-
Wälzeinrichtung an einer Maschine zum Schleifen von Zahnradzähnen
Die Erfindung bezieht sich auf eine Wälzeinrichtung an einer Maschine zum Schleifen
von evolventenförmigen Flanken von Zahnradzähnen.
-
Be; einer solchen nach dem Abwälzverfahren arbeitenden Maschine wird
die Schleifscheibe mit einer hin- und hergehenden bzw. schwingenden Bewegung über
eine Strecke geführt, die für die erforderliche Zahntiefe ausreicht, und zwar kann
die geradlinige Erzeugende einer flachen oder kegeligen Schleifscheibe verwendet
werden, um bei ihrer Bewegung eine Evolventenkurve oder eine einer solchen Kurve
weitgehend angenäherte Kurve einzuhüllen, während das Werkstück, d. h. ein in geeigneter
Weise vorgeschnittenes und warmbehandeltes Zahnrad, während des Schleifens stillsteht
und nur gedreht bzw. weitergeschaltet wird, um weitere Zahnflanken nacheinander
in die richtige Schleifstellung zu bringen.
-
Die erforderliche Bewegung der Schleifscheibe wird gemäß der Erfindung
durch die Kombination mehrerer Merkmale der Wälzeinrichtung herbeigeführt, und zwar
ist die Spindel der Schleifscheibe um einen Zapfen schwenkbar, der parallel zur
Zahnradachse, senkrecht zu der den Grundkreis schneidenden Erzeugenden und in einer
Ebene mit ihr angeordnet ist. Ferner ist der Schwenkzapfen an einem Schlitten angeordnet,
der außerhalb des Zahnradgrundkreises in einer geradlinigen, zur Zahnradachse senkrechten
Bahn beweglich ist. Dabei sind die geradlinige Bewegung des Schlittens und die Drehung
des Zapfens, die die Schwenkbewegung der Schleifscheibe bewirkt, miteinander gekoppelt.
-
Nimmt man bei einer solchen Anordnung den Radius des Zahnradgrundkreises
mit R, und die Entfernung der geradlinigen Bahn der Schleifscheibenschwenkachse
von der Zahnradachse mit Ro -f- a an, so ist einer Winkelbewegung der Scheibenschwenkachse
eine geradlinige Bewegung längs einer Strecke zuzuordnen, die dem Wert
a - tang 9P - R, - sec c, - (T - sin g,) genau oder angenähert entspricht.
-
Es ist an sich bekannt, bei einer Maschine zum Schleifen evolventenförmiger
Zahnflanken von Zahnrädern die Spindel der Schleifscheibe schwenkbar um eine Achse
anzuordnen, die zur Zahnradachse parallel ist und zu der den Zahnradgrundkreis schneidenden
Erzeugenden der Arbeitsfläche der Schleifscheibe senkrecht steht und mittels eines
Schlittens außerhalb des Zahnradgrundkreises in einer geradlinigen, zur Zahnradachse
senkrechten Bahn beweglich ist. Bei diesen bekannten Maschinen dient die Schwenkbewegung
jedoch nicht dazu, in Verbindung mit der geradlinigen Bewegung des Zapfens die Führung
der Schleifscheibe der Zahnflanken- ; form anzupassen. Vielmehr dienen beide Bewegungen
lediglich zur Einstellung der Scheibe, während die Form der Zahnflanke mit Hilfe
einer Wälzbewegung des Zahnrades in Verbindung mit einer Bewegung- der Schleifscheibe
in einer geradlinigen, den Grundkreis schneidenden Bahn gebildet wird.
-
Die baulichen Mittel, durch die eine kinematische Beziehung zwischen
den Winkelbewegungen und den geradlinigen Bewegungen hergestellt wird, enthalten
einen Lenker, der an einem Ende an dem den Schwenkzapfen der Schleifscheibe tragenden
Schlitten aasgelenkt ist und mit seinem freien Ende verschiebbar in einer schwenkbaren
Führungsbüchse liegt, wobei der Abstand der Schwenkachse der Führung von der Schwenkachse
des Lenkers mit dem Abstand der Bahn des Schwenkzapfens der Schleifscheibe von dem
Zahnradgrundkreis übereinstimmt, wenn der Lenker in der Ausgangsstellung der Einrichtung
senkrecht zur Schlittenführung steht.
-
Zum Kuppeln des Lenkers mit dem Schwenkzapfen der Schleifscheibe können
verschiedene getriebliche Mittel vorgesehen werden. Bei einer bevorzugten Ausführung
dieser Mittel bilden die Schwenkzapfen der Schleifscheibe und des Lenkers Gelenke
eines zur Kupplung des Schwenkzapfens der Schleifscheibe mit dem Lenker dienenden
Parallelogrammgestänges.
-
Bei einer anderen Ausführung enthält das Lenkergetriebe zwei identische
Kreissegmente, die in reiner
Rollberührung miteinander stehen, auf
den Schwenkzapfen der Schleifscheibe und des Lenkers sitzen und jeweils starr mit
diesen Teilen verbunden sind.
-
Bei einer weiteren Ausführung dienen zur Kupplung des Schwenkzapfens
der Schleifscheibe mit dem Lenker auf den Schwenkzapfen der Schleifscheibe und des
Lenkers sitzende Kurbelarme, die über weitere Lenker mit einem gemeinsamen Schieber
verbunden sind.
-
Es erweist sich als zweckmäßig, den Ausdruck a - fang
99
- R, - sec Bi - (g9 - sin 9p) für die einer Schwenkbewegung der Schleifscheibe
um den Winkel zugeordnete translatorische Bewegung des Schlittens als aus zwei Teilausdrücken
bestehend zu betrachten, wobei das Glied a - tang p von dem Lenkergetriebe
allein herrührt, während das andere Glied ein Evolventenrestglied darstellt, das
durch besondere Betriebliche Mittel zu berücksichtigen ist; ferner ist es zweckmäßig,
dieses Restglied in einen Ausdruck umzuformen, der zu der Bewegung des Drehzapfens
der Führungsbüchse in Beziehung steht, die ihrerseits von der Schwenkbewegung der
Büchse abhängt.
-
Bei der bevorzugten Ausführungsform dieser getrieblichsn Mittel ist
der Drehzapfen der Führungsbüchse ein materieller Drehzapfen, der auf einem Schieber
sitzt, der durch eine geradlinige Führung gezwungen wird, sich längs einer zur Bahn
des Schwenkzapfens der Schleifscheibe senkrechten oder parallelen Bahn zu bewegen.
Bei Bewegung in senkrechter Bahn wird der Zapfen derart gelenkt, daß seine einer
Drehung 9p des Lenkers entsprechende Bewegung aus der Bezugsstellung durch das Restglied
R, - cosec p - (cp - sin p) oder einen diesem Wert weitgehend angenäherten
Wert gegeben ist, während bei Bewegung des Zapfens in paralleler Bahn dieser Weg
durch den Ausdruck - R, - sec p - (cp - sin p) oder einen diesem Wert weitgehend
angenäherten Wert gegeben ist. In diesem Falle ist keine Umwandlung des Restgliedes
erforderlich.
-
Bei einer weiteren Ausführungsform des Getriebes ist die Führungsbüchse
um einen virtuellen Drehzapfen, d. h. ein Momentanzentrum, drehbar; diese Bewegung
erfolgt mittels eines mit seiner Achse senkrecht zu der Führung angeordneten Schiebers,
der auf einer ortsfest gelagerten Drehscheibe in diametraler Richtung geführt ist.
Bei der bevorzugten Ausführungsform dieses Getriebes liegt der feste Drehpunkt auf
der Linie des Lenkers, wenn sich dieser in der Ausgangsstellung des Getriebes befindet.
Der Schieber und die Drehscheibe werden derart gesteuert, daß eine Drehung p der
Drehscheibe aus ihrer Ausgangsstellung durch eine geradlinige Bewegung des Schiebers
längs der Führung von dem festen Drehpunkt aus begleitet ist, die durch das umgeformte
Restglied R, - (p - sin cp) oder einen sich diesem Wert weitgehend nähernden Wert
gegeben ist.
-
Bei einer anderen Ausführungsform des Getriebes ist an der Führungsbüchse
ein gerades Lineal befestigt, und die Büchse ist durch dieses Lineal auf einer feststehenden
Abwälzrolle virtuell gelagert.
-
Man kann das genaue Restglied R, - cosec p - (p - sin
99) mit großer Annäherung durch eine Strecke ersetzen, die durch den Ausdruck
R.Jn (1 - cos cp) dargestellt ist; ähnlich kann man R, - sec p (9p - sin
p) durch Ro/n - tang cp - (1 - cos p) und R, (p - sin q» durch Ro/n - sin p - (1
- cos p) ersetzen, worin n eine Konstante ist. Diese mathematischen Ausdrücke
lassen sich leicht durch eine einfache Anordnung, z. B. durch i eine gleichseitige
Schubkurbel, mechanisch darstellen. Die Genauigkeit richtet sich dabei innerhalb
gewisser Grenzen nach dem für n gewählten Zahlenwert.
-
Zur Darstellung dieser vorstehend aufgeführten Ausdrücke umfassen
die Betrieblichen Mittel gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung ferner ein gleichseitiges
Schubkurbelgetriebe, das mit dem Schieber verbunden ist und von der Führung des
Lenkers aus betätigt wird. Bei den bevorzugten Ausführungsformen des Getriebes als
Ganzes, d. h. bei derjenigen, bei welcher die Führung des Schiebers zur Führung
des Schwenkzapfens der Schleifscheibe senkrecht steht, umfaßt das Schubkurbel-Betriebe
eine an dem Schieber angelenkte Verbindungsstange sowie eine Kurbel, die auf einem
gegenüber der Führung feststehenden Zapfen drehbar gelagert ist; diese beiden Teile
haben die gleiche Länge R,/2n, wobei n zwischen 2,6 und 3,0 liegt, und sind so angeordnet,
daß sie in einer geraden Linie liegen, wenn sich der Schieber in der Ausgangsstellung
befindet. Im Betriebe ist eine Drehung cp des Lenkers von einer Drehung V der Verbindungsstange
begleitet, und zwar derart, daß (1 - cos y) gleich n - (q9 cosec cp - 1)
ist oder sich diesem Wert weitgehend nähert.
-
Der Antrieb der Schubkurbel von der Führung des Lenkers aus kann über
Nocken oder Gelenke oder über eine kombinierte Nocken- und Gelenkvorrichtung erfolgen.
Zusätzlich kann ein Drehzapfen im Schubkurbelantrieb als ein exzentrischer Doppeldrehzapfen
ausgebildet sein, der durch einen Nocken und einen durch diesen bewegten Bauteil
verdreht wird, um eine beliebige gewünschte Zahnprofilkorrektur einzuführen.
-
Für jeden Fachmann ist ohne weiteres erkennbar, daß die Erfindung,
die in der Beschreibung in ihrer Anwendung zur Wälzbewegung einer mit flacher oder
kegelförmiger Arbeitsfläche versehenen Schleifscheibe beschrieben ist, genauso auch
auf andere Werkzeuge für die Bearbeitung oder Endbearbeitung von Zahnrädern, die
die gleiche Gestalt wie solche Schleifscheiben aufweisen, anwendbar ist, z. B. das
Elektrodenrad einer bekannten Abfunkeinrichtung, d. h. einer Maschine zur Bearbeitung
der Oberfläche mittels Elektro-Erosion.
-
Die Erfindung wird im folgenden an Hand schematischer Zeichnungen
an mehreren Ausführungsbeispielen näher erläutert; diejenigen Figuren, die die Wälzeinrichtung
oder ihre Teile zeigen, sind sämtlich Grundrisse mit dem Blick in der Richtung der
Werkstückachse. Fig. 1 zeigt schematisch das der erfindungsgemäßen Wälzeinrichtung
zugrunde gelegte kinematische Lenkergetriebe; Fig.2 zeigt schematisch die Arbeitsweise
der bevorzugten Ausführungsform des Lenkergetriebes; Fig.3 und 4 sind schematische
Darstellungen der Arbeitsweise abgeänderter Ausführungsformen des Lenkergetriebes;
Fig.5 veranschaulicht das Zusammenwirken der Glieder des Lenkergetriebes; Fig.6
zeigt in größerem Maßstabe einen Teil des in Fig.5 dargestellten Getriebes; Fig.
7 bis 9 zeigen jeweils schematisch Getriebeteile verschiedener Ausführung; Fig.
10 veranschaulicht einen Schubkurbelantrieb für das Lenkergetriebe; Fig. 11 ist
ein Kurvenschaubild, das die Abweichung d zwischen der idealen und der durch den
Austauschwert bestimmten Stellung, d. h. der tatsächlichen Stellung, den Schwenkzapfen
der Schleifscheibe tragenden des Schlittens des in Fig. 10 gezeigten Getriebes,
zeigt; Fig. 12 zeigt verschiedene Zahnprofile, die sich mit Hilfe des Getriebes
gemäß Fig. 10 erzeugen lassen; Fig. 13 ist ein Kurvenschaubild, das für den Schubkurbelantrieb
gemäß Fig.10 die Winkelabweichung zwischen dem Drehwinkel V der Verbindungsstange
und dem Drehwinkel cp des Lenkers bei einer Konstanten n = 2,8 erkennen läßt;
Fig.
14 zeigt die Wirkung von Abweichungen zwischen idealer und angenähert korrekter
Führung des Schwenkzapfens der Führungsbüchse auf das Zahnprofil; Fig.15 zeigt in
Form eines Kurvenschaubildes die (negativen) Toleranzen d y des Drehwinkels
?p, die für verschiedene Werte des Drehwinkels p des Lenkers und für eine gegebene
maximale Profilungenauigkeit s am Ende eines gegebenen Drehbereichs des Schleifkopfes
bzw. des Lenkers zulässig sind; Fig. 16 zeigt ein mit Hebeln und Nocken bzw. Kurven
arbeitendes Getriebe zur Darstellung der Korrekturbewegung für die Evolvente beim
Schubkurbelgetriebe gemäß Fig. 10; Fig. 17 ist eine schematische Darstellung eines
Nockenprofils für das in Fig. 16 gezeigte Getriebe; Fig. 18 zeigt ein mit Hebeln
und einer Lasche arbeitendes Getriebe zur Darstellung der Korrekturbewegung; Fig.19
veranschaulicht ein weiteres mit hoher Annäherungsgenauigkeit arbeitendes, einen
Hebel und eine Lasche umfassendes Getriebe nebst Mitteln zum Einführen von Zusatzbewegungen
für Zahnprofilkorrekturen; Fig. 20 zeigt ein kombiniertes Getriebe, das Hebel und
eine Lasche sowie einen Nocken umfaßt; Fig.21 bis 25 zeigen verschiedene Ausführungen
der Getriebe; Fig.26 zeigt im Grundriß eine vollständige Wälzeinrichtung mit einer
kegeligen Schleifscheibe, die sich zum Schleifen von Stirn- und Schraubenrädern
mit evolventenförmigen Zahnflanken eignet; Fig. 27 ist eine teilweise schematische
Darstellung im Grundriß für eine Wälzeinrichtung mit einem Getriebe, bei dem sich
durch Kreisbögen bzw. gerade Linien begrenzte Körper aufeinander abwälzen; Fig.
28 ist eine teilweise im Schnitt gezeichnete Ansicht einer vollständigen Zahnradschleifmaschine.
-
In sämtlichen Figuren sind einander entsprechende Bauteile jeweils
durch die gleichen Bezugsziffern bezeichnet.
-
Gemäß Fig. 1 ist eine drehbare Spindel, die eine Schleifscheibe 11
mit kegelförmiger Arbeitsfläche trägt, deren Scheitelwinkel etwa 150° beträgt, in
einem Spindelhalteteil 8 gelagert und zusammen mit dem Halteteil um einen Hauptdrehzapfen
6 schwenkbar, der bei umlaufender Schleifscheibe mit einer Erzeugenden gg ihrer
Arbeitsfläche in einer Ebene liegt und dessen Achse mit dieser Erzeugenden einen
rechten Winkel bildet. Der Hauptdrehzapfen 6 ist an einem Hauptschieber 5 angebracht,
der in einer geraden Hauptführung 41, 42 gleitend beweglich ist. Diese Hauptführung
erstreckt sich senkrecht zu der Achse M eines Zahnrades mit dem Grundkreisradius
Ra, und die Führung ist so angeordnet, daß sich die geradlinige Bewegungsbahn des
Hauptdrehzapfens 6 in einem senkrechten Abstand R, + a von der Zahnradachse M liegt,
wobei die Achse des Hauptdrehzapfens 6 zur Zahnradachse M parallel ist. Wenn der
Hauptdrehzapfen 6 seine Bezugsstellung einnimmt, liegt er auf der senkrechten Mittellinie
von Fig. 1. Wenn zwischen den Winkelbewegungen und den geradlinigen Bewegungen der
Schleifscheibe eine solche Beziehung besteht, daß eine Winkelbewegung 9P aus der
Bezugsstellung heraus von einer geradlinigen Bewegung um die Strecke a tang
p - R, sec 9p (p - sin 99) begleitet ist, so erkennt man, daß die Erzeugende gg
auch eine Erzeugende einer Evolvente i ist, die ihren Ursprung in dem Punkte 0 auf
dem Grundkreis vom Radius R, hat.
-
Es sei bemerkt, daß p der von einer dem Mittelpunkt M und den Ausgangspunkt
0 verbindende Linie aus gemessene Evolventenwinkel ist, der mit dem Eingriffswinkel
a des Zahnrades in der durch nachstehende Formeln ausgedrückten Beziehung steht:
99 = a (tang a - a) oder 99 = a + inv a; hierin ist
a, je nachdem, ob es sich um ein Stirn- oder Schrägzahnrad handelt, entweder
der Eingriffswinkel im Normalschnitt oder der Eingriffswinkel im Stirnschnitt.
-
Bei der erfindungsgemäßen Wälzeinrichtung läßt sich das Glied
a tang p der Bewegung des Hauptschiebers mittels eines der in den Fig. 2,
3 und 4 dargestellten Lenkergetriebes mechanisch verwirklichen.
-
Das in Fig.2 gezeigte bevorzugte Getriebe ist auf einem Hauptrahmenteill
angeordnet, das einen am Ständer 3 einer vorhandenen Zahnradschleifmaschine gleitend
geführten Vorschubschlitten darstellt. Die Führungen 41, 42 des Hauptrahmenteils
1 tragen den Hauptschieber 5, der mit dem Hauptdrehzapfen 6 aus einem
Stück besteht, auf welchem der Halteteil 8 der Schleifscheibenspindel gelagert ist.
Der Schieber 5 besitzt einen zur Schieberlängsachse senkrechten Fortsatz 51, der
auf einem an seinem äußeren Ende vorgesehenen Drehzapfen 17 den Lenker 25 trägt,
der starr mit einem Winkelhebel 16 verbunden ist; letzterer bildet ein Glied
eines Parallelogrammgestänges mit dem Fortsatz 5 als Basis; die beiden übrigen Glieder
des Gestänges umfassen einen auf dem Hauptdrehzapfen 6 sitzenden und mit dem Spindelhalteteil
8 in Antriebsverbindung stehenden Hebel 12 sowie eine an den Enden der Hebel
16 und 12 angelenkte Verbindungsstange 14. Der Lenker 25, im folgenden auch
»Tangensgliedu genannt, gleitet in einer Buchse 64,
die auf einem Drehzapfen
41 gelagert ist. Nur zum Zwecke der Erläuterung ist der Drehzapfen 41 als gegenüber
dem Hauptrahmenteil 1 feststehend und auf der senkrechten Mittellinie von Fig. 2
liegend dargestellt; hierdurch ist die Bezugsstellung für den Lenker 25, genannt
»das Tangensglieda, gegeben. Der senkrechte Abstand zwischen dem (angenommenen)
festen Drehzapfen 41 und dem Drehzapfen 17 am Ende des Tangensgliedes ist die Strecke
a.
-
Fig. 3 zeigt ein in ähnlicher Weise an dem Hauptrahmenteil 1 angeordnetes
Getriebe, bei dem das untere Ende des Tangensgliedes 25 auf einem Drehzapfen 87
gelagert ist, der durch eine waagerechte Verlängerung des Hauptschiebers 5 getragen
wird. Bei dieser Anordnung wird eine Drehung (p des Tangensgliedes durch zwei auf
dem Hauptdrehzapfen 6 bzw. auf dem Drehzapfen 87 für das Ende des Tangensgliedes
angeordnete und mit dem Spindelhalteteil 8 bzw. dem Tangensglied 25 starr verbundene
und sich ergänzende Kreisbogensegmente 110
und 113 in gleicher und entgegengesetzter
Weise auf den Spindelhalteteil übertragen. Eine ausschließlich rollende Berührung
zwischen den Kreisbogensegmenten 110 und 113 wird in bekannter Weise
durch die Stahlbänder 111
und 112 gewährleistet.
-
Bei einer in Fig. 4 dargestellten dritten Ausführungsform umfaßt das
Getriebe zur Darstellung der Funktion f = a - tang 99 zusätzlich zu den Hauptführungen
41, 4" dem Hauptschieber 5, dem Hauptdrehzapfen 6 und dem an einer waagerechten
Verlängerung des Hauptschiebers 5 angelenkten Tangensglied 25 zwei identische Schubkurbeln
mit einem gemeinsamen Kulissenstein 102, der sich längs einer geraden Führungsbähn
in einer senkrechten Verlängerung 51 des Hauptschiebers 5 bewegen kann. Zwei Pleuelstangen
100 und 99 sind mittels eines gemeinsamen Zapfens an dem Kulissenstein 102
angelenkt, und ihre unteren Enden sind mit zwei Kurbeln gleicher Ausführung gelenkig
verbunden; diese Kurbeln 96 und 88 sitzen auf dem Hauptdrehzapfen 6 bzw. dem Drehzapfen
87 am Ende des Tangensgliedes 25, und sie sind mit dem in Fig. 4 nicht dargestellten
Spindelhalteteil8 bzw. dem Tangensglied starr verbunden. In Fig. 4 ist auch die
Lage des (angenommenen) festen Drehpunktes 41 der Buchse 64 (Fig. 3) des Tangensgliedes
in
einem senkrechten Abstand a von der Mittellinie der Hauptführung
41, 42 angedeutet.
-
Aus einer Betrachtung der Fig. 2, 3 und 4 geht hervor, daß bei einer
Bewegung des betreffenden Getriebes aus der Bezugsstellung, bei der das Tangensglied
25 senkrecht steht, in die in den Figuren gezeigte Lage eine Drehung q) des Tangensgliedes
25 von einer gleich großen und in zwei Fällen entgegengesetzten Drehung 9p des Spindelhalteteils
8 begleitet ist, sowie von einer von der Bezugsstellung ausgehenden Translationsbewegung
des Hauptdrehzapfens 6 längs der Hauptführung 41, 42 über eine Strecke
a Lang T.
-
Die Fig. 5 und 6 zeigen ein Getriebe, das dem in Fig. 2 dargestellten
ähnelt, und das sich in der richtigen Stellung zur Erzeugung des Evolventenprofils
oberhalb eines Werkstücks mit einem Grundkreis vom Radius R, befindet, an dem vom
auf der Bezugsmittellinie der Figuren liegenden Ausgangspunkt 0 aus ein Evolventenzahnprofil
i erzeugt wird. Da sich in diesem Falle der Hauptdrehzapfen 6 um eine Strecke
a tang 99 - R, sec q@ (p - sin (p) aus der Bezugsstellung heraus bewegt
haben muß, während die Schleifscheibe um den zugeordneten Winkel 99 geschwenkt
worden sein muß, ergibt sich, daß sich der Drehpunkt 41 der Buchse des Tangensgliedes,
von dem hier angenommen wird, daß es sich um den vorher als feststehend betrachteten
wirklichen Drehzapfen 41 handelt, aus seiner Bezugsstellung heraus bewegt haben
muß, um auf der Achse des Tangensgliedes zu verbleiben. In der in größerem Maßstab
gezeichneten Fig. 6 stellt der Schnittpunkt der waagerechten und senkrechten Mittellinien
die Bezugsstellung des Drehzapfens 41 dar. Eine Bewegungsbahn für den Drehzapfen
41, die durch den Evolventenrestwert R, cosec T (cp - sin 99) dargestellt wird,
verläuft längs der senkrechten Bezugsmittellinie bis zu deren Schnittpunkt mit dem
Tangensglied. Eine zweite Bewegungsbahn, die durch den Evolventenrestwert R, sec
9p (p - sin 9p) wiedergegeben wird, verläuft längs der waagerechten Mittellinie
nach links bis zu deren Schnittpunkt mit dem Tangensglied.
-
Die Fig. 7, 8 und 9 stehen zu Fig. 6 in Beziehung. Sie zeigen drei
verschiedene Ausbildungen von Getrieben, durch welche die Buchse des Tangensgliedes
in der erforderlichen Weise längs der gewählten Bahn bewegt wird. Alle diese Figuren
zeigen den Hauptrahmenteil 1 und das Tangensglied 25 mit der zugehörigen Buchse
64 verbunden.
-
Bei der Anordnung nach Fig. 7 sind in dem Hauptrahmenteil 1 zwei gerade
Führungen 351 und 352 senkrecht zu den (nicht dargestellten) Führungen 41 und 42
vorgesehen, und zwischen diesen Führungen gleitet ein Schieber 40, der den Drehzapfen
41 für die Buchse 64 des Tangensgliedes trägt.
-
Bei der Anordnung nach Fig. 8 sind in dem Hauptrahmenteil 1 zwei gerade
Führungen 1041 und 1042 parallel zu den nicht daigestellten Hauptführungen 41 und
42 vorgesehen, und zwischen diesen Führungen gleitet ein Schieber 103, der den Drehzapfen
41 für die Buchse des Tangensgliedes trägt.
-
Bei der Anordnung nach Fig. 9 ist eine auf der Bezugslinie des Tangensgliedes
25 drehbar gelagerte Drehscheibe 106 mit geraden Führungen 1091 und 1092 zu beiden
Seiten einer Durchmesserlinie der Drehscheibe vorgesehen. Ein Schieber 108 ist so
angeordnet, daß seine Achse zur Achse des Tangensgliedes 25 senkrecht steht; dieser
Schieber gleitet in den Führungen 1091 und 1092, und er kann in Verbindung mit der
Drehscheibe derart bewegt werden, daß er sich stets im richtigen senkrechten Abstand
von der Bezugsstellung befindet.
-
Fig. 10 zeigt ein Getriebe ähnlich dem an Hand von Fig.2 beschriebenen,
das in Antriebsverbindung mit einem gleichseitigen Schubkurbelgetriebe steht, das
hier in der an Hand von Fig.7 beschriebenen Weise als Steuereinrichtung verwendet
wird. Dieses Schubkurbelgetriebe umfaßt eine Kurbel 57 von der Länge R./n, die auf
einem Drehzapfen 61 angeordnet ist, der gegenüber der Bezugsmittellinie von Fig.
10 feststeht und mit dem Schieber 40 und dem Drehzapfen 41 des Schiebers auf einer
Linie liegt. Das äußere Ende der Kurbel 57 ist an der Buchse 64 des Tangensgliedes
mittels eines Drehzapfens 62 angelenkt, dessen Abstand von dem Schieberdrelizapfen
41 längs der Mittellinie des Tangensgliedes der Strecke R,/,n entspricht. Die Buchse
64 des Tangensgliedes bildet somit die Verbindungsstange des die Drehzapfen 41,
61 und 62 umfassenden gleichseitigen Schubkurbelgetriebes. Der feststehende Kurbeldrehzapfen
61 ist so angeordnet, daß der Kurbelarm 57 dann, wenn sich das Getriebe in der Bezugsstellung
befindet, zusammen reit der Verbindungsstange 64 und dem Drehzapfen 41 auf einer
geraden Linie liegt, wie es in Fig. 10 auf der linken Seite dargestellt ist.
-
Aus dem vorangegangenen ist ersichtlich, daß die durch das vollständige
Getriebe gemäß Fig. 10 bewirkte Bewegung des Drehzapfens 41 aus seiner Bezugsstellung
durch den substituierten Restwert R,/-n (1 - cos 9p) ausgedrückt ist, während die
mit der Erzeugung einer genauen Evolvente im Einklang stehende Bewegung dem Ausdruck
R, cosec 9p (9p - sin 9p) entspräche. Bezieht man diese Ausdrücke auf die
horizontale Richtung, erkennt man, daß die Abweichung d des Hauptschiebers von seiner
genauen Stellung gegeben ist durch den Ausdruck R, sec (p (p - sin (p) - Ro/n (tang
rp - sin (F). In Fig. 11 ist die Abweichung d über dem Evolventenwinkel
9p von 0 bis 36° für verschiedene Werte einer Konstanten n im Bereich von 2,6 bis
3,0 und für einen Grundkreisradius R, von etwa 1270 mm aufgetragen. Für n = 3,0
ist d positiv, d. h. am Zahnprofil negativ; und die Werte reichen von 0,000 bis
zu etwa 4,3 mm. Bei n = 2,8 besitzt d ein negatives Maximum von etwa 0,6 mm bei
9p = 26° und ein positives Maximum von etwa 0,67 mm bei 9a --_ 36°. Wird ein Getriebe
zur Darstellung des substituierten Restes verwendet, bei dem n z. B. 2,8 beträgt,
verbleibt somit nur eine kleine Abweichung, die durch die Rechen- oder Korrektureinrichtung
ausgeglichen werden muß.
-
Die mit Hilfe des Getriebes gemäß Fig. 10 für n = 2,8 und ,n = 3,0
erzielten Zahnformen werden in Fig. 12 mit der genauen Evolventenform verglichen,
und es zeigt sich hierbei, daß bei ia = 2,8 die maximalen Abweichungen von der idealen
Evolvente an dem Profil positiv und negativ sind und daß sie kleiner sind als die
einseitigen Abweichungen für n = 3,0. Bei den bevorzugten Ausführungsbeispielen
der Erfindung wählt man daher einen Wert von n = 2,8 als Konstante für die Wälzeinrichtung.
-
Nimmt man jetzt bezüglich Fig. 10 an, daß die Kurbel 57 von ihrem
Drehzapfen auf der Buchse 64 des Tangensgliedes frei gemacht und statt dessen an
einer Verbindungsstange 54 angelenkt wird, wie es in Fig. 10 auf der linken Seite
dargestellt ist, wobei diese Verbindungsstange die gleiche Stellung wie vorher einnimmt
und wobei ihr schieberseitiges Ende auf dem gleichen Drehzapfen 41 gelagert ist,
so erkennt man, daß man den Drehzapfen 41 nunmehr in einer mit der Erzeugung einer
genauen Evolvente im Einklang stehenden Weise bewegen kann, indem man die Verbindungsstange
54, deren kurbelseitiges Ende von der Buchse 64 des Tangensgliedes frei gemacht
ist, um einen Winkel y derart schwenkt, daß (1 - cos yp) = n (g9 cosec 9p
- 1) ist. Die Beträge, um die sich ya von (p unterscheidet und die durch
die Korrektureinrichtung ausgeglichen werden müssen, sind in Fig. 13 über dem Evolventenwinkel
p aufgetragen.
Man erkennt, daß die maximalen Abweichungen 8 für
einen Bereich von 0 bis 39° für den Winkel 99 auf Grund einer Berechnung für n =
2,8 bei (p = 19,5° annähernd - 26,7 Bogenminuten und bei 99 = 39° annähernd
-f- 30,7 Bogenminuten betragen.
-
Zur näheren Erläuterung der Korrektureinrichtung und um die Erfindung
verständlicher und in der bestmöglichen Weise praktisch anwendbar zu machen, dienen
die Fig. 14 und 15.
-
Fig. 14 zeigt in Vollinien das Wälzgetriebe nach Fig. 2 oberhalb eines
von dem Ursprung 0 ausgehenden Evolventenzahnprofils i und läßt die Lage der Schleifscheibe
11 gegenüber dem Profil i erkennen. Die Bezugslinie ist die senkrechte Mittellinie
durch den Ursprung 0, die das Tangensglied 25 an dem Drehzapfen 41 schneidet. Zwei
Paare von gestrichelten parallelen Linien zu beiden Seiten des Tangensgliedes 25
bzw. der das Evolventenprofil bestimmenden Erzeugenden der Arbeitsfläche der Schleifscheibe
deuten Abweichungen des Tangensgliedes 25 bzw. der Erzeugenden von ihrer genauen
Lage an. Diese Abweichungen stellen die positiven oder negativen Beträge dar, um
welche eine für Näherungswerte ausgelegte Korrektureinrichtung für einen gegebenen
Profilfehler von + e möglicherweise nicht den ganzen Unterschied 8 zwischen den
genau aufeinander bezogenen Drehungen y und T ausgleicht und von denen man annehmen
kann, daß sie auch die Auswirkung von Fertigungstoleranzen einschließen. Die durch
die gestrichelt eingezeichneten Lagen des Tangensgliedes 25 auf der Bezugslinie
abgegriffenen Strecken stellen eine augenblickliche Abweichung ± d , des Drehzapfens
41 von seiner genauen Lage dar, während die durch die gestrichelt eingezeichneten
Lagen der Erzeugenden auf einer zur Erzeugenden senkrechten Linie abgegriffenen
Strecken den entsprechenden Augenblickswert des Zahuprofilfehlers e = ± d , sin
9p wiedergeben. Das Glied sin 9p in dem Ausdruck für den Fehler s zeigt an, daß
die bezüglich der Kontruktion und der Herstellung der Korrektureinrichtung zu fordernde
Genauigkeit bei Annäherung an höhere Werte von 9p größer wird.
-
Für die Herstellung von Zahnrädern hoher Genauigkeit soll die Korrektureinrichtung
vorzugsweise so genau sein, daß die in Fig.15 dargestellten zulässigen negativen
Toleranzen - d y zwischen den einer genauen Evolvente entsprechenden Drehungen
und den tatsächlich bewirkten Drehungen des zp/T-Mechanismus nicht überschritten
werden. In Fig. 15 sind die Werte für - d y in Bogenminuten über dem Evolventenwinkel
g, für R, =etwa 1140 mm und n = 2,8 sowie für einen angenommenen Profilfehler a
= - 0,01016 mm bei einem Evolventenwinkel 99 = 40° aufgetragen. Dieses Schaubild
zeigt ferner, daß die zulässige Toleranz - d y bei kleiner werdendem Winkel
9p größer wird und bei c, = 0 den Wert - -a erreicht.
-
Fig. 16 zeigt eine mit Steuerkurven arbeitende Korrektureinrichtung
und läßt auch das Tangensglied 25 erkennen, das in der Buchse 64 angeordnet ist,
die ihrerseits auf dem Drehzapfen 41 sitzt, der durch den zwischen den Führungen
31 gleitenden Schieber 40 getragen wird. Ferner zeigt Fig. 16 das gleichseitige
Schubkurbelgetriebe 57-54, das dem an Hand von Fig. 10 beschriebenen ähnelt, mit
Ausnahme der Tatsache, daß im vorliegenden Falle die Verbindungsstange 54, deren
kurbelseitiges Ende, wie erinnerlich, von der Buchse des Tangensgliedes frei gemacht
ist, auf einem an dem Schieber 40 vorgesehenen i Drehzapfen 42 angeordnet ist der
sich in einem Abstand von dem Drehzapfen 41 befindet. Die eigentliche Korrektureinrichtung
umfaßt einen Hebel 43 für den Winkel 99, der auf dem Drehzapfen 41 angeordnet ist
und in Antriebsverbindung mit der Buchse 64 steht, sowie einen Hebel 48 für den
Winkel yp, der auf dem Drehzapfen 42 angeordnet ist und in Antriebsverbindung mit
der Verbindungsstange 54 der gleichseitigen Schubkurbel steht. Die Hebel für die
Winkel 9p und V sind durch einen Rahmen 84 miteinander verbunden, der auf einem
Drehzapfen 47 am Ende des Hebels für den Winkel y gelagert ist, während sein unteres
Ende eine Gabel bildet, die über einen in den Hebel für den Winkel 99 eingesetzten
Bolzen 85 greift, so daß der Rahmen 84 zu der Hauptführung 34 stets annähernd parallel
steht. Ein doppelter Nockenfortsatz 79,-79, des Hebels für den Winkel 99 ist zwischen
an dem Rahmen 84 gelagerten Nockenrollen 80 und 83 beweglich, und der Nocken bemißt
die Drehwinkel (p und y der Hebel 43 und 48 gemäß der Formel 1 - cos y@
= n (P cosec 99 - 1).
-
Fig.17 ist eine vergrößerte Ansicht der Enden der Hebel 43 und 48
in Fig. 16 und zeigt die Nockenflächen 791 und 792 in Form einer Schablone.
-
Eine Grundscheibe, die als gegenüber dem Hebel für den Winkel cp feststehend
angenommen ist und einen Radius Ct" gleich dem Abstand zwischen den Drehzapfen 41
und 42, besitzt, wird von dem Bolzen 85 aus angerissen, und dann schlägt man zu
einem punktförmigen Folgeteil, der dem Mittelpunkt des Drehzapfens 47 entspricht,
einen Schmiegungskreis mit dem berechneten Radius R., derart, daß er die Kontur
der Grundscheibe an zwei Stellen schneidet, die den Nullabweichungen b zwischen
den in Fig. 13 dargestellten Drehungen um den Winkel V und y entsprechen, d. h.
an den Punkten für 9p = 0 und für p = 33° 30'. Die zwischen dem Umfang der Grundscheibe
und dem Schuliegungskreis auf dem Radius der Scheibe abgegriffene Strecke stellt
eine relative Winkelbewegung zwischen den Hebeln für y bzw. cg dar, die gleich der
erforderlichen Abweichung b ist.
-
Fig.18 zeigt ein vollständiges Schleifscheibenwälzgetriebe mit einer
Getriebeanordnung der an Hand von Fig. 2 beschriebenen Art in Antriebsverbindung
mit einer gleichseitigen Schubkurbel ähnlich der in Fig. 16 dargestellten. Die Korrektureinrichtung
umfaßt in diesem Falle einen Hebel 43 für den Winkel 9p auf dem Drehzapfen 41 in
Antriebsverbindung mit der Buchse 64 des Tangensgliedes sowie einen Hebel 48 für
den Winkel y auf dem Drehzapfen 42 des Schiebers in Antriebsverbindung mit der Verbindungsstange
54; wobei die beiden Hebel 43 und 48 an ihren Enden durch ein Glied 46 gekuppelt
sind, dessen Länge gleich dem Radius R., des an Hand von Fig. 17 beschriebenen Schmiegungskreises
für den Nocken ist. Die Längen des Hebels 43 für den Winkel V und des Hebels 48
für den Winkel ip sind so berechnet, daß sie eine möglichst weitgehende Annäherung
an die richtige Winkelbeziehung zwischen den Drehungen der Hebel 43 und 48 um die
Winkel p bzw: y ergeben. Berechnungen haben gezeigt, daß es eine Korrektureinrichtung
dieser einfachen Form .ermöglicht, ein Evolventenprofil zu erzeugen, das innerhalb
der Grenzen von etwa _# 0,019 mm genau ist.
-
Die in Fig.20 dargestellte Korrektureinrichtung umfaßt ein vierteiliges
Gestänge, das durch die Drehzapfen 72, 71, 69 und 70 bestimmt ist, bei welchem die
Drehzapfen 69 und 70 als Drehpunkte für ein dreieckiges Kupplungsglied 74 wirken,
dessen dritter Drehzapfen 47 am Ende des Hebels 48 für den Winkel V angebracht ist.
Der Drehzapfen 69 ist mit dem an dem Hebel 43 für den Winkel (p angebrachten Drehzapfen
71 durch eine Lasche 76 verbunden, während der Drehzapfen 70 durch ein Glied 75
mit dem Drehzapfen 72 gekuppelt ist, der mit einem Profilkorrekturzapfen 73 aus
einem Stück besteht, gegenüber welchem der Drehzapfen 72 exzentrisch angeordnet
ist; der Zapfen 73 ist im Ende des Hebels 43 für
den Winkel cp drehbar
gelagert. Ferner ist ein Profilkorrekturhebel 77 vorgesehen, dessen eines Ende mit
dem exzentrischen Drehzapfen 73 verkeilt ist, während das andere Ende eine Nockenrolle
79 trägt, die durch Federdruck mit einem an dem Schieber 40 verstellbar angebrachten
Nockenring 68 mit einer nach außen ragenden Nockenfläche 681 in Berührung gehalten
wird. Während des Betriebes bewirkt die Drehung des Hebels 43, daß die Nockenrolle
79 dann, wenn der Hebel 43 eine vorher eingestellte Winkellage erreicht, die Nockenfläche
681 berührt und somit den Hebel 77 gegenüber dem Hebel 43 für den Winkel
(p verdreht, um in der Korrektureinrichtung kinematische Veränderungen hervorzurufen,
durch welche das zu schleifende Zahnprofil in der gewünschten Weise verändert wird.
Fig. 20 ist annähernd maßstäblich gezeichnet, um die Größenverhältnisse bei einer
Korrektureinrichtung dieser Art zu v3raaschaulichen. Die Verfahren zum Bestimmen
der genauen Abmes>>a.ngen liegen für den Fachmann ohne weitere Erläuterungen auf
der Hand. Vo.-ausgesetzt, daß man die in Betracht kommenden Abmessu-igen mit ausreichender
Genauigkeit einhält, ergibt diese Korrektureinrichtung theoretisch bei einem Zahnradgrundkreisdurchmesser
von etwa 2300 mm ein Evolventenprofil, das innerhalb etwa - 0,00127 mm genau ist.
-
Bei der Anordnung nach Fig. 19 ähneln die Teile des Getriebes für
die Korrekturbewegung zur Darstellung der Evolvente sowie Teile der Führung und
des Schiebers der Anordnung gemäß Fig. 16. Die Korrektureinrichtung umfaß in diesem
Falle eine Kombination der Hebe148 und 43 für die Winkel y bzw. cp und des Gliedes
46 entsprechend Fig.18 mit einer zur Korrektur dienenden Nockenvorrichtung. Das
Glied 46 ist auf einem Drehzapfen 45 eines eizentrischen Doppeldrehzapfens 44/45
aigeordnet, wobei der andere exzentrische Drehzapfen 44 in dem Ende des Hebels 43
für den Winkel p drehbar ist. Ferner ist ein Nockenhebe149 vorgesehen, der mit dem
exzentrischen Drehzapfen 44 verkeilt ist und an seinem anderen Ende eine Nockenrolle
51 trägt, die auf einem mit dsm Schieber 40 verschraubten Korrekturnocken 52 abrollt.
Der Nocken 52 ist derart profiliert, daß er bei einer Drehung des Hebels
43 für den Winkel p den exzentrischen Doppeldrehzapfen 44/45 verdreht, um Ungenauigkeiten
auszugleichen, die sich aus der Verwendung der aus den Hebeln und dem Glied gebildeten
einfachen Korrekturvorrichtung ergeben, so daß sich bei der Erzeugung des Evolventenprofils
ein hoher Genauigkeitsgrad erzielen läßt. Überdies läßt sich der Korrekturnocken
vorteilhaft dazu verwenden, das vollständige Wälzgetriebe beim erstmaligen Zusammenbau
richtig einzustellen, was auch später möglich ist, wenn eine Überholung des Getriebes
erforderlich wird; ferner ermöglicht der Nocken die Anwendung größerer Fertigungstoleranzen
bezüglich des ganzen Wälzgetriebes.
-
Die Korrektureinrichtung läßt sich jedoch in der verschiedensten Weise
abändern, ohne den Bereich der Erfindung zu verlassen. Im folgenden werden mehrere
mögliche Varianten an Hand der Fig. 21 bis 25 kurz erläutert. Alle diese Figuren
zeigen den Schieber 40, den Hebel 43 für den Winkel p und den Hebel 48 für den Winkel
y.
-
Die Korrektureinrichtung gemäß Fig. 21 ähnelt in gewisser Beziehung
der in Fig.20 dargestellten. Der einzige Unterschied besteht in der Verwendung eines
auf dem Hebel 43 vorgesehenen Schubkurbelgetriebes, das so ausgeführt ist, daß das
freie Ende des Hebels 48 unmittelbar mit einem Drehzapfen 47 in der Ebene einer
Verbindungsstange 119 verbunden ist. :Macht man bei diesem Mechanismus die Länge
der Verbindungsstange 119 gleich der Läige einer Kurbel 118, so beschreiben in der
Ebene
Fig.25 zeigt eine Korrektureinrichtung, bei welcher das Ende des Hebels 48 für den
Winkel y mit dem Drehzapfen 47 gezwungen wird, gegenüber dem Hebel 43 Rir den Winkel
p eine Zykloide zu beschreiben, wenn der Hebel 43 um einen Winkel T gedreht wird.
Diese Einrichtung arbeitet derart, daß eine Drehung des Hebels 43 nicht nur eine
Drehung einer runden Scheibe 135 um einen Drehzapfen 140 und gegenüber einem Kulissenstein
139 hervorruft, sondern vermittels der Stahlbänder 136° und 137 zwischen der Scheibe
135 und dem Hebel 43 auch eine geradlinige Bewegung des Schlittens 139 gegenüber
dem Hebel 43, wobei diese Bewegungen zusammen als resultierende Bewegung den Drehzapfen
47 gegenüber dem Hebel 43 längs einer zykloidenförmigen Bahn bewegen.
-
Nachstehend wird an Hand von Fig. 26 das vollständige Wälzgetriebe
für die Herstellung von Zahnrädern beschrieben, wobei insbesondere auf die noch
nicht eingehend behandelten :Merkmale eingegangen wird. Gemäß Fig. 26 ist ein Vorschubschlittan
2 in den Führungen 3 eines Hauptrahmenteils 1 in bekannter Weise derart angeordnet,
daß er durch eine Vorschubspinde167 senkrecht zur Zeichnungsebene bewegt werden
kann, um die Schleifscheibe über die ganze Breite des zu schleifenden Zahnrades
hinweg zu bewegen. Der Rahmen 1 a der eigentlichen Wälzeinrichtung besitzt im unteren
Teil eine waagerecht verlaufende Öffnung, die zwei Hauptführungen 41 und 42 bildet,
sowie oben links zwei senkrechte Führungen 351 und 352, die an einer Platte vorgesehen
sind, die eine senkrecht verlaufende Öffnung 63 aufweist, um Spielraum für die beweglichen
Teile zu schaffen; diese Platte ist mit
dem Rahmen 1 a durch die
Schrauben 36 verbunden. Die Hauptführungen 41, 42 tragenden Hauptschieber 5 mit
dem zur Zeichnungsebene senkrecht stehenden Hauptdrehzapfen 6, auf dem eine Wiege
7 für einen Spindelstock drehbar gelagert ist; diese Wiege trägt eine durch eine
Preßluftturbine angetriebene Spinde18 mit einer konischen Schleifscheibe 11, die
so angeordnet ist, daß die Arbeitsfläche der umlaufenden Schleifscheibe die Erzeugende
gg des Evolventenzahnprofils i berührt. Die Spindel 8 ist in der Wiege 7 um die
mit der Erzeugendengg gleichachsigen Zapfen 9 und 10 drehbar gelagert, so daß man
die Schleifscheibe beim Schleifen eines Schrägzahnrades auf dem gewünschten Schrägungswinkel
einstellen kann. Ein Fortsatz 51 des Hauptschiebers 5 trägt ein Lenkergetriebe,
dessen Teile ohne weiteres erkennbar sind, und das bereits insbesondere an Hand
von Fig. 2 erläutert und in weiteren Figuren dargestellt worden ist. Bei dem Getriebe
gemäß Fig.26 jedoch ist das winkelhebelförmige Ende 16 des Tangensgliedes auf einen
Drehzapfen 17 eines exzentrischen Doppeldrehzapfens 17-18 aufgesetzt, dessen Exzentrizität
in Fig.26 mit e1 angegeben ist. Der andere exzentrische Drehzapfen 18 ist im Oberteil
des Fortsatzes 51 gelagert und kann durch einen Hebel 19 gedreht werden,
der an seinem Ende eine Rolle 21 trägt; diese Rolle läuft auf einem sich waagerecht
erstreckenden Nocken- oder Kurventeil 22, der unter Anlage an einen leistenförmigen
Vorsprung 24 des Rahmens 1 a an letzterem befestigt ist. Der Nockenteil 22 ist längs
der Leiste 24 verstellbar und wird durch Schrauben 23 festgehalten, die sich durch
die Schlitze 22, und 22, in dem Nockenteil erstrecken. Auf diese Weise ist es möglich,
in das Wälzgetriebe Bewegungen einzuführen, die zeitlich auf die Bewegung des Hauptschiebers
5 abgestimmt sind, um Zahnprofilkorrekturen vorzunehmen.
-
Um dem Schieber 5 mit dem Fortsatz 51 eine hin- und hergehende Bewegung
zu erteilen, ist ein hydraulisches Aggregat mit beweglichem Zylinder und feststehendem
Kolben vorgesehen, das aus einem mit dem Fortsatz 51 fest verbundenen Zylinder 52
und einem in dem Zylinder angeordneten, jedoch nicht dargestellten Kolben sowie
einer durchgehenden Kolbenstange 29, deren Enden an dem Rahmen la mit Hilfe von
Laschen 25 und 32 und Muttern 27, 28 bzw. 30, 31 befestigt sind.
-
Das Tangensglied 25 selbst, das einen rechteckigen Querschnitt besitzt,
gleitet in einer Buchse 64 auf dem Drehzapfen 41, der an dem in den senkrechten
Führungen 35, und 35, gleitenden Schieber 40 befestigt ist. Ein zweiter
Drehzapfen 42 an dem Schieber 40 trägt das schieberseitige Ende einer zweiteiligen
Verbindungsstange 54-53 von veränderbarer Länge, die mit dem äußeren Ende einer
in ähnlicher Weise verstellbaren Kurbel 57
bis 60 verbunden ist; das innere
Ende dieser Kurbel ist auf einer feststehenden Verankerung 65 gelagert, die vermittels
der Schlitze 651 und 652 sowie der Schrauben 66 gegenüber den Steuerführungen 351
und 35, in senkrechter Richtung verstellbar ist; die Teile 54 und 57 der
Verbindungsstange bzw. der Kurbel sind als geschlitzte Stangen ausgeführt, die in
ähnlicher Weise mit Hilfe der Schlitze 55 und 58 verstellbar sind.
-
Das Verfahren zum Einstellen bzw. Einrichten der ganzen Einrichtung
für Arbeiten an verschiedenen Werkstücken ergibt sich für den Fachmann ohne weiteres
aus der vorstehenden Beschreibung. Eine solche Einrichtung ist insbesondere bei
einer großen Zahnradschleifmaschine vorteilhaft, da sie sich durch einfaches Verstellen
für die Herstellung verschiedener Zahnräder einrichten läßt, ohne daß es erforderlich
ist, entsprechend den unterschiedlichen Verzahnungsangaben kostspielige Teile, z.
B. Wälzbogen, auszutauschen. Fig.27 zeigt dagegen eine Wälzeinrichtung, die sich
mit Vorteil bei kleineren Maschinen zur Herstellung kleiner Ritzel und Zahnräder
verwenden läßt, wo sich sowohl die Abmessungen als auch die Kosten eines Satzes
von Wälz- oder Rollbögen für Zahnräder verschiedenen Grundkreisdurchmessers in annehmbaren
Grenzen halten.
-
Fig. 27 zeigt eine Anordnung mit einem Wälzgetriebe, ähnlich dem an
Hand von Fig. 4 beschriebenen, das auf dem Hauptdrehzapfen 6 und dem Hilfsdrehzapfen
87 des Hauptschiebers 5 angeordnet ist und ein Tangensglied 89 umfaßt, das in einer
Buchse 90 vorgesehen ist; diese Buchse trägt ein zu ihrer Längsachse rechtwinkliges
Lineal 91, das somit dann, wenn sich der Hauptschieber in der Arbeitsstellung
befindet, eine zur Mittellinie des Hauptschiebers parallele Lage in einem Abstand
a von dieser Mittellinie einnimmt. Das Lineal 91 wird in reiner Rollberührung
mit einem kreisbogenförmigen Rollkörper 94 vom Radius R, gehalten; dieser Rollkörper
ist an dem Rahmenteil 1 mittels Schrauben 95 befestigt, und sein Krümmungsmittelpunkt
liegt auf der senkrechten Bezugslinie in Fig.27; die Rollberührung wird in bekannter
Weise durch zwei Stahlbänder aufrechterhalten; ferner kann in das Glied
89 ein hydraulischer Stößel (nicht dargestellt) eingebaut sein, der dazu
dient, das System vorzuspannen.
-
Eine Bewegung des Hauptschiebers 5 aus der Bezugsstellung nach rechts
in die in Fig. 27 gezeigte Stellung bewirkt, daß das gerade Lineal 91 auf
dem Rollkörper 94
abrollt und somit veranlaßt, daß sich das Tangensglied und
die Schleifscheibe in entgegengesetzten Richtungen um den Evolventenwinkel p drehen,
so daß von dem Grundkreis mit dem Radius R, aus eine genaue Evolvente i erzeugt
wird. Man erkennt, daß die vollständige Einrichtung eine Kombination des Wälzgetriebes
mit Getriebegliedern einfacher Ausführung darstellt, wobei diese Glieder die Buchse
des Tangensgliedes in der erfindungsgemäßen Weise um ein Momentenzentrum auf dem
Rollkörper verdrehen.
-
Bei der in Fig. 28 wiedergegebenen vollständigen Zahnradschleifmaschine
trägt ein ortsfestes Bett 300 einen waagerechten Drehtisch 301, der um 360° schwenkbar
ist, wobei in den Drehtisch ein nach dem Abwälzverfahren zu schleifendes Zahnrad,
z. B. ein schräg verzahntes Rad 302, eingesetzt ist. Ein zweiter waagerechter Drehtisch
303, der mit dem zuerst erwähnten Drehtisch konzentrisch auf Kugel- bzw. Rollenführungen
304 auf dem Bett 300 angeordnet und über einen Sektor des Bettes drehbar ist, trägt
einen in Führungen 306 auf dem Drehtisch 303 radial bewegbaren Maschinenständer
305. Der Ständer 305 besitzt einen senkrechten Vorschubschlitten 307 mit einem Schleifkopf
308, dessen untere und obere Auslaufstellungen angedeutet sind, wobei sich die Schleifscheibe
309 gerade außerhalb des Zahnradzahnes 3021 befindet. Eine Teilvorrichtung 310 ermöglicht
es, die einzelnen Zahnflanken nacheinander in die richtige Stellung gegenüber der
Schleifscheibe zu bringen, während alle Bewegungen, die für das Schleifen; die Erzeugung
des Zahnprofils und der Zahnsteigung sowie für den Vor-Schub erforderlich sind,
der Schleifscheibe durch das Zusammenwirken der einzelnen Teile der Maschine mitgeteilt
werden. Zahnprofilkorrekturen, die sich in Richtung der Längserstreckung des Zahnes
längs der schraubenförmigen Zahnsteigung verändern, lassen sich leicht durch Mittel
(nicht dargestellt) bewirken, die einen der weiter oben beschriebenen Profilkorrekturnocken
in geeigneter Weise mit den Antriebsmitteln des Vorschubschlittens verbinden.