenkbar gelagert. Ein Schlitten 3 ist vertikal
verschiebbar am Ständer 2 geführt und kann längs dieser Führung mittels einer Spindel
verstellt werden. Auf diesem Schlitten 3 ist ein zweiter Schlitten 5 horizontal
verstellbar gelagert. 1#.r dient zur Aufnahme eines Tisches 6, der um einen Zapfen
7 drehbar ist und durch ein Schneckengetriebe 8 gedreht werden kann. Auf (lein "Tisch
6 sitzt ein Schlitten to, der in zwei hugelfü-hrungen i i in der höhe verstellbar
ist und den Sclileifscheil)enträger 12 mit der Schleifscheibe 1 3 aufnimmt. Die
Schleifscheibe 12 wird über einen (Ziemen i 5 durch einen Motor 14 angetrieben,
der sich ebenfalls auf dem Scheibenträger 12 befindet. Zur Kontrolle der richtigen
Lage der Schleifscheibe betastet ein Fühlhebel 16 deren Arbeitsfläche. Ist z. B.
eine Abnutzung der Scheibe eingetreten, so bewirkt der Fühlhebel 16 in bekannter
Weise über Kegelräder 24, 25 und einen Exzenter 26 eine Bewegung einer Klinke 17,
die bei jeder L.'mdrehung des Exzenters ein Schaltrad 18 um je eiheil Zahn dreht.
Diese Drehung wird über Zahnräder 19. 2o auf eine Spindel 21 übertragen, die den
Scheibenträger 12 und damit die Schleifscheibe 13 uin einen sehr kleinen Betrag
vorschiebt. Eine Feder 22 sorgt für die Ausschaltung des Spieles der Nachstellvorrichtung.
Die Verschiebung des Fragers 12 erfolgt entlang Kugelführungen 23 (1# ig: 1).
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Die tellerförmige Schleifscheibe 13 berührt die Zahnflanken des Werkstückes
3o nur mit einem Punkt bzw. einer kleinen Fläche im oberen Teil des Scheibenrandes.
Um beide Flanken eines Zahnes schleifen zu können, ist die Scheibe um eine Achse
A (Fig. 4 und 5) um etwa 18o° schwenkbar gelagert. Diese Achse geht im Ausführungsbeispiel
durch die Arbeitsfläche der Scheibe, sie steht senkrecht zur Schleifscheibenachse,
liegt jedoch seitlich von dieser. Zur Durchführung der Schwenkung wird der Tisch
6 mittels des Schneckengetriebes 8 gedreht, bis eine Stellschraube 27 einen ani
Schlitten 5 befestigten Anschlag Zag berührt. In-
folge der seitlichen Lage
der Schwenkachse kommt vorerst die Schleifscheibe 13 zu hoch zu stehen gegenwber
dem Werkstück. Der Schlitten to mit dem Scheibenträger 12 senkt sich jedoch durch
sein eigenes Gewicht entlang den Kugelbahnen i r parallel zu der durch die Arbeitsfläche
gebildeten Schleifscheibenebene, bis einer der Anschläge 29 gegen einen Vorsprung
31 des Tisches(-) stößt (Fig. i). Die Anschläge sind mittels der Spindeln 32 so
einstellbar, daß der Berührungspunkt P des Schleifscheibenrandes mit der Zahnflanke
stets auf der der Wälzbewegung des Werkstückes zugrunde liegenden Eingriffslinie
5o liegt (Fig. 3).
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Nach erfolgter Abnutzung ist die Schleifscheibe auch im Durchmesser
etwas abzurichten, wozu ein Abdrehhebel 33 dient. Um aber den Rand der nunmehr verkleinerten
Scheibe dennoch in die richtige Schleiflage (Höhe) zu bringen, werden die Anschläge
29 entsprechend nachgestellt. Gleichzeitig wird auch der Abdrehhebel 33 sowie der
Fühlhebel 16 durch die Spindel 34 um denselben Betrag vorgeschoben, zu welchem Zwecke
die Spindeln 32 und 34 durch Kegelräder 35 miteinander verbunden sind. Während die
Anschläge 29 nur entsprechend dem Scheibendurchmesser verstellt Nverden, dient die
Spindel 4 zur Einstellung des Schlittens 3 und damit der Schleifscheibe 13 auf den
Grundkreisdurchmesser der zu schleifenden Innenverzahnung.
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Außer der Höheneinstellung ist auch eine seitliche Einstellung der
Schleifscheibe erforderlich, einmal zum Anstellen der Arbeitsfläche an die Zahnflanke
auf eine bestimmte Spanstärke und sodann nach dem Schwenken der Scheibe um i 8o'-.
Die Seiteneinstellung geschieht durch die Spindeln ,36, 37, welche zwei Anschläge
38, 39 verstellen. Zur genauen Einstellung der Spanstärke dient ein mit einer Strichmarke
versehener Zeiger 40 (Fig. i). Die Verschiebung des Schlittens _# nach dem Schwenken
der Scheibe geschieht mittels eines Druckzylinders 41, in dem ein KOII)etl 42 jeweils
so weit verschoben wird, Iris z. 13. der Anschlag 39 gegen einen ,rin des Schlittens
3 st('i1.9t (Fig.2). In diesem Moment spricht eines der beiden Überdruckventile
43 an und verhindert einen weiteren Druckanstieg hinter dein Kolben. Das seitliche
Abrichten der Arbeitsfläche der Schleifscheibe besorgt ein mit einem 1)iamatiteii
versehener Schieber 44 (Fig. t), der parallel zur Arbeitsfläche verschoben wird.
1?in die letztere nach dem Abrichten rasch wieder in die richtige Stellung zu bringen,
dreht tnan den Knopf 9 (Fig. 4) von Hand, der über die Zahnräder 19, 20 die N achstellspindel
2,1 betätigt. Die genaue Einstellung besorgt hierauf der Fühlhebel 16.
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Das kranzförmige Werkstück 3o ist in einen Halter 45 eingespannt,
der gleichachsig zu einer Welle 46 angeordnet und finit dieser durch eine nicht
gezeichnete Teilungsvorrichtung von beliebiger Bauart verbunden ist. Das Ganze ist
auf einem Wälzschlitten 47 gelagert, der sich senkrecht zur Maschinenlängsachse
P auf (lein Vorschubschlitteri
48 itewegt. Beim Schleifen führt
<las Werkstück sowohl die Wälzbewegung als auch die Vorschubbewegung entlang
der Schleifscheibe aus, diese steht nämlich still. Zur Durchführung der 1@'iilzlreivegtitig
enthält die Welle 46 einen segnietitfiirniigett kollzylinder 49, an (lern gespannte
Stahll)ünder 3o befestigt sind. Die Enden dieser lüinder sind tnit Spannhebeln 5
t verbunden, die auf -einem Ralltnen 52 schwenkbar angebracht sind. Dieser ist auf
(lern Vorschulschlitten 48 auf Rollen 53 gelagert und parallel zum Wälzschlitten
47 Verschiebbar. Der letztere erhält seinen Antrieb quer zur Vorschubrichtung des
Schlittens 48 durch ein Kurbelgetriebe 54, das auf dem Vorschubschlitten angeordnet
ist. Infolge der Querbewegung des Wälzschlittens rollt der Rollzylinder 49 an den
Stahlbändern 3o alt und erteilt damit dem Werkstück- die erforderliche Wälzbewegung
in hezug auf (las ruhende \\'erkzeug, dessen Berührungspunkt mit der Zahnflanke
in der durch die Stahlbänder gellenden 1,.1x#ti(# liegt. Diese .:erkürl)erti die
Eingriffslinie, da sie t<ttigetitial am Rollzylinder liegen, dessen Purchniesser
dein Grundkreis der Verzahnung entspricht.
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In vielen Fällen ist es vorteilhaft, dieZahnflanken so ztt schleifen,
(Maß die Zahtikül)fe oder -fuße zum Zwecke eitles besseren Eingriffs bei großer
Belastung ein wenig abgerundet werden. Uni (lies zti e#rmiigliclieti, stutzen sich
die Spannschrauben 5G der 1lebel 5' auf bewegliche Organe 57 (Fig. 3). Diese machen
infolge einer hier nicht beschriebenen Einrichtung zur Zeit, w=(1 ein Zahnkopf oder
-fuß geschliffen wir<l.'eine kleine Bewegung, die auf (las \Verkstück übertragen
wird und die gewünschte M)rtill(ltitig erzielt.
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Wenn iriit der -Maschine, wie in Fig. 2 gezeigt ist, eine scllrüge
Innenverzahnung geschliffen werden soll, so) sind zwei Maßnahmen erforderlich. l?intnal
ist die I:1)etie der Arbeitsfläche der Schleifscheibe uni den Zahnschrägewinkel
pschräg -zur Uingsachse l der -Maschine, (1. h. zur Vorschubrichtung des Schlittens
48 zu stellen. Zu diesen' Zwecke wird der Ständer 2 tun den Drehzapfen 53 um den
Winkel @3 geschwenkt. die :Achse. C des Prelizapfens geht durch den Schnittpunkt
der Schleifscheihenachse finit der Längsachse ß der Maschine. Sodatiti hat der Vorschub
des Werkstückes derart zu erfolgen, (Maß die Schraubenzahnflanke an der schräg stehenden,
ruhenden Schleifscheibe entlang geführt wird. 1?s muß deshalb zu (lern geradlinigen
Vorschub _r des Schlittens 48 noch c 1 Prehbewe ung v des Werkstückes,
von der ne, 9
Griiße (1), - d_r - tg @`3 kommen, gemessen am Grundkreis der
Verzahnung. 1)er Rahmen 52 ist auf dem Schlitten 48 quer verschiebbar. Er besitzt
einen Führungszapfen 38. der irr eincraufdem-Maschinenbett i schwenkbar gelagerten
Führungsutit 59 gleitet. Diese wird mittels des Schneckengetriebes 6o um den Winkel
ß schräg zur Achse B, also zur Vorschnhrichtung des Werksdickes eingestellt. Während
(]es Vorschubes wird nun der Rahmen 52 durch die li'iilirungst'ut seit\viirts -verschoben
und die Stahlb:iiider 5o Übertragen (Miese l@ewcgung auf den Rollzylinder 4y als
zusätzliche Drehung zu der durch die@Välzungl)edingtenl)reliung. Zum Schleifen gerader
Verzahnungen ist die Fiihrungstitit einfach parallel zur Vorschubrichtung einzustellen.