DE1427265B - Maschine zum Prüfen oder Läppen der Zahnflanken zweier Zahnräder - Google Patents

Description

ein Kegel- oder Hyperboloidritzel P und ein Tellerrad G miteinander kämmen zu lassen und ihren Achsen während des Kämmens geringe Pendelbewegungen und translatorische Verschiebungen in 5 einer Ebene zu erteilen, die zu ihren Achsen 10 und 11 parallel verläuft. Das Ritzel P wird von dem Futter 12 einer Spindel 13 getragen, die in einem Spindelstockgehäuse 14 zum Umlauf um ihre Achse 10 drehbar gelagert ist. Das Spindelstockgehäuse ist schwenkbaren Spindelstockgehäuses und schließlich io auf Gleitstangen 16 verstellbar, die von einer auf mit einer Führung, durch welche die Lage der senk- dem Maschinengestell 18 sitzenden Platte 17 gerecht zu der Ebene verlaufenden Schwenkachse be- tragen werden. Dieser Verstellung kann eine beliestimmt ist und die zwecks Parallelverschiebung dieser bige Einrichtung dienen, z. B. eine Schraubspindel, Achse relativ zu den Spindeln verstellbar ist. die zu diesem Zweck eine Teilung 15 trägt. Die

Bei einer bekannten Maschine dieser Art ist die 15 Spindel 13 wird durch einen Spindelantrieb in Gestalt Führung von Hand verstellbar, damit man bei der eines umsteuerbaren Elektromotors 19 über einen Einrichtung der Maschine die Lage der Schwenk- nicht näher veranschaulichten Riemenantrieb angeachse des durch den Pendelantrieb hin- und her- trieben, der unter dem Deckel 21 liegt,
verschwenkten Spindelgehäuses einstellen kann. Das Tellerrad G wird von einem Futter 22 einer

Diese Einstellung erfolgt so, daß diese Schwenk- 20 Spindel 23 getragen, die um ihre Achse 11 umachse, welche die Zahnradachsen rechtwinklig laufend in einem Spindelstockgehäuse 24 gelagert ist. kreuzt, durch die Mitte der Eingriffszone der beiden Dieses Gehäuse läßt sich in senkrechter Richtung auf Zahnräder verläuft. Während des Betriebes der Gleitstangen 25 verstellen, die an einem Ständer 26 Maschine ändert sich die Lage dieser Schwenkachse befestigt sind, wobei die Verstellung mit Hilfe einer nicht. Sie wird nur dann verstellt, wenn die Maschine 25 Schraubspindel erfolgt, die zu diesem Zweck eine für das Läppen von Zahnrädern eines anderen Bau- Einstellteilung 27 aufweist. Der Ständer 26 ist auf musters hergerichtet wird. Gleitstangen 28 des Maschinengestells mittels einer

Bei dieser bekannten Maschine erfahren die Zahn- Schraubspindel verstellbar, deren äußeres Ende eine radachsen während des Umlaufes der Zahnräder eine Einstellteilung 29 hat. Mit Hilfe der Verstellung des relative Pendelbewegung um die von Hand einstell- 30 Gehäuses 14 auf den Gleitstangen 16 und des Gebare Achse, wodurch das Tragbild in der Längs- häuses 24 auf den Stangen 25 und 28 kann man jedes richtung der Zahnflanken verschoben wird. Gleich- Tellerrad und jedes Ritzel zum Kämmen bringen, zeitig erfahren die Zahnradachsen eine relative Hin- sofern sich deren Größen innerhalb des Einstell- und Herbewegung in der Richtung der Achse des bereiches der Maschine befinden. Die Spindel 23 hat Ritzels und eine weitere relative Hin- und Her- 35 eine Bremse, mit deren Hilfe man die kämmenden

Zahnräder mit einem Drehmoment belasten kann.

Die Platte 17 ruht mit waagerechten ebenen Flächen auf Kugellagerungen 31, deren Kugeln wiederum auf ebenen waagerechten Flächen des 40 Gestells 18 laufen, und zwar innerhalb eiförmiger Rahmen 32. Dank dieser Kugellagerungen kann sich die Platte auf dem Gestell in jeder Richtung einer waagerechten Ebene sowohl drehen als verschieben. Durch die später erläuterten Einrichtungen erfährt Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch ge- 45 sie eine Pendelbewegung, deren Schwenkachse 33 in löst, daß für die Verstellung der Führung während den F i g. 2 und 4 gezeigt ist. Die Lage dieser Achse des Arbeitsspiels der Maschine ein im Takt mit wird durch zwei Gruppen von kurvenförmigen Fühdem Pendelantrieb wirkender Verstellantrieb vor- rungen in Gestalt von Schubkurvenkörpern und gesehen ist. Schubkurvenläufern bestimmt. Die Schubkurven-

Zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung sind 50 körper 34 werden vom Gestell 18 getragen, während in den Unteransprüchen angegeben. die Schubkurvenläufer von Rollen 35 gebildet wer-

bewegung in einer Richtung, die quer zur Ritzelachse und rechtwinklig zu der durch die Eingriffszone verlaufenden Schwenkachse verläuft. Es erfolgen also drei aufeinander abgestimmte Hin- und Herbewegungen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Maschine dadurch zu vereinfachen, daß nur noch eine einzige relative Hin- und Herbewegung der Zahnradachsen erforderlich ist.

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen veranschaulicht. In diesen zeigt

F i g. 1 einen Grundriß der Maschine,

F i g. 2 einen in größerem Maßstab wiedergegebenen Teil der Fig. 1, teilweise im Schnitt, zur Darstellung der Lagerung der Tragplatte, die das Spindelstockgehäuse für das eine Zahnrad trägt,

den, die von der Platte 17 getragen werden. Diese beiden Gruppen sind in erheblichem Abstande voneinander an der Platte 17 angeordnet, und zwar mit Bezug auf die Pendelachse 33 in einem Winkelabstand von etwa 90° (vgl. F i g. 2). Das Maschinengestell ist mit einem Lagerbock 38 versehen, in dem ein abgefederter Stößel 37 gleitet. Dieser trägt eine Rolle 36, die sich an eine Fläche 39 der Platte 17

Fig. 3 einen Teilschnitt durch ein Tellerrad, 60 anlegt und auf diese einen Vorspannungdruck auswobei die Schnittebene die Zahnradachse aufnimmt, übt, dessen Richtung durch die den Winkel von 90°

Fig. 4 einen schematischen Grundriß zur Darstellung der Wirkungsweise der Maschine,

F i g. 5 den lotrechten Schnitt nach den Linien 5-5 der F i g. 2 und 6 und

F i g. 6 die waagerechten Schnittdarstellungen nach der gebrochenen Linie 6-6 der F i g. 5.

Die veranschaulichte Maschine dient dem Zweck,

teilende Linie 41 bestimmt ist. Das hat die Wirkung, daß die beiden Rollen 35 an ihren Schubkurven 34 angedrückt gehalten werden.

Die Platte 17 wird um die Pendelachse 33 durch einen Pendelantrieb in Gestalt eines Nockens 42 hin- und hergedreht, der auf dem Gestell 18 drehbar gelagert ist und durch einen umsteuerbaren Elektro-

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motor und ein Übersetzungsgetriebe hin- und her- Verdreht man die Schubkurvenkörper in die strichgedreht wird. Die Umsteuerung des Elektromotors punktiert gezeigten Stellungen, dann verschieben sich erfolgt durch einen entsprechenden Schalter, den man die lotrechten in die Lagen 47' und 48", was wiederso einstellen kann, daß der Drehwinkel des Nockens um dazu führt, daß die Pendelachse 33 an die Stelle von der Ausgangslage aus nach jeder Drehrichtung 5 33' wandert.

einstellbar ist und für den Vorlauf des Motors 19 Die Schubkurvenkörper 34 sind vorzugsweise

auf einen anderen Wert als für dessen Rücklauf ein- gekrümmt, wobei ihre Krümmungsmittelpunkte mit

gestellt werden kann. Der Nocken wirkt auf eine derjenigen Lage der Achse 33 zusammenfallen,

Nockenrolle 43 ein, die auf der Platte 17 gelagert ist, welche die mittlere Stellung darstellt. In dieser mitt-

Die an den Nocken und die Nockenrolle in ihrem Be- io leren Stellung der Schubkurvenkörper führt daher die

rührungspunkt angelegte Tangente 44 verläuft un- Pendelbewegung der Platte 17 zu keiner Verschie-

gefähr radial zur mittleren Stellung der Pendelachse bung der Pendelachse 33. In anderen Stellungen der

33, wie aus der Zeichnung ersichtlich ist. Zwischen Achse 33 ist indessen die Pendelbewegung der Platte

dem Gestell und der Platte 17 wirkt eine Feder 45, von einer geringeren Verschiebung der Pendelachse

welche die Platte in einer solchen Richtung vorspannt, 15 begleitet. Die Größe dieser Verschiebung ist aber so

daß- dadurch die Nockenrolle in Anlage an dem gering, daß sie bei der geringen Schwingungsampli-

Nocken gehalten wird. tude A keine Rolle spielt. Auch sind die für die

Nach dem früheren Vorgehen wird nun die Pendel- Achse 33 in Betracht kommenden Verstellungen in

bewegung der Ritzelachse um einen gegebenen Am- den F i g. 3 und 4 stark übertrieben dargestellt. Ge-

plitudenwinkel A (Fig. 3) um die Achse 46 nach der 20 wohnlich beläuft sich der Amplitudenwinkel A der

einen Seite hin, von der Ausgangsstellung ausbetrach- Größenordnung nach auf etwa 1°, und der Abstand

tet, durch Hin- und Herverschiebungen B und C be- zwischen den Achsen 33 und 46 beläuft sich für ein

gleitet, die in der Richtung der Ritzelachse 10 bzw. Zahnrad mit einer Zahnbreite von etwa 25,4 mm auf

der Tellerradachse 11 erfolgen. Die Pendelbewegung 25 bis 50 mm. Das bedeutet aber, daß die Länge des

um einen anders oder ebenso groß bemessenen Am- 25 Bogens E zwischen 0,43 und 0,86 mm schwankt. An-

plitudenwinkel A zur anderen Seite von der Aus- dererseits ist der Abstand zwischen der Pendelachse

gangsstellung aus kann durch Hin- und Herverschie- 33 und den Schubkurvenkörpern 34 im Verhältnis

bungen B' und C von anderer Größe begleitet wer- viel größer, als es in F i g. 4 dargestellt ist. Infolge-

den. Die Resultierende der Bewegungen B und C ist dessen betragen die Winkelverstellungen der Schub-

mit D bezeichnet, während diejenige der Bewegungen 30 kurvenkörper, die für die gewünschte Verschiebung

B' und C" mit D' bezeichnet ist. Nimmt man an,' daß der Pendelachse 33 nötig sind, nur einen kleinen

die Achse 46 gegenüber der Ritzelachse festliegt, Bruchteil der in F i g. 4 gezeigten Größe,

dann hat die resultierende Verschiebung D die Wir- Im Betrieb der dargestellten Maschine läßt sich die

kung, diese Pendelachse nach 46' zu verschieben. Achse 33 zwischen vier verschiedenen Stellungen ver-

F i g. 4 zeigt nun die Wirkung der neuen Anord- 35 schieben, die man bei der Herrichtung der Maschine

nung. Dort sind die Hin- und Herverschiebungen B für Zahnräder eines bestimmten Baumusters aus-

und· C (und B' und C) dadurch in Fortfall gekommen- wählt. Diese vier Stellungen sind die folgenden:

daß die mit der Amplitude A erfolgende Pendel- (1) Für Vorwärtsantrieb der Zahnräder durch den

bewegung um eine Achse 33 stattfindet, die von der Motor 19 bei der Pendelbewegung um die Ampli-

Achse 46 aus in einer solchen Richtung und in 40 tude A von der Ausgangs- oder Mittelstellung aus

einem solchen Abstand gelegen ist, daß diese Achse nach der einen Seite hin, um dadurch die Verschie-

46 auf einer Bahn schwingt, die mit großer Annähe- bung E auf der Bogenbahn hervorzurufen (F i g. 4), rung mit der Resultierenden der Verschiebebewegun- die der Resultierenden D in F i g. 3 entspricht; (2) für gen zusammenfällt, also die gleiche Größe und die Vorwärtsantrieb aber für Pendelbewegungen nach gleiche Richtung hat. Diese bogenförmige Bahn E 45 der anderen Seite von der Mittellage aus entsprechend fällt also mit großer Annäherung mit der Resultie- der Resultierenden D'; (3) für Rücklauf der Zahnrenden D der Verschiebungen B und C zusammen. räder und Pendelbewegung nach der einen Seite von

Größe und Richtung des Bogens E lassen sich für der Mittelstellung und (4) für Rücklauf und für die einen gegebenen Amplitudenwinkel A der Pendel- Pendelbewegung nach der anderen Seite von der bewegung dadurch ändern, daß man die Lage der 50 Mittelstellung aus. Ferner kann die Achse 33 für den Achse 33 verstellt. Bewegt man diese in die Lage 33', Rücklaufantrieb der Zahnräder in eine andere Mitteldann beschreibt die Achse 46 bei der Pendelbewe- stellung gebracht werden als für den Vorlauf. Um gung um den Amplitudenwinkel A den viel kürzeren nun diese verschiedenen Einstellungen der Pendel-Bogen E', der zur Ritzelachse 10 weniger stark ge- achse herbeizuführen, gelangen zwei solche Stellneigt ist als der Bogen E. Nun ein anderes Beispiel: 55 werke für die beiden Schubkurven 34 zur Verwen-Wird die Achse 33 in die Lage 33" verstellt, dann dung, wie sie im einzelnen in den F i g. 5 und 6 darbeschreibt die Achse 46 bei Pendelbewegung um den- gestellt sind.

selben Amplitudenwinkel A einen Bogen E", dessen Das veranschaulichte Stellwerk enthält eine exGröße und Richtung mit Bezug auf die Zahnflanke zentrische Buchse 49, in welcher der Schaft Sl des im Vergleich zur Richtung der Winkelbewegung um- 60 Schubkurvenkörpers 34 um eine lotrechte Achse gekehrt ist. drehbar gelagert ist. Auch die Exzenterbuchse selbst

Die Lage der Achse 33 läßt sich nun dadurch ver- ist im Gestell drehbar gelagert, und zwar um eine

schieben, daß man die Neigungen der Schubkurven- parallele Achse.

körper 34 ändert. Nehmen diese die in F i g. 4 in aus- Durch diese Verdrehung der Buchse um ihre gezogenen Linien gezeigte Lage ein, dann befindet 65 Achse 52 läßt sich die Achse 53 des Schaftes 51 versieh die Pendelachse 33 am Schnittpunkt der Linien schieben, z. B. in die Grenzstellungen 53' oder 53".

47 und 48, die lotrecht zu den Schubkurvenflächen Auf diese Weise kann die Pendelachse 33 mit Bezug an der Berührungsstelle mit den Rollen 35 verlaufen. auf F i g. 2 nach links oder rechts verschoben werden.

Auf diese Weise kann man die Mittellage der Achse 33 für den Vorwärtslauf der Zahnräder P, G anders als für den Rückwärtslauf einstellen. Diese Umstellung bedeutet eine Verschiebung um einen sehr geringen Betrag, der der Größenordnung nach sich nur auf wenige hundertstel Millimeter beläuft. Daher ist in jeder Mittellage die Achse 53 mit der Achse der Schubkurvenrolle 35 mit so großer Annäherung ausgerichtet, daß die Verdrehung der Schubkurve 34 um diese Achse die Lage der Achse 33 selbst nicht stört. Beiderseits der Achse 53 sind an der Buchse 49 parallele Zapfen 54 befestigt. An den einen Zapfen stößt ein Kolben 55 und an den anderen Zapfen ein ebenso ausgestalteter Kolben 56 an. Beide Kolben laufen in Zylindern des Gestells. Man kann nun wahlweise den einen oder den anderen Kolben mit einem hydraulischen Druckmittel bei 57 beaufschlagen. Auf der Rückseite jedes Kolbens befindet sich eine einstellbare Anschlagschraube 58. Diese begrenzt die Verschiebung des Kolbens in der Richtung vom Zapfen 54 fort. Wird nun der Kolben 55 unter Druck gesetzt und wird die hinter dem Kolben gelegene Kammer 56 auf Abfluß geschaltet, dann wird die Buchse 49 mit Bezug auf F i g. 6 im Gegenuhrzeigersinn bis in eine Grenzstellung gedreht, in der der Kolben 56 an die Anschlagschraube 54 anstößt. Dies kann die Stellung sein, in der sich die Achse 53 an der Stelle 53' befindet. Nach Umsteuerung der Druckbeaufschlagung wirkt das Druckmittel auf den Kolben 56, während der Kolben 55 vom Druck entlastet ist. Das führt zur Drehung der Buchse 49 im Uhrzeigersinn bis in eine Grenzstellung, die durch die einstellbare Anschlagschraube 58 hinter dem Kolben 55 bestimmt ist. In dieser Lage kann sich die Achse 53 bei 53" befinden. Die Druckbeaufschlagung der Kolben 55 und 56 läßt sich mit Hilfe eines nicht näher dargestellten Magnetventils steuern, das nun zusammen mit dem Motor 19 umgesteuert wird. Die Anschlagschrauben 58 sind in Buchsen 59 eingeschraubt, die am Gestell befestigt sind und Teilungen tragen, welche die Einstellung der Stellschrauben erleichtern. Beiderseits der Achse 53 sind am Schubkurvenkörper 34 parallele Zapfen 61 befestigt, deren einer an übereinstimmend ausgeführte Kolben 62 und 63 anstoßen kann und deren anderer an übereinstimmend ausgeführte Kolben 64 und 65 anstoßen kann. Auch diese Kolben laufen in Zylinderbohrungen des Gestells. Jeder von ihnen läuft bei Beaufschlagung mit hydraulischem Druck in der Kammer 66 vor in Richtung auf den betreffenden Zapfen 61. Die vordere Grenzstellung eines jeden Kolbens ist durch eine einstellbare Anschlagschraube 67 bestimmt, die in eine auf dem Maschinengestell angebrachte Buchse 68 eingeschraubt ist. Diese Buchse hat dieselbe Gestalt wie die Buchse 59. Jede Schraube 67 hat einen Kopf 69, der an einen Flansch 71 des betreffenden Kolbens anstoßen kann. Der Zapfen 61 kann nun in Anlage an dem einen oder dem anderen der beiden Kolben 62 bis 65 dadurch gehalten werden, daß Kolben 73 und 74 kleineren Querschnitts, die einen Verstellantrieb bilden und ebenfalls in Zylinderbohrungen des Gestells laufen, bei 72 mit dem hydraulischen Druckmittel beaufschlagt werden.

Läuft der Motor 19 vorwärts, so wird der Kolben unter Druck gesetzt. Läuft er rückwärts, dann wird der Kolben 74 unter Druck gesetzt. Beim Vorwärtslauf wird der Kolben 62 während der Pendelbewegung der Platte 17 um die Achse 33 nach der einen Seite hin von der Mittelstellung aus unter Druck gesetzt, während der Kolben 63 unter Druck gesetzt wird, wenn die Platte 17 nach der anderen Seite hin schwingt. Die Druckbeaufschlagung wird durch ein Magnetventil und einen Umsteuerschalter für dieses gesteuert. Dieser Umsteuerschalter wird durch einen am Nocken 42 vorgesehenen Vorsprung geschaltet, und zwar jedesmal, wenn der Nocken bei seiner Schwingung durch die Mittelstellung hindurchgeht. In entsprechender Weise wird beim Rücklauf des Motors 19 der Kolben 64 während der Pendelbewegung der Platte an ihrer Mittelstellung nach der einen Seite hin unter Druck gesetzt; der Kolben 65 wird aber während der Pendelbewegung der Platte nach der anderen Seite hin unter Druck gesetzt.

Claims (9)

Patentansprüche:

1. Maschine zum Prüfen oder Läppen der Zahnflanken zweier Zahnräder, die miteinander kämmen, mit zwei die Zahnräder tragenden Spindeln, mit die Spindellager aufnehmenden Spindelstockgehäusen, deren eines in einer parallel zu beiden Spindeln verlaufenden Ebene schwenkbar und translatorisch verschiebbar ist, mit einem Spindelantrieb für die eine der Spindeln, mit einem Pendelantrieb zum Hin- und Herverschwenken des schwenkbaren Spindelstockgehäuses und schließlich mit einer Führung, durch welche die Lage der senkrecht zu der Ebene verlaufenden Schwenkachse bestimmt ist und die zwecks Parallelverschiebung dieser Achse relativ zu den Spindeln verstellbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß für die Verstellung der Führung (55, 56, 62 bis 65, 34, 35) während des Arbeitsspiels der Maschine ein im Takt mit dem Pendelantrieb (42) wirkender Verstellantrieb (73, 74) vorgesehen ist.

2. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Verstellantrieb (55, 56, 62 bis 65, 73, 74) durch den Pendelantrieb (42) steuerbar ist und daß die Führung (34, 35) durch den Verstellantrieb (55, 56, 62 bis 65, 73, 74) beim Durchgang des Pendelantriebes (42) durch eine mittlere Stellung von einer Grenzlage in die entgegengesetzte Grenzlage umschaltbar ist.

3. Maschine zum Prüfen oder Läppen der Zahnflanken zweier Zahnräder, wobei die beiden Zahnräder miteinander kämmen, bei der die im Anspruch 1 erwähnte Führung zwei Paare von Führungselementen, nämlich kurvenförmige Führungen und Läufer umfaßt, wobei das eine Führungselement eines jeden Paares am Maschinengestell und das andere Führungselement eines jeden Paares am schwenkbaren Spindelstockgehäuse angeordnet ist, nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Führungselement (34) eines Paares durch den Verstellantrieb (55, 56, 62 bis 65, 73, 74) verschiebbar und drehbar ist.

4. Maschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die kurvenförmigen Führungen (34) am Maschinengestell (18) und die Läufer (35) an einer das schwenkbare Spindelstockgehäuse tragenden Platte (17) angeordnet sind.

5. Maschine nach Anspruch 4, bei der jede der beiden kurvenförmigen Führungen um eine die Spindelachsen rechtwinklig kreuzende Achse

schwenkbar gelagert ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwenkachse (53) durch den Verstellantrieb (55, 56) zwischen zwei Grenzstellungen (53', 53") parallel verschiebbar ist.

6. Maschine nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Parallelverschiebbarkeit der Schwenkachse (53) der einen kurvenförmigen Führung (34) eine andere Richtung hat als die Parallelverschiebbarkeit der Schwenkachse (53) der anderen kurvenförmigen Führung (34).

7. Maschine nach Anspruch 4, 5 oder 6, gekennzeichnet durch zwei einstellbare Anschläge (58) zum Bestimmen der Grenzlagen der Parallelverschiebbarkeit der Schwenkachse (53) eines jeden Führungselements (34).

8. Maschine nach irgendeinem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Antrieb

zum Verstellen der kurvenförmigen Führungen mehrere unabhängig einstellbare Anschläge (67, 69) für jede Führung (34) enthält, wobei jeder dieser Anschläge eine Grenzlage des Läufers bestimmt, und gekennzeichnet durch eine Steuerung (64, 71) zum Ein- oder Ausschalten der Anschläge (67, 69) während des Betriebes der Maschine, wodurch sich die Stellung der Pendelachse (33) der Platte (17) ändern läßt.

9. Maschine nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerung zum Ein- und Ausschalten der Anschläge (67, 69) für jeden Anschlag einen hydraulischen Kolben (64, 71) enthält, der bei Beaufschlagung mit Druckflüssigkeit die Führung (34) in die durch den betreffenden Anschlag (67, 69) bestimmte Grenzstellung bringt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

009 524/33