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Vorrichtung zum Abheben und Zustellen des Werkzeuges an Zahnradbearbeitungsmaschinen
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Abheben und Zustellen des Werkzeuges
bei einer Zahnradbearbeitungsmaschine für Stirn- und Schraubenräder, welche in der
Weise arbeitet, daß das Werkstück eine fortlaufende Drehbewegung und relativ zum
Werkzeug eine Wälzbewegung ausführt, während das Werkzeug eine Pendelbewegung durchläuft
und nach jedem Stoß in eine andere Zahnlücke gelangt. Diese Arbeitsweise hat zur
Folge, daß die Führungsbahnen des Werkzeugstößels je nach der Drehgeschwindigkeit
des Werkstückes und dem Neigungswinkel der zu bearbeitenden Verzahnung schräg zur
Werkstückachse einzustellen sind, während die Richtung des Werkzeuges natürlich
stets mit derjenigen der Werkstückzähne übereinstimmen muß. Dies bedingt aber eine
Schwenkung des Werkzeughalters auf dem Werkzeugstößel, der, wie erwähnt, seinerseits
wieder schräg zur Werkstückachse steht. .
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Während des leeren Rückhubes des Stößels, d. h. während der Teilbewegung
des Werkstückes, ist das Werkzeug hinreichend vom Werkstück abzuheben. Mit Rücksicht
auf. die Verschwenkung des Werkzeughalters gegenüber dem Stößel geschieht dies am
einfachsten durch ein Organ, das zentrisch zur Schwenkachse des Werkzeughalters
in diesen hineingreift und die Abhebe- und Zustellbewegung steuert. Hier setzt nun
die Erfindung ein. Eine Welle, die in vorerwähnter Weise in den Werkzeughalter eingeführt
wird, dreht eine oder mehrere Steuerscheiben derart, daß während eines Hubzyklus
des Werkzeugstößels (Arbeitsstoß und Rückhub) die
Steuerscheibe
eine Umdrehung macht, wodurch das Werkzeug abgehoben und wieder zugestellt wird.
Damit der Moment des Abhebens bzw. Zustellens auch bei schräg stehendem Werkzeughalter
immer mit den Endlagen der Stößelbewegung zusammenfällt, sind zwischen der Antriebswelle
der Abhebevorrichtung und der Steuerscheibenwelle Mittel vorgesehen, die es ermöglichen,
den Zeitpunkt der Wirksamkeit der Steuerscheibe in Abhängigkeit von der Schräglage
des Werkzeughalters gegenüber dem Stößel entsprechend zu verschieben.
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Die Zeichnungen stellen .ein Ausführungsbeispiel der Erfindung an
einer Zahnradhobelmaschine dar. Es zeigt Fig. i einen Schnitt durch den Werkzeugstößel
und -halter, Fig.2 eine Ansicht des Werkzeugstößels und -halters, Fig. 3 und 4.
weitere Schnitte durch Werkzeugstößel und -halter, Fig. 5 einen Teil des Werkzeugstößelantriebes,
Fig.6 eine Ansicht, teilweise im Schnitt, der seitlich angeordneten Steuerscheiben
mit Ablenkrollen und Werkzeughalter, Fig. 7 die Steuerscheibe mit der zugehörigen,
am Werkzeughalter befestigten Ablenkrolle; Fig. 8 eine Steuerscheibe mit einer Führungsnut.
Auf dem Ständer i (Fig. i bis 3) einer Zahnradhobelmaschine ist die Stößelführung
z um die Antriebswelle 41 schwenkbar und feststellbar gelagert. Mit der Antriebswelle
ist eine weitere Welle 3 gekuppelt, die ein Kegelräderpaar 4., 5 betätigt, das über
eine Welle 6 ein Stirnräderpaar 7, 8 antreibt. Die Welle 3 könnte indessen auch
über Räder mit der Antriebswelle 41 zwangsläufig verbunden sein; Bedingung ist nur,
daß ihre Achse in der Drehachse der Stößelführung 2 liegt. Rad 8 sitzt auf einer
Keilnutenwelle 9; mit der ein weiteres Kegelrad io axial gleitbar gekuppelt ist.:
Im Eingriff mit letzterem steht ein Kegelrad i i, dessen Achse z2 am anderen Ende
ebenfalls ein Kegelrad 13 trägt, welches ein Kegelrad 14 betätigt. In der Stößelführung
2 gleiten zwei Schieber 15 und 16. Der Schieber 16 erhält seinen Antrieb durch zwei
Kurvenscheiben 17, 18 (Fig. 5), die auf der Welle 41 festsitzen und zwei Ablenkrollen
i9, 2o betätigen, welche am Schieber 16 befestigt sind. Eine Umdrehung der Welle
41 bewirkt demnach einen Hinundhergang des Schiebers 16. Dieser ist an der Seite
mit einer Zahnstange 21 versehen (Fig. 3), die in ein Zahnrad z3 eingreift, das
über eine Welle 24 ein Wechselrad 25 dreht. Im Eingriff damit ist ein Rad 26 (Fig.
2), das starr mit einem weiteren Rad 27 verbunden ist, welsches über eine Zahnstange
22 den Schieber 15 bewegt. Auf diesem sitzt, schwenkbar um die Achse der Welle 12,
ein Gehäuse 2$, in welchem ein Werkzeughalter; die sog. Klappe 29, drehbar um eine
Achse 31 gelagert ist. Die Klappe dient zur Aufnahme des zahnstangenförmigen
Werkzeuges 30.
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Während des leeren Rückhubes des Schiebers 15 geht die Wälzbewegung
des Werkstückes 4o ununterbrochen weiter; es ist also notwendig, daß hierbei das
Werkzeug 30 so weit zurückgenommen wird, bis seine Zähne außerhalb des Kopfkreises
des Zahnrades 4o liegen (Fig. 4.). Diese Schwenk-Bewegung bewirken zwei Steuerscheiben
36 (Fig. 3 und 7). Ihren Antrieb -erhalten sie vom Kegelrad 14, das über eine Welle
32 ein Stirnräderpaar 33, 34 treibt. Rad 34 sitzt fest auf der Steuerwelle 35, die
an jedem Ende, zu beiden Seiten der Klappe 29, eine Steuerscheibe 36 trägt. Beide
Wellen 32 und 35 durchdringen also die Klappe 29, die entsprechende Aussparungen
enthält; und sind im Gehäuse 28 gelagert. Jede Steuerscheibe wirkt auf eine Ablenkrolle
37, deren Achse 38 in der Klappe 29 lagert. Eine kräftige Feder 39 drückt die Klappe,
schwenkbar um die Achse 3i, so weit nach ausßen, bis die Ablenkrollen 37 an den
Steuerscheiben 36 anliegen. Die Feder wird entbehrlich, wenn die Ablenkrollen 37
in einer geschlossenen Führungsnut der Steuerscheibe 36 laufen (Fig. 8). Die letzteren
sind so ausgebildet, daß die Umstellung der Klappe von Arbeitsstellung auf Rücklaufstellung
möglichst rasch erfolgt, da hierfür jeweils nur die Zeit des Überlaufs des Werkzeuges
gegenüber dem Werkstück zur Verfügung steht, deren möglichst knappe Bemessung natürlich
angestrebt wird. Das Stirnräderpaar 33, 34 dient jedoch noch einem anderen Zweck.
Je nach der Art der zu bearbeitenden Verzahnung bzw. des Zahnschrägewinkels wird
das Gehäuse 28 auf dem Schieber 15 mehr oder weniger stark und in verschiedener
Richtung schräg gestellt, wobei das Kegelrad 14 und damit die beiden Steuerscheiben
36 eine Drehung erfahren. Andererseits muß aber das Zustellen und Abheben der Klappe
29 immer in deren Hubendlagen erfolgen. Um diese Bedingung zu erfüllen, wird z.
B. Rad 33 von seiner Welle 32 gelöst und Rad 34 so weit verdreht, bis die Zeitpunkte
der Klappenumstellung stimmen, worauf die beiden Räder wieder in Eingriff gebracht
werden. Ferner wird durch das Vorgelege 33, 34 noch erreicht, daß die Steuerscheiben
36 möglichst weit entfernt von der Drehachse 31 der Klappe angreifen.
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Während des Arbeitsstoßes, der beim Ausführungsbeispiel in Richtung
von oben nach unten erfolgt, erfährt des Werkzeug einen beträchtlichen Druck nach
oben. Dieser wird durch eine am Gehäuse 28 angeordnete Anschlagfläche A aufgenommen.
Die Schwenkung der Klappe 29 durch die Steuerscheiben 36 von der Rücklsaufstellung
in die Arbeitslage kann nun so durchgeführt werden, daß die Anschlagfläche A noch
nicht ganz erreicht wird, d. h. es bleibt ein schmaler Zwischenraum von einigen
Hundertstelmillimetern zwischen Klappe und Anschlagfläche bestehen, der sich erst
unter dem Arbeitsdruck des Werkzeuges schließt. Dadurch wird bezweckt, daß die Zustellung
der Klappe schlagfrei und geräuschlos vor sich geht.
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Im Ausführungsbeispiel wurde die Vorrichtung in Anwendung an einer
Zahnradhobelmaschine beschrieben, sie läßt sich indessen auch für eine Zahnradschleifmaschine
verwenden. In diesem Fall wird einfach an-der Klappe 29 an Stelle des zahnstangenförmigen
Werkzeuges 3o eine Schleifscheibe vorn