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Vorrichtung zum Honen von Zahnrädern Mit dem Hauptpatent ist eine
Vorrichtung zum Honen von gehärteten Zahnrädern, insbesondere zur Beseitigung von
Exzentrizitätsfehlern, unter Schutz gestellt, bei der das honende Zahnrad und ein
die Form eines Zahnrades aufweisendes Honrad mit sich schräg kreuzenden Achsen drehbar
gelagert sind und ein Antrieb für eines der im Eingriff befindlichen Räder vorgesehen
ist und die Lagerung eines der Räder in radialer Richtung zum anderen Rad hin mittels
einer eine bestimmte Anpreßkraft ausübenden druckmittelbetätigten Einrichtung beweglich
ist und eine neben der Anpreßkraft wirksame Hemmung für Bewegungen des beweglichen
Zahnradlagers oder eines sich mitbewegenden Bauteils entgegen der Vorschubrichtung
vorgesehen ist.
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In weiterer Verbesserung der Erfindung des Hauptpatents ist bei der
Erfindung die Vorrichtung zum Erzeugen der Hemmung ein in die Druckmittelzuleitung
zum Hubzylinder eingefügtes, sich bei Druckmittelzufluß zum Hubzylinder öffnendes
und bei Druckmittelabfluß aus dem Hubzylinder schließendes Rückschlagventil. Die
Hemmung für Bewegungen entgegen der Vorschubrichtung wird bei geschlossenem Rückschlagventil
durch das elastische Nachgeben des Druckmittels oder der Druckmittelleitungen und
der übrigen Bauteile erhalten.
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Wenn die Exzentrizitäten der zu bearbeitenden Zahnräder vergleichsweise
groß sind oder die Nachgiebigkeit der Druckmittelleitungen und Bauelemente der Maschine
verhältnismäßig klein ist, insbesondere wenn der Druckmittelzylinder hydraulisch
betrieben wird, kann die Vorrichtung einen das Rückschlagventil überbrückenden Drosselkanal
mit geringem Durchlaßquerschnitt aufweisen, um zu verhindern, daß der Druck in dem
Druckmittelzylinder auf einen unzulässig hohen Wert ansteigt.
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Die Erfindung wird im folgenden an Hand schematischer Zeichnungen
an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert.
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F i g.1 ist eine Seitenansicht einer Zahnradfertig- . bearbeitungsmaschine
entsprechend dem Hauptpatent; F i g. 2 zeigt einen Rohrleitungsplan; F i g. 3 zeigt
die Anwendung der Erfindung bei einem innenverzahnten Werkzeugrad bzw. Zahnrad;
F i g. 4 ist ein in einem größeren Maßstab gezeichneter schematischer Schnitt durch
den Druckmittelzylinder mit Reibungsbremse; F i g. 5 zeigt einen Schnitt durch ein
Stück der Rohrleitung mit dem erfindungsgemäßen Rückschlagventil. Die in F i g.
1 dargestellte Zahnradhonmaschine hat einen insgesamt mit 10 bezeichneten Rahmenaufbau,
der einen Fuß 12, einen Ständer 14, ein vorspringendes Oberteil 16, eine
senkrecht verstellbare Konsole 18, einen auf der Konsole angeordneten Schlitten
20 und einen schwenkbar gelagerten Arbeitstisch 22 umfaßt: Die Senkrechtverstellung
der Konsole 18 ermöglicht die Aufnahme von Zahnrädern verschiedener Größe und eine
Grobeinstellung der Vorrichtung. Für die Höhenverstellung der Konsole ist eine Spindel
24 vorgesehen, die mittels einer Betätigungsspindel 26 gedreht werden kann, auf
deren vierkantig ausgebildetem Ende ein Handrad aufsteckbar ist. Der Schlitten 20
ist auf an der Oberseite der Konsole 18 vorgesehenen Führungen in einer waagerechten
Ebene senkrecht zur Zeichenebene hin- und herbewegbar.
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Auf dem Schlitten 20 ist ein Träger 22 um zwei Lagerzapfen 28 schwenkbar
gelagert, wobei diese Lagerzapfen waagerecht verlaufen und oberhalb der Trägerebene
angeordnet sind, damit sie der durch die Achse des fertigzubearbeitenden Zahnrades
verlaufenden waagerechten Ebene etwas näher gelegen sind. Auf dem schwenkbaren Träger
22 ist eine Drehvorrichtung zur Aufnahme des Werkstückes angeordnet,
die
einen (nicht dargestellten) Spindelstock und den Reitstock 30 umfaßt. Das
zu bearbeitende Zahnrad ist mit G bezeichnet.
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Während des Honvorganges befindet sich das Zahnrad G mit einem Werkzeug
T im Eingriff. Die Achsen des Zahnrades G und des Werkzeuges T, die in F i g. 1
parallel verlaufend dargestellt sind, sind in der Praxis windschief angeordnet und
kreuzen sich gewöhnlich unter einem Winkel von 3 bis 30°, in Sonderfällen auch über
einen größeren Winkel. Zur Aufnahme des Werkzeuges T ist ein im Winkel einstellbarer
Kopf 32 vorgesehen, der zur Veränderung des Einstellwinkels zwischen den Achsen
von Zahnrad und Werkzeug um eine senkrechte Achse verstellt werden kann. Ein (nicht
dargestellter) Motor ist mit der Spindel 34 des Werkzeuges T verbunden, um das Werkzeug
in Drehbewegung zu versetzen.
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Zur Erzielung der relativen Bewegung zwischen dem Schlitten 20 und
der Konsole 18 sind normalerweise (hier nicht dargestellte) Vorschubmittel vorgesehen.
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Der schwenkbare Träger 22 ist so angeordnet, daß er sich im wesentlichen
frei um die durch seine Lagerzapfen 28 verlaufende Schwenkachse bewegen kann, wobei
durch eine begrenzte Schwenkbewegung aus der in der Zeichnung dargestellten Lage
eine im wesentlichen senkrechte Bewegung des Zahnrades G hervorgerufen wird. Wenn
sich das Zahnrad G und das Werkzeug T fest im Eingriff befinden, verursacht ein
zusätzliches, auf den Träger 22 nach oben aufgebrachtes Drehmoment eine zwischen
Zahnrad und Werkzeugrad wirksam werdende radiale Kraft.
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In F i g. 3 ist angedeutet, daß die gleiche Anordnung selbstverständlich
auch zum Honen von Innenzahnrädern verwendet werden kann. Dabei steht ein innenverzahntes
Honrad oder ein zu bearbeitendes Zahnrad 104 im Eingriff mit einem außenverzahnten
Zahnrad 106 bzw.108.
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Mit der in F i g. 4 gezeigten, in ihrer Gesamtheit mit der Bezugsziffer
38 bezeichneten Hubeinrichtung ist eine kontrollierte Aufwärtsbewegung des schwenkbaren
Trägers 22 möglich. Diese Hubeinrichtung ist mit dem Träger 22 fest verbunden
und umfaßt einen an seiner Unterseite offenen Zylinder 40, in dem sich ein
Kolben 42 in senkrechter Richtung bewegt. Das untere Ende des Kolbens 42 umfaßt
ein kugelförmig ausgebildetes Teilstück 44, das mit einer mit der Oberfläche
an dem Schlitten 20 starr befestigten Stützplatte 36 in Berührung steht. Der mittlere
Teil 48 des Kolbens 42 weist einen verringerten Querschnitt auf. Auf diesen Kolbenteil
wirkt eine einen Reibungswiderstand ausübende Bremsvorrichtung 50
ein, die
durch einen Druckkolben 52 angedrückt wird, der seinerseits mit einem in einem Zylinder
56 waagerecht verschiebbaren, durch Druckmittel betätigbaren Kolben 54 verbunden
ist.
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In F i g. 2 ist der Kreislauf des für die Betätigung der Hubeinrichtung
vorgesehenen Druckmittels schematisch dargestellt. In dieser Figur wird als Druckmittel
für die Bewegung des schwenkbaren Trägers 22 das bei der Fertigbearbeitung des Zahnrades
verwendete Kühlmittel benutzt. Es ist ein Sammelbehälter 60 vorgesehen, aus
dem das Kühlmittel durch eine Kühlmittelpumpe 62 abgesaugt und durch eine Leitung
66 einem Dreiwegeventil 64 zugeführt wird. über das Dreiwegeventil kann das Druckmittel
durch eine Leitung 68 und ein einstellbares Nadelventil 70 zu der großen Durchgangsöffnung
72 der Hubeinrichtung 38 geleitet werden. Die Leitung 66 ist über eine Leitung 74
in noch zu beschreibender Weise mit der Drosselöffnung 78 der Hubeinrichtung verbunden.
Der Druck des der Hubeinrichtung zugeführten Druckmittels wird durch ein Druckregelventil
80 geregelt. Ein weiteres Druckregelventi182 steuert den Druck des durch die Leitung
84 dem Kühlmittelventil 86 zugeführten Strömungsmittels.
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Soweit stimmt die erfindungsgemäße Vorrichtung mit der Vorrichtung
nach dem Hauptpatent überein. In der Leitung 74 ist nun statt eines Nadelventils,
wie dies bei dem Hauptpatent der Fall ist, ein in F i g. 5 in seinen Einzelheiten
dargestelltes Rückschlagventil124 angeordnet. In einem in die Rohrleitung 74 eingesetzten
Gehäuse 120 ist ein Ventilsitz 122 ausgebildet, der durch einen Schließkörper 124
abgeschlossen werden kann. Eine Schraube 126 ist so angeordnet, daß sich der Schließkörper
über eine sehr kurze Strecke von dem Ventilsitz 122 abheben kann und in geöffneter
Stellung von der Schraube 126 in seiner Lage gehalten wird. Strömt das Druckmittel
gemäß F i g. 5 von links nach rechts, so hebt sich der Schließkörper 124 von seinem
Sitz ab, und das Ventil läßt einen größeren Druckmittelstrom durchtreten, um das
Honrad und Werkstückrad tiefer in Eingriff zu bringen. Wenn sich infolge einer Exzentrizität
die Strömungsrichtung des Druckmittels umkehrt, schließt der Schließkörper 124 schnell
den Sitz 122 ab, so daß das Druckmittel nur noch durch den engen Kanal 128 strömen
kann und sich hinter dem Kolben 42 ein Druck aufbaut, der das zu honende Zahnrad
und das Werkzeugrad stärker als bisher zusammendrückt und dazu beiträgt, die Exzentrizität
schnell zu beseitigen.
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Wenn der Querschnitt des engen Kanals 128 sehr klein ist oder überhaupt
kein solcher Kanal vorgesehen ist, wird ein Druckmittelfluß von rechts nach links
vollkommen unterbunden. Der Anpreßdruck zwischen Zahnrad und Werkzeugrad steigt
dann auf einen relativ hohen Wert an, der nur durch die Nachgiebigkeit bzw. die
Elastizität der Bauelemente, insbesondere des Tisches 22 und der Werkstück-
und Werkzeuglagerung, sowie durch die Zusammendrückbarkeit des Druckmittels begrenzt
wird. Die dabei maximal entstehende Anpreßkraft zwischen Werkstück- und Werkzeugrad
hängt von der Größe der Exzentrizität und der Umfangsgeschwindigkeit der Räder ab,
bleibt insbesondere jedoch bei druckluftbetriebenen Hubzylindern und bei der Bearbeitung
von relativ geringe Exzentrizitäten aufweisenden Zahnrädern in praktisch brauchbaren
Grenzen.
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Der mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung mögliche erhöhte Anpreßdruck
bewirkt im Vergleich zu der Vorrichtung nach dem Hauptpatent ein schnelleres Abtragen
des hohen Bereiches des exzentrischen Zahnrades und damit eine schnellere Beseitigung
der Exzentrizität des Zahnrades.
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Im übrigen ist das Arbeiten mit dieser Vorrichtung gleich wie mit
der Vorrichtung nach dem Hauptpatent.