DE908094C

DE908094C - Waelzgetriebe fuer Kegelraeder-Schleifmaschinen und -Pruefapparate

Info

Publication number: DE908094C
Application number: DEA1608D
Authority: DE
Inventors: Albert Aeppli
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1942-07-04
Filing date: 1942-07-05
Publication date: 1954-04-01
Also published as: US2401810A

Description

Wälzgetriebe für Kegelräder-Schleifmaschinen und -Prüfapparate Die Erfindung betrifft ein Getriebe zur Erzeugung der Wälzbewegung für Schleifmaschinen und Prüfapparate von Kegelradzähnen.
Von einem Wälzgetriebe für Zahnradbearbeitungsmaschinen und noch mehr von einem solchen, das für einen Prüfapparat bestimmt ist, muß höchste Genauigkeit gefordert werden. Diese ist nur zu erwarten, wenn die dazu verwendeten Organe sehr genau hergestellt werden können, ihre Anzahl gering ist und deren Verbindung auf kürzestem Wege erfolgt.
Das Wälzgetriebe gemäß der Erfindung erfüllt diese Bedingungen. Die Erfindung besteht darin, die beiden Drehbewegungen, aus denen die Wälzbewegung eines Kegels zusammengesetzt werden kann, d. h. die Drehbewegung um die durch die Kegelspitze gehende Achse des ideellen Planrades und diejenige um die Kegelachse, mittels genau herstellbarer Organe derart umzuleiten, daß jene Drehbewegungen nicht mehr um sich schneidende, sondern um parallele Achsen stattfinden, wo sie auf einfachste Weise mit kurzen Abständen mittels bekannter Mittel miteinander verbunden werden können und es möglich ist, das Verhältnis beider Drehbewegungen als Durchmesserverhältnis zylindrischer Übertragungsglieder zu bilden.
In den Zeichnungen, in denen mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung veranschaulicht sind; zeigt Fig. i einen schematischen Aufriß der Elemente des Wälzgetriebes, Fig. 2 den zugehörigen Grundriß, Fig. 3 die Seitenansicht, Fig. 4 den Aufriß einer abgeänderten Ausführungsform des Getriebes, Fig. 5 die zur Fig. 4 gehörige Seitenansicht, Fig. 6 eine dritte Ausführungsform im Aufriß, Fig. 7 eine abgeänderte Einzelheit der Fig. i, Fig. 8 den zur Fig. 7 gehörigen Grundriß, Fig. 9 einen Aufriß des in Fig. i schematisch dargestellten Getriebes, Fig. io den zur Fig. 9 gehörigen Grundriß und Fig. ii die zur Fig. 9 gehörige Seitenansicht.
Das Bett 2o (Fig. 9) trägt einen senkrechten Zapfen 21 und dient zur Lagerung einer auf dem Zapfen 21 mittels eines Kugellagers sitzenden Drehplatte 22, die aus einem Stück mit einem Ständer 8 besteht. In zwei senkrechten, einander gegenüberliegenden Wänden dieses Ständers sind Lageraugen 23 vorgesehen, deren gemeinsame Achse diejenige des Zapfens 21 rechtwinklig schneidet. In diesen Lageraugen sind die Arme 24 einer Schwinge 9 gelagert, in der die Werkstückspindel25 gelagert ist. Die Achse dieser Schwinge schneidet rechtwinklig diejenige der Lageraugen 23 sowie die Achse des Zapfens 21. Die Schwinge 9 kann zur Achse des Zapfens 21 geneigt`eingestellt werden. Sie hat zu diesem Zweck seitliche Zapfen 26, die durch Bogenschlitze 27 in den Wänden des Ständers 8 hindurchgehen und Klemmuttern 28 tragen.
An derDrehscheibe 29 ist ein Sehneckenradabschnitt 29 befestigt, in den eine im Bett 2o gelagerte Schnecke 3o eingreift. Diese wird in abwechselnden Richtungen durch ein nicht näher gezeigtes Getriebe in Drehung versetzt und erteilt dadurch dem Ständer 8 eine Pendelbewegung um den Zapfen 21. Von dieser Pendelbewegung wird nun durch die den Gegenstand der Erfindung bildenden Mittel eine solche Drehung der Spindel 25 abgeleitet, daß sich das Werkstück i an einem ideellen, zum Zapfen 21 gleichachsigen Planrad abwälzt.
In Fig. i stellt P-P die Eebene des Planrades und y dessen Achse dar. Auf dieser Ebene muß der Wälzkegel des Kegelrades i mit der Achse x abgewälzt werden, wenn es nach dem Abwälzverfahren geschliffen werden soll. Die beiden Achsen x und y schneiden sich in der Kegelspitze S. Mit der Spindel 25 ist ein Rollzylinder 2 fest verbunden, der seinerseits durch Bänder 3 und 4 mit einem auf einer Vorgelegewelle 5 (Fig. 2) sitzenden Zylinder 6 gekuppelt ist. Die Welle 5 ist in der Schwinge 9 gelagert, und zwar erstreckt sie sich, die Spindel 25 rechtwinklig kreuzend, waagerecht unter dieser hindurch. Die Bänder 3 und 4 wirken nach Art eines Kreuzriementriebes. Zwischen den beiden Zylindern 2 und 6 erstrecken sie sich rechtwinklig zu deren Achsen und parallel zueinander. Sie kuppeln daher die beiden Zylinder spielraumfrei zu gemeinsamer Drehung. Mit y als Achse ist auf dem Zapfen 21 ein Rollzylinder 7 im Raum feststehend angeordnet. Auf dem Ständer 8 (Fig. 9) ist ferner eine waagerechte Vorgelegewelle io (Fig. i), auf welcher der Zylinder ii sitzt, drehbar angeordnet. Dieser Zylinder ist mit dem Rollzylinder 7 durch Bänder 31 nach Art eines Kreuzriementriebes verbunden. Die Bänder 31 verlaufen also zwischen den beiden Zylindern 7 und ii rechtwinklig zu deren Achsen und parallel zueinander.
Die Wellen 5 und io tragen auf ihren freien Enden Riemenscheiben 13 und 12, um die ein Stahlband 14,15 herumgelegt ist. Um die Dehnbarkeit dieses Stahl-Bandes auf ein Mindestmaß zu verringern, sind in dessen gerade verlaufende Abschnitte stärkere Schienen 31 eingeschaltet.
Bei der Pendelbewegung der Drehscheibe 22 erteilen die sich vom Zylinder 7 abwickelnden bzw. sich auf diesen aufwickelnden Bänder 31 dem Zylinder ii eine Drehung, die durch die Bänder 14, 15 auf die Welle 5 übertragen wird, die dann ihrerseits die Werkstückspindel25 in Umlauf versetzt. Das Verhältnis der beiden Drehbewegungen, derjenigen um die y-Achse zu derjenigen um die x-Achse, das gleich sin a sein soll (Fig. i), muß gleich sein dem Verhältnis der Zylinderdurchmesser Es ist indessen am praktischsten, bei der Konstruktion des Getriebes gemäß Fig. i die Veränderung des Drehverhältnisses durch vorzunehmen.
In den Fig.4 und 5 ist eine abgeänderte Ausführungsform des Getriebes gezeigt. Dort sind die Wellen 5 und io ebenso gelagert, wie dies vorstehend beschrieben ist. Ihre Kupplung erfolgt jedoch nicht durch Stahlbänder 14 und 15, sondern durch einen Kreissektor 16, der gleichsachsig zu den Lageraugen 23 pendelnd gelagert ist und mit auf den Wellen 5 und io befestigten zylindrischen Scheiben iiz und 113 durch Rollbänder 114 und 115 gekuppelt ist.
In Fig. 6 ist eine weitere Ausführungsform gezeigt, bei der der pendelnde Sektor 16 der Fig. 4 durch ein in seiner Längsrichtung verschiebbares Lineal 2i ersetzt ist, an welchem die Rollbänder 114 und 115 befestigt sind.
In den Fig. 7 und 8 sind Einzelheiten einer anderen Ausführungsform dargestellt. Bei dieser Ausführungsform sind die das Werkstück i tragende Spindel 25 und die Welle 5 derart in der Schwinge 9 gelagert, daß sie in einer gemeinsamen, durch die Drehachse der Schwinge gehenden Ebene liegen. Sie sind zu gemeinsamer Drehung miteinander durch Vermittlung einer Zahnstange i9 gekuppelt, die in der Schwinge 9 senkrecht zu dieser Ebene verschiebbar gleitet und mit Stirnrädern 17 und 18 kämmt, die auf der Spindel 25 und der Welle 5 befestigt sind. Diese Anordnung bietet gegenüber der an sich möglichen Kupplung der beiden Wellen 5 und 25 durch Kegelräder den Vorteil, daß die verwendeten Stirnradverzahnungen genauer hergestellt werden können. Eine ähnliche, aus Stirnrädern und einer Zahnstange bestehende Getriebeverbindung kann auch zwischen demZapfen 21 und der Welle io vorgesehen sein.
Bei einer Kegelrad-Schleifmaschine führt während der Wälzung die Schleifscheibe längs einer Kegelmantellinie Schnittbewegungen aus. Am Ende des Wälzweges wird die Schleifscheibe auf bekannte Art aus der bearbeiteten Zahnlücke zurückgezogen, die Wälzrichtung umgekehrt und das Wälzgetriebe in die Anfangsstellung zurückgeführt. Während der Rückführung wird das Werkstück auf bekannte Art um eine Zahnteilung weitergedreht, dann die Wälzbewegung wieder in die Arbeitsrichtung umgekehrt und das Werkzeug wieder vorgeschoben, womit ein neuer Arbeitsgang einsetzt. Die Maschine kann auch derart konstruiert sein, daß sie die gleichen Zahnflanken beim Zurückwälzen weiterbearbeitet und erst am Ende eines Wälzzyklus teilt oder daß sie am Ende des Wälzhinganges teilt und beim Zurückwälzen die Zahnflanke einer anderen Zahnlücke schleift.
Kegelräder-Schleifmaschinen, von denen vor allem eine hohe Genauigkeit des Produktes verlangt wird, sind mit einer Wälzvorrichtung gemäß den Fig. i bis 6 und 9 bis ii auszurüsten, während solche Maschinen, von denen nicht die höchste Genauigkeit, dafür aber eine möglichst hohe Produktion gefordert wird, wie das bei den sogenannten Einzweckmaschinen, auf denen nur wenige Rädergrößen in Serien herzustellen sind, der Fall ist, mit der Wälzvorrichtung gemäß Fig.7 und 8 versehen werden können, wobei die Zähne des Getriebes zu härten und genau zu schleifen sind. Um eine möglichst unnachgiebige Übertragung zu erhalten, können dann bei diesen Wälzgetrieben auch die Zylinder 6, 12 und 13 (Fig. 4 und 5) durch Räder ersetzt und das Segment 16 als Zahnsegment ausgebildet werden, wobei alle Zähne genau zu schleifen sind.
Wenn einmal Kegelräder mit genau geschliffenen Zähnen hergestellt werden können, so dürfte die Verbindung von der Achse x mit der Vorgelegewelle 5 sowie diejenige von der y-Achse mit der Achse io auch durch Kegelradgetriebe erfolgen. Theoretisch wäre auch eine Verbindung mittels eines Schraubenradgetriebes mit gekreuzten Achsen möglich. Diese Getriebe kommen aber weniger in Betracht, weil die Zähne ihrer Punktberührung wegen sich sehr bald abnutzen.
Für Prüfapparate kommt nur die Zylinderbandübertragung in Frage. An Stelle der Schleifscheibe tritt hier ein Prüftaster.
Die in Fig. i angedeutete Schleifscheibe 32 beschreibt mit ihrer Schleifkante eine ebene Fläche, die mit der Flanke eines zur Achse y-y gleichachsigen gedachten Planrades zusammenfällt. An dieser Flanke wälzt sich das Werkstück i ab.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Wälzgetriebe für Kegelräder-Schleifmaschinen und -Prüfapparate, bei welchen die Wälzbewegung aus einer Drehbewegung um die durch die Kegelradspitze gehende Achse des ideellen Planrades und einer solchen um die Kegelradachse zusammengesetzt ist, dadurch gekennzeichnet, daß jede der beiden Drehbewegungen direkt auf eine senkrecht zu ihrer Drehachse verlaufende Vorgelegeachse übertragen wird, die beiden Vorgelegeachsen parallel zueinander verlaufen und durch Zwischenglieder miteinander zwangsläufig verbunden sind.
2. Wälzgetriebe nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung jeder Drehachse mit ihrer Vorgelegeachse durch zwei kreuzweise angeordnete Zylinder mittels kreuzweise verbundener Bänder und die Verbindung beider Vorgelegeachsen über ein Stahlbandgetriebe erfolgt.
3. Wälzgetriebe näch Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Vorgelegewellen über ein auswechselbares Übersetzungsgetriebe miteinander verbunden sind.
4. Wälzgetriebe nach Anspruch i und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Übersetzung zwischen den Vorgelegewellen dem Verhältnis der Drehbewegung um die Kegelspitze zu derjenigen um die Kegelachse entspricht.
5. Wälzgetriebe nach Anspruch i und 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung der Drehachse mit der Vorgelegeachse durch ein Getriebe mit gehärteten und geschliffenen Zähnen erfolgt, das aus zwei Stirnrädern und einer sie verbindenden Zahnstange besteht, die auf zwei senkrecht zueinander stehenden Seitenflächen verzahnt ist. Angezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 347 937, 378 58o; schweizerische Patentschrift Nr. 183 01o.