DE924303C - Spanabhebende Verzahnungsmaschine - Google Patents

Description

AUSGEGEBEN AM 28. FEBRUAR 1955

G 12014 Ib/4pd

DieErfindungbezieht sich auf eine spanabhebende Verzahnungsmaschine und insbesondere auf deren Werkzeugspindellagerung.

Bei einer Verzahnungsmaschine mit einem Stirnmesserkopf oder einer topfförmigen Schleifscheibe muß die Spindel in ihrer Achsenrichtung gegenüber dem Werkstück verstellbar sein, damit man Änderungen in den Abmessungen des Werkzeugs ausgleichen kann, die vom Nachschleifen des Messerkopfes oder dem Abrichten der Schleifscheibe herrühren. Die Verstellbarkeit dient auch noch anderen Zwecken. So ist, wie bekannt (Patentschrift 805 344), die Messerkopf spindel in einer pendelnden Wiege geneigt verstellbar um zwei Achsen, welche die Spindelachse in einem gemeinsamen Punkt schneiden. Es ist höchst erwünscht, den Messerkopf so einstellen zu können, daß seine Stirnfläche, d. h. die durch die Messerspitzen verlaufende Ebene, durch diesen Schnittpunkt verläuft. Im Interesse hoher Güte der erzeugten Verzahnung ist es erforderlich, daß durch diese Einstellung die Gleichaohsigkeit des Messerkopfes gegenüber der Spindel nicht beeinträchtigt wird und daß nach erfolgter Einstellung die zueinander verstellbaren Teile fest zusammengeklemmt werden und daher der Messerkopf außer der Drehbarkeit gegenüber der Wiege oder dem sonstigen Spindelstock keine Bewegungsfreiheit besitzt.

Erfindungsgemäß gehören zur Lagerung der Messerkopfspindel die folgenden Teile: Ein Trag-

körper, eine Lagerbuchse, in der die Spindel gelagert ist, Mittel zum Verstellen des Tragkörpers und der Lagerbüchse .relativ zueinander in der Richtung der Spindelachse und Einrichtungen, zu, denen eine Kegelbuchse gehört, die zwischen dem Tragkörper und der Lagerbuchse angeordnet ist, um diese in der eingestellten Lage festzuklemmen. Von Tragkörper und Lagerbuchse kann das eine dieser beiden Elemente eine kegelige Gegenfläche haben, ίο an der die Kegelbuchse mit ihrer Kegelfläche anliegt, und auf der Kegelbuchse kann ein Ring aufgeschraubt sein, der dem Element mit der Kegelfläche gegenüber drehbar ist, um ihm gegenüber die Kegelbuchse zu verschieben. Der Antrieb für den Messerkopf besteht aus einem auf der Spindel befestigten angetriebenen Zahnrad und einem auf dem Tragkörper drehbar gelagerten Antriebszahnrad. Die Verzahnungen der Zahnräder sind so breit bemessen, daß diese bei jeder axialen Einstellung· der Lagerbuchse im Eingriff miteinander laufen.

Die Einrichtungen zum Einstellen der Lagerbuchse und des Tragkörpers zueinander in der Richtung der Spindelachse können aus einem Ring bestehen, der auf das eine Element aufgeschraubt und gegenüber dem anderen drehbar ist. Dieser Ring und der auf die Kegelbuchse aufgeschraubte Ring bestehen am besten aus ringförmigen Zahnrädern, die konzentrisch zur Messerkopfachse angeordnet sind und durch Ritzel in Umlauf versetzt werden, welche drehbar in demjenigen Element gelagert sind, auf welchem die ringförmigen Zahnräder umlaufen. Diese liegen nebeneinander und sind gegen axiale Verschiebung durch Schultern gesichert, die auf ihrem Tragelement vorgesehen sind, auf dem sie umlaufen.

Am besten wird die Spindel in Wälzlageraggregaten gelagert, die in Achsenrichtung einen gewissen Abstand voneinander einhalten und aus Kugellagern bestehen, deren innere und .äußere Lauf ringe auf der Spindel bzw. in Bohrungen des Tragkörpers angebracht sind. Die den Messerkopf aufnehmende Sp.indelfiäche wird am besten geschliffen, während die Spindel in ihren Lagern umläuft. Dadurch wird jeder Unmittigkeit der betreffenden Fläche vorgebeugt. Nun hat es sich aber gezeigt, daß bei längerem Gebrauch der Maschine die Innenlauf ringe allmählich um die Spindel herumkriechen und daß die Außenlaufringe in den sie aufnehmenden Bohrungen des Tragkörpers in Umfangsrichtung wandern. Das hat zur Folge, daß allmählich eine Unmittigkeit der den Messerkopf tragenden Fläche entsteht. Um dem vorzubeugen, äst erfindungsgemäß jeder Laufring durch einen Keil an dem ihn tragenden Teil verriegelt. Für den Innenlaufring verwendet man am besten eine Anordnung, zu welcher folgende Elemente gehören: Ein Keil, der in der Spindel in einer transaxialen Ebene verschiebbar ist, eine im inneren Laufring vorgesehene Keilnut zur Aufnahme des Keils, und Mittel, die vom Ende der Spindel her in Bewegung versetzt werden können und den Keil derart verschieben, daß er in die Keilnut eingreift oder sie freigibt. Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung bestehen diese letzterwähnten Mittel aus einem Glied, das in der Spindel um eine etwa in der Richtung der Spindelachse verlaufende Achse drehbar ist und eine Verzahnung hat, die mit einer Stangenverzahnung des Keils kämmt. Durch Drehen dieses Gliedes gegenüber der Spindel kann der Keil ,in die Keilnut hineingeschoben werden, während man die Spindel und das Lageraggregat zusammenbaut, oder der Keil kann auch aus der Keilnut herausgezogen werden, um das Auseinandernehmen zu ermöglichen. In den Zeichnungen zeigt

Fig. ι einen in Achsenrichtung verlaufenden Teilschnitt durch den das Werkzeug tragenden Teil der Maschine,

Fig. 2 einen in Achsenrichtung verlaufenden Schnitt in größerem Maßstab zur Darstellung der Spindellagerung, ·

Fig. 3 den Schnitt nach der Linie 3-3 der Fig. 4 zur Darstellung des Ritzels zum Drehen des einen verzahnten Ringes,

Fig. 4 einen Teillängsschnitt der Linie 4-4 der Fig. 3,

Fig. 5 eine schaubildlidhe Darstellung der Kegelbuchse zum Festklemmen der Lagerbuchse und des Tragkörpers und

Fig. 6 einen Teilschnitt nach der Linie 6-6 der Fig. 2.

Die Erfindung ist in den Zeichnungen in Anwendung auf eine bekannte Maschine (Patentschrift 805 344) wiedergegeben. Diese Maschine hat ein Bett 11, auf welchem in Wälzlagern 13 um eine Achse Y pendelnd eine Wiege 12 gelagert ist. Sie erfährt ihre Pendelbewegung durch einen Antrieb, der auf einen an der Wiege 12 vorgesehenen Zahnkranz 14 wirkt. In der Wiege ist ein Spindelkopf 15 um 'eine zur Achse F parallele Achse X drehbar und einstellbar gelagert. Auf dem Spindelkopf 15 ist wiederum um eine ebenfalls zur Achse Y parallele Achse Z drehbar ein schwenkbarer Kopf 16 gelagert, auf welchem um eine Achse W drehbar und einstellbar der Tragkörper 17 für die Messerkopf spindel 18 angebracht ist. Dabei ist die Achsel um gleiche spitze Winkel geneigt zur Achse T der Spindel und zur Achse Z und schneidet beide im Punkte. Um den Tragkörper 17 im schwenkbaren Kopf 16 um die Achse W einzustellen, lockert man Schrauben, mit denen ein Klemmring 19 am Tragkörper befestigt ist, und dann dreht man mittels eines Schraubenschlüssels ein Ritzel 20, das mit einem Zwischenrad 21 kämmt, welches seinerseits in einen auf dem Tragkörper befestigten verzahnten Ring 22 eingreift. Durch diese Verstellung des Tragkörpers kann man den Messerkopf C₁ der auf dem Ende der Spindel angeschraubt ist, derart kippen, daß seine Achse T jeden gewünschten Winkel mit der Achse Z bildet, höchstens jedoch einen doppelt so großen Winkel wie denjenigen zwischen den Achsen W und T.

In den Fig. 1 und 2 ist eine Einstellung gezeigt, bei welcher sich der Winkel zwischen den. Achsen Z und T auf σ⁰¹ beläuft. Die Achsen Z und T fallen

also zusammen. Durch Verschwenken des Kopfes 16 im Spindelstock 15 um die Achse Z kann man die Ebene des Kippwinkels, d. h. die die Achsen T und Z enthaltende Ebene, um die Achse Z drehen und einstellen. Durch die Einstellung des Spindelstocks 15 in der Wiege 12 um die Achse X läßt sich schließlich der radiale Abstand des Punktes A von der Wiegenachse Y ändern. Schließlich läßt sich die Wiege zur Einstellung ihrer Lage um die Achse Y verstellen, indem man bestimmte, nicht näher dargestellte Glieder im Antrieb des Zahnkranzes 14 löst. Dadurch kann man die Mitte der Pendelbewegung gegenüber dem Bett 11 verstellen. Der Messerkopf C kann auch durch eine Schleifscheibe ersetzt werden. Der nachstehend in den Ansprüchen verwendete Ausdruck spanabhebendes ringförmiges Werkzeug umfaßt beide Möglichkeiten. In jedem Fall ist es erwünscht, das Einrichten der Maschine zum Verzahnen eines bestimmten Werkstücks zu erleichtern, so daß man die Spitzenebene des Werkzeugs nach dessen Abziehen oder Schleifen und nach dem Wiedereinbau schnell auf den Punkt A einstellen kann. Erfindungsgemäß wird diese Einstellung dadurch ermöglicht, daß die Spindel 18 in einer in ihrer Achsenrichtung verstellbaren Buchse 23 gelagert ist. Dabei gleitet die Buchse 23 in einer zylindrischen Lagerfläche 24 (Fig. 2) des Tragkörpers 17 und auf einer zylindrischen Innenfläche 25, die von dem geschlitzten Ende einer Kegelbuchse26 (Fig. 5) gebildet wird. Die Außenfläche 2"] dieses geschlitzten Endes ist kegelig gestaltet. Sie legt sich an die entsprechende kegelige Innenfläche des Tragkörpers 17. Das andere Ende der Buchse ist bei 28 mit Außengewinde versehen. Dort ist ein Zahnkranz 29 aufgeschraubt, der ebenso wie die Kegelbuchse zur Achse T gleichachsig liegt. Auf der Lagerbuchse 23 ist ein weiterer gleichachsiger Zahnkranz 31 bei 32 aufgeschraubt. Die beiden Zahnkränze 2g und 31 sind gegen axiale Verschiebung durch Schultern 33 gesichert, die an dem Tragkörper vorgesehen sind. Zu diesem Zweck ist dieser Tragkörper zweiteilig ausgeführt, so daß man zwischen seinen Hälften die beiden Zahnkränze 29 und 31 einbauen kann. Gegen Drehung im Tragkörper ist die Lagerbuchse durch einen Paßkeil 34 gesichert, der in eine Keilnut des Tragkörpers eingesetzt ist.

Wie die Fig. 3 und 4 zeigen, sind auf einem an dem Tragkörper befestigten Zapfen Zwischenräder 35 und 36 gelagert, die mit den Zahnkränzen 29 und 31 kämmen. Sie kämmen auch mit den gleichachsig angeordneten Ritzeln 37 und 38. Der Schaft des Ritzels 37 ist in dem Tragkörper 17 drehbar gelagert und an seinem Ende mit einem von der Vorderseite der Wiege aus zugänglichen Sechskantloch versehen, in das man einen Steckschlüssel einsetzten kann. Der Schaft des Ritzels 38 ist in einer Längsbohrung des Ritzels 37 gelagert und hat ein entsprechendes Sechskantloch. Die beiden Sechskantlöcher sind in Fig. 4 bei 39 gezeigt. Will man nun das Werkzeug längs der Achser verstellen, um seine Spitzenfläche mit dem Punkte zusammenfallen zu lassen, so dreht man zunächst das Ritzel 37, um dadurch den Zahnkranz 29 in einer solchen Richtung zu drehen, daß die Gewinde

28 die Kegelbuchse 26 mit Bezug auf die Fig. 2 und 4 nach rechts vorschieben. Das hat die Wirkung, daß die Lagerbuchse 23 für axiale Verstellung freigegeben wird. Diese axiale Verstellung führt man dann aus, indem man mit einem Schraubenschlüssel das Ritzel 38 und durch dieses den Zahnkranz 31 dreht. Mittels des Gewindes 32 verschiebt der Zahnkranz dann die Lagerbuchse 23 in Achsenrichtung. Nach dieser Einstellung dreht man 'das Ritzel 37 in der entgegengesetzten Richtung. Das hat die Wirkung, daß der Zahnradikranz

29 die Kegelbuchse mit Bezug auf die Fig. 2 und 4 nach links zieht und ihre Kegelfläche festkeilt. Dadurch wird das längs geschlitzte Ende der Buchse zusammengezogen, so daß es die Lagerbuchse am Tragkörper festklemmt.

Während des Betriebes der Maschine wird das Werkzeug durch ein Ritzel 40 angetrieben, das mit einem auf der Spindel befestigten Zahnrad 41 kämmt. Die Verzahnungen dieser beiden Räder sind so breit bemessen, daß sie bei jeder Einstellage der Lagerbuchse im Eingriff bleiben. Das Ritzel 40 ist im Tragkörper 17 drehbar gelagert und erfährt seinen Antrieb durch folgenden Getriebezug: Um die Achse F sind in der Wiege Zahnräder 42 und 43 drehbar gelagert, die miteinander verbunden sind und ihrerseits zwei Zahnräder 44 und 45 antreiben, die gemeinsam um die Achse X umlaufen. Diese wirken wiederum auf ein Zahnradpaar 46 gs und 47, das um die Achse Z im schwenkbaren Kopf 16 umläuft. In diesem Kopf sind ferner Zahnräder 48 und 49 gelagert, die durch das Zahnrad 47 angetrieben werden und deren Achse zur Achse Z um den gleichen Winkel geneigt ist, den die Achsen W und T miteinander einschließen. Schließlich gehören zu dem Getriebezug ein Zahnrad 51 und ein Ritzel 52 im Tragkörper 17 (vgl. Fig. 2) sowie ein Zahnkranz 53 auf dem Schaft des Ritzels 40.

Die Spindel läuft in der Lagerbuchse 23 vorn und hinten auf 'Kugellagern. Jedes von diesen hat einen äußeren Laufring 54, der in einer entsprechenden Bohrung der Lagerbuchse eingepaßt ist, und einen inneren Laufring 55, der auf der Spindel sitzt. Diese Lager stehen unter einer axialen Vorspannung, die beim Einbau in die Buchse durch eine am äußeren Ende der Spindel vorgesehene Schulter und durch eine auf das innere Ende der Spindel aufgeschraubte Mutter erzielt wird. Um zu verhindern, daß sich die Laufringe gegenüber ihren sie tragenden Teilen 23 und 18 verdrehen, sind sie mit diesen verkeilt. Diesem Zweck dienen Stifte 56, deren innere Enden abgeflacht sind, um in radiale Keilnuten einzugreifen, welche in den inneren Stirnflächen der Laufringe 54 eingearbeitet sind. Die Stifte 56 sind in der Lagerbuchse durch Klemmschrauben befestigt. Weiter dienen zum Sichern der Laufringe gegen Drehung Keile 57, welche in radiale Keilnuten eingreifen, die auf den inneren Stirnflächen der Laufringe 55 vorgesehen sind. Jeder Keil 57 ist gleitend in einer Bohrung

geführt, die sich quer durch die Spindel hindurch erstreckt, und ist mit einer Verzahnung versehen, die mit einem in die Welle 58 eingefrästen Zahnkranz kämmt. Die Welle 58 ist in der Spindel exzentrisch zu deren Achse T drehbar gelagert (Fig. 6). Man kann daher durch Drehen der Welle mittels eines auf ihr Ende bei 59 aufgesteckten Schraubenschlüssels die Keile 57 in radialer Richtung verschieben, um sie in die Keilnuten der Laufringe 5 5 einigreifen zu lassen oder um sie daraus zurückzuziehen. Zunächst muß man jedoch eine Schraube 61 entfernen, welche die Welle 58 in der Spindel beim Zusammenbau der Maschine gegen Drehung sichert.

Claims (10)

PATENTANSPRÜCHE:

1. Spanabhebende Verzahnungsmaschine mit einer umlaufenden Spindel, die das Werkzeug trägt und in einer sie gegen Verschiebung abstützenden Lagerbuchse gelagert ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagerbuchse (23) in einem Tragkörper (17) in Richtung der Spindelachse verschiebbar geführt und in jeder Einstellage durch eine Kegelbuchse (26) festklemmbar ist, die zwischen dem Tragkörper (17) und der Lagerbuchse (23) eingeschaltet ist.

2. Verzahnungsmasehine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagerbuchse (23) oder ihr Tragkörper (17) eine Kegelfläche haben, an welcher die kegelige Fläche (27) der Kegelbuchse (26) anliegt, auf welche ein Ring (29) aufgeschraubt ist, der zwecks Verschiebung der Kegelbuchse gegenüber dem mit der Kegelflädhe versehenen Teil (23 oder 17) drehbar ist.

3. Verzahnungsmasehine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Stellwerk zur gegenseitigen Verstellung der Lagerbuchse (23) und ihres Tragkörpers (17) in Richtung der Spindelachse einen Ring (31) umfaßt, welcher auf den einen der zu verstellenden Teile (z. B. 23) aufgeschraubt ist und gegenüber dem anderen der zu verstellenden Teile (z. B. 17) drehbar ist.

4. Verzahnungsmasehine nach Anspruch 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringe (29 und 31) von Zahnkränzen gebildet werden, die gleichachsig zur Werkzeugspindel angeordnet und durch Ritzel (37, 38) antreibbar sind, welche drehbar in einem der axial zueinander verstellbaren Teile (17 oder 23) gelagert sind. 5. Verzahnungsmasehine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Zahnkränze (29 und 31) gegenüber dem Tragkörper

(17) drehbar gelagert und durch Schultern dieses Tragkörpers gegen axiale Verschiebung gesichert sind.

6. Verzahnungsmasehine nach irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die dem Spindelantrieb· dienenden Zahnräder (40, 41), von denen das eine auf der Spindel (18) befestigt und das andere an dem Tragkörper (17) drehbar gelagert ist, bei jeder Einstellage der Lagerbuchse (23) im Tragkörper (17) im Eingriff bleiben.

7. Nach dem Abwälzverfahren arbeitende Verzahnungsmasehine für Spiraikegelräder mit einem umlaufenden Schneidwerkzeug, dessen Spindel in ihrem Halter um eine Achse einstellbar ist, welche die Achse der Werkzeugspindel in einem in der Ebene der Spitzenfläohe des Werkzeugs liegenden Punkt schneidet und zu diesem Zweck in einem in dem Halter drehbaren Tragkörper gelagert ist, gekennzeichnet durch die Ausgestaltung des Tragkörpers (17) und der Lagerbuchse (23) nach Anspruch 1 oder einem der folgenden Ansprüche.

8. Verzahnungsmasehine mit umlaufendem Werkzeug, insbesondere nach irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, bei welcher die Werkzeugspindel in einer Lagerbuchse durch im Abstand voneinander angeordnete Kugellager gegen Quer- und Längskräfte abgestützt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die inneren und äußeren Lauf ringe (55 und 54) der Kugellager gegen Kriechen in Umfangsrichtunig durch Drehsicherungen (56, 57) gesichert sind, welche teils zwischen den inneren Lauf ringen (55) und der Spindel (18), teils zwischen den äußeren Laufringen (54) und dem Tragkörper (17) angeordnet sind.

9. Verzahnungsmasehine nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß dieDrehsicherung, die den inneren Kugellaufring (55) auf der Spindel (18) gegen Kriechen in Umfangsrichtung sichert, einen in der Spindel (18) quer zu dieser verschiebbaren Stift (57) und einen vom Spindelende her zu bedienenden Antrieb umfaßt, mit dessen Hilfe man den Stift (57) in eine innere Keilnut des Laufringes vorschieben oder daraus zurückziehen kann.

10. Verzahnungsmasehine nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der vom Ende der Spindel (18) her zu bedienende Antrieb aus einem in der Spindel gelagerten Teil (58) besteht, dessen Drehachse sich in der Spindellängsrichtung erstreckt, und der mit einer Verzahnung versehen ist, welche mit Zähnen des Stiftes (57) kämmt

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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