DE1086111B

DE1086111B - Schleifmaschine fuer verzahnte Maschinenelemente mit Abrichtvorrichtung der kegelfoermigen Schleifscheibe

Info

Publication number: DE1086111B
Application number: DEG17933A
Authority: DE
Inventors: Leonard Ove Carlsen; William Charles Critchley; Harry Pedersen
Original assignee: Gleason Works
Current assignee: Gleason Works
Priority date: 1954-09-07
Filing date: 1955-09-07
Publication date: 1960-07-28

Description

Schleifmaschine für verzahnte Maschinenelemente mit Abrichtvorrichtung der kegelförmigen Schleifscheibe Die Erfindung betrifft eine Schleifmaschine für verzahnte Maschinenelemente, insbesondere Zahnräder, mit Abrichtvorrichtung der kegelförmigen Schleifscheibe. Wird die ebene Grundfläche dieser Schleifscheibe abgerichtet, dann ist es erforderlich, beim Wiedereinstellen der Schleifscheibe gegenüber dem Werkstück die ursprüngliche Lage zwischen der Grundfläche und dem Werkstück wiederherzustellen. Der Erfindung liegt nun die Aufgabe -zugrunde, diese Wiedereinstellung zu ermöglichen, was insofern Schwierigkeiten bietet, als die Schleifscheibe auf der Maschine in verschiedene Lagen einstellbar sein muß, um Werkstücke verschiedener Gestalt bearbeiten zu können, und weil aus diesem Grunde die Wiedereinstellung der Schleifscheibe derart erfolgen muß, daß sie sich zusammen mit dem Abrichtvorgang selbsttätig durchführen läßt oder wenigstens ohne schwierige, von Hand auszuführende Messungen oder Einstellungen. Auch soll das Wiedereinstellen der Schleifscheibe gegenüber dem Werkstück so erfolgen, daß dabei auf die durch das Abrichten bewirkte Verringerung des Durchmessers der Schleifscheibe Rücksicht genornrnen wird, damit die Zah.nlückentiefe des Werkstückes sich nicht ändert. Diese Aufgabe ist um so schwieriger, als die Abrichtvorrichtung so gelegen sein muß, daß sie den Eingriff der Schleifscheibe in das Werkstück beim Schleifen nicht stört.
Die Erfindung bezieht sich also auf eine Schleifmaschine zum Schleifen verzahnter Maschinenelemente, insbesondere Zahnräder, mittels der im wesentlichen ebenen Grundfläche einer von einem Schleifspindelstock getragenen, kegelförmigen Schleifscheibe und mit Abziehvorrichtungen für diese. Erfindungsgemäß ist bei dieser Schleifmaschine in an sich bekannter Weise der Schleifspindelstock mehr oder weniger genau in der Richtung einer Mantellinie der. kegeligen Schleifscheibe geradlinig verschiebbar auf einem Träger angeordnet, und ein die Abrichtvorrichtung für die Grundfläche der Schleifscheibe tragendes, am Schleifspindelstock geführtes Hilfsgestell ist mehr oder weniger genau in der Richtung einer anderen Mantellinie der Kegelfläche geradlinig verschiebbar, und das Maß ihrer Verschiebung steht in einem bestimmten Verhältnis zum Maß der Verschiebung des Schleifspindelstockes.
Auf diese Weise ist erreicht, daß durch Verschieben des Schleifspindelstockes auf seinem Träger in Richtung einer Mantellinie der kegeligen Schleiffläche die Schleifscheibe nach dem Abrichten jeweils mit ihrer ebenen Grundfläche in die ursprüngliche Lage gegenüber dem Werkstück zurückgeführt wird. Beim Schleifen von Kegelrädern nach dem Abwälzverfahren kann diese Verschiebungsrichtung die Richtung der Achse des gedachten Planrades sein, dessen Zahnflanke von der Grundfläche der Schleifscheibe dargestellt wird. Dadurch, daß der Schleifspindelstock die Abrichtvorrichtung trägt, kann die jeweilige Neueinstellung der Schleifscheibe zusammen mit dem Abrichten durchgeführt werden. Bei jedesmaligem Vorschub der Abrichtvorrichtung auf dem Schleifspindelstock zum Abziehen der Grundfläche der kegelförmigen Schleifscheibe findet ein ausgleichender Vorschub des Schleifspindelstockes auf seinem Träger statt. Diese Anordnung hat die weiteren Vorzüge, daß die herausgeschliffene Zahnlückentiefe des Werkstückes gleich groß bleibt und daß die Breite der Kantenfläche der Schleifscheibe ohne Abrichten der Kegelfläche auf einer Größe gehalten werden kann, die sich zum Schleifen des Zahnlückengrundes zwischen den benachbarten Zähnen des Werkstickes eignet.
Vorzugsweise ist dabei die Abrichtvorrichtung so ausgestaltet, daß nicht nur die Grundfläche der Schleifscheibe, sondern auch deren Katenfläche durch die Abrichtvorrichtung abrichtbar ist. Dabei empfiehlt es sich, die Anordnung so zu treffen, daß die Abrichtvorrichtung zwischen der Grundfläche und der Kantenfläche einen abgerundeten Übergang abzurichten vermag.
Die im wesentlichen ebene Grundfläche der Schleifscheibe ist am besten schwach kegelförmig ausgehöhlt, damit die Zahnflanken des Werkstückes etwas ballig werden. Aus diesem Grunde muß das Abrichtwerkzeug gegenüber der Schleifscheibe in einer ganz bestimmten Weise geführt werden. Das wird nun dadurch erreicht, daß die Abrichtvorrichtung einen Antrieb hat, der das Abrichtwerkzeug gegenüber dem es tragenden Hilfsgestell während des Abrichtens der Schleifscheibenflächen in einer Ebene führt, welche die Schleifscheibenachse enthält, wobei die Bewegung des Abrichtwerkzeuges beim Abrichten der Grundfläche der Schleifscheibe in dieser Ebene in der gleichen Richtung erfolgt wie der Vorschub des Hilfsgestells auf dem Schleifspindelstock.
Eine Bauart der Abrichtvorrichtung, bei der sich diese Bedingung in besonders vorteilhafter Weise erfüllen läßt und die daher eine zweckmäßige Ausgestaltung der Erfindung bedeutet, ergibt sich, wenn das Gehäuse der Abrichtvorrichtung an dem Hilfsgestell schwenkbar gelagert ist und verschiebbar einen Halter mit einem drehbar auf diesem gelagerten Arm trägt, welcher das Abrichtwerkzeug aufnimmt und dessen Schwenkachse zu derjenigen des Gehäuses geneigt ist, wobei ein Antrieh, der während des Abrichtvorganges wirksam ist, nacheinander das Gehäuse auf dem Hilfsgestell und alsdann den Arm auf dem Halter verschwenkt und schließlich den Halter auf dem Gehäuse verschiebt.
Nunmehr sei ein Ausführungsbeispiel der Erfindung erläutert, das in den Zeichnungen wiedergegeben ist. In diesen zeigt Fig. 1 einen Aufriß der Maschine nach Entfernen der Abrichtvorrichtung, Fig.2 den Grundriß der Maschine, wobei jedoch die Halterung der Schleifscheibe und auch die Abrichtvorrichtungen fortgelassen sind, Fig. 3 einen senkrechten Schnitt durch die auf der Wiege der Maschine angeordnete Halterung der Schleifscheibe, Fig. 4 einen Aufriß der Wiege, von vorn gesehen, zur Darstellung der Halterung der Schleifscheibe in einer zur Fig. 3 rechtwinkligen lotrechten Ebene, Fig. 5 und 6 Teilaufrisse der unteren der beiden Abrichtvorrichtungen, in den Ebenen 5-5 und 6-6 der Fig. 3 betrachtet, Fig. 7 eine Einzelschnittansicht in der Ebene 7-7 der Fig. 6 parallel zur Ebene der Fig. 5, Fig. 8 eine Schnittansicht in den bei 8-8 in Fig. 9 angegebenen Schnittebenen, wobei der Schnitt hauptsächlich in der Ebene 8-8 der Fig. 6 verläuft, Fig. 9 einen Teilschnitt in denen Ebenen 9-9 und 9A-9A der Fig. 5 und 8, Fig. 10 und 11 Teilschnitte nach den Ebenen 10-10 und 11-11 der Fig. 9, Fig. 12 ein elektrisches und hydraulisches Schaltschema für die Verschubvorrichtung der Schleifscheiben und Abrichtvorrichtungen, Fig. 13 einen schematischen Axialschnitt durch das das Werkstück bildende Zahnrad zur Veranschaulichung des Einflusses, den Änderungen des Schleifscheibendurchmessers auf die Pfeilhöhe des Profilbogens des Zahngrundes ausüben, und Fig. 14 einen Axialschnitt durch die Schleifscheibe zur Veranschaulichung der Wirkungen, die bestimmte Einstellungen der Maschine haben. Wie die Fig. 1 und 2 zeigen, trägt das Gestell 30 der Maschine eine Wiege 31, die um eine waagerechte Achse 32 pendelt und zwei kegelförmige Schleifscheiben T4' trägt. Die Umlaufachsen 33 dieser Scheiben sind geneigt zueinander im Abstand von der Wiegenachse 32 angeordnet. Die mehr oder weniger genau ebenen Schleifscheibenflächen 34 stellen die Zahnflanken eines gedachten Zahnrades das, dessen Achse die Wiegenachse ist und an dem sich das zu verzahnende Rad abwälzt. Die Maschine arbeitet also nach dem Abwälzverfahren. Das zu verzahnendeRadG wird von einer Werkstückspinde135 getragen, die in einem Spindelstock 36 um eine waagerechte Achse 37 drehbar gelagert ist. Gewöhnlich werden die beiden Schleifscheiben so eingestellt, daß sie in benachbarten Zahnlücken des Werkstücks arbeiten. Der Spindelstock ist in der Richtung der Achse 37 auf einer Gleitbahn 38 eines schwingenden Bettes 39 einstellbar, das seinerseits durch Schwenken um eine senkrechte Achse schräg eingestellt werden kann, wobei es auf einer gekrümmten Gleitbahn 41 einer verschiebbaren Grundplatte 42 gleitet. Diese Grundplatte läuft mittels (nicht näher gezeigter) Rollen auf einer Gleitbahn 43 des Gestells 30. Mit Hilfe der erläuterten Einstellungen kann man das zu verzahnende Rad G gegenüber den Schleifscheiben W in die gewünschte Lage bringen.
Die Maschine enthält einen Abwälzantrieb, zu dem ein Motor 40 und eine obenliegende Antriebswelle 60 für die Werkstückspindel35 gehören. Diese Spindel wird um die Achse 37 im Takt mit der Pendelbewegung der Wiege um die Achse 32 angetrieben. Das hat zur Folge, daß die Flächen 34 der Schleifscheiben W am Werkstück G die Zahnflanken erzeugen. Ferner hat die Maschine eine Teilvorrichtung, die während der rückläufigen Drehungen von Wiege und Werkstückspindel in Gang kommt und der Werkstückspindel eine Teildrehung erteilt, wodurch die nächsten Zahnflanken zurBearbeitung durch dieSchleifscheiben gelangen. Ferner hat die Maschine einen Antrieb der die gleitend angeordnete Grundplatte 42 auf der Gleitbahn 43 schrittweise vorschiebt, um dadurch die Eingriffstiefe der Schleifscheibe mit Bezug auf die Zahnlücken des Werkstücks zu vergrößern und um das Werkstück aus dem Bereich der Schleifscheiben zurückzuziehen, wenn die Teilbewegung des Werkstücks und das Abrichten der Schleifscheiben erfolgen sollen. Auch wird dadurch der erforderliche freie Raum geschaffen, damit man das fertige Werkstück G ausspannen und ein neues einsetzen kann. Die beschriebene Einstellung und Arbeitsweise der Maschine ist an sich bekannt.
Jede Schleifscheibe W (Fig. 3 und 4) ist an einer Spindel 44 befestigt, die in einem Spindelstock 45 auf Wälzlagern 46 läuft. An jedem Spindelstock ist ein Motor 47 angebracht, dessen Ankerwelle ein Kegelritzel 48 trägt, das mit einem auf der Spindel sitzenden Tellerrad 49 kämmt. Jeder Spindelstock hat einen zylindrischen Ansatz 51 mit einer Buchse, welche das innere Laufelement eines Kugellageraggregates 52 bildet. Dieses Aggregat enthält zahlreiche Kugeln, die in einem buchsenförmigen Käfig sitzen und zwischen dem inneren Laufelement und einem äußeren Laufelement angeordnet sind, das einen Teil eines Schlittens 53 bildet. Das Kugellageraggregat dient zu einer solchen Lagerung des Spindelstocks, daß dieser in der Richtung der Wiegenachse 32 bewegt werden kann, um dadurch Änderungen des Durchmessers der Schleifscheibe auszugleichen. Eine solche Verstellung erfolgt durch Drehen einer Schraubspindel 54, die in eine am Spindelkopf befestigte Mutter 55 eingreift und in einem Wälzlager 56 drehbar gelagert ist, das vom Schlitten 53 getragen wird.
Ein Schrittschaltwerk mit einem Schrittschaltrad 67, das durch einen hydraulischen Kolben 68 in einem Zylinder 69 (Fig. 12) angetrieben wird, dient der Drehung der Schraubspindel zum Zwecke des Vorschubes des Spindelstocks 45 um eine kurze Strecke nach rechts mit Bezug auf Fig. 3 jeweils unmittelbar vor jedem Abrichten der Schleifscheibe W.
Ein Faltbalgen 50, der den Spindelstock 45 mit dem Schlitten 53 verbindet, dient zum Schutz der Lagerflächen des Kugellageraggregats 52.
Jeder der beiden Schlitten 53 ist in einer mit Bezug auf die Fig.3 und 4 senkrechten Richtungen auf einer besonderen Platte57 einstellbar, mit deren Hilfe der Kegelabstand bestimmt wird. Zu diesem Zweck ist die Platte 57 mit Bezug auf Fig. 4 in waagerechter Richtung verschiebbar auf einer Drehscheibe 58 angeordnet. Diese ist auf der Wiege 31 um die Achse 32 verschwenkbar, wodurch die Einstellung des Zahnschrägwinkels ermöglicht ist. Nach Lösen von Klemmbolzen 59, durch welche die Schlitten 53 je auf ihrer Drehscheibe 58 befestigt sind, lassen sich die Schlitten. auf der Drehscheibe mit Hilfe einer Stellschraube 61 in lotrechter Richtung einstellen. Auf diese Weise kann man die beiden Schleifscheiben in Richtung aufeinander zu oder voneinander fort verstellen und sie entweder in eine symmetrische Lage zur Achse 32 bringen, um geradverzahnte Kegelräder zu schleifen, oder in eine unsymmetrische Lage einstellen, um schrägverzahnte Kegelräder zu bearbeiten. Die Kegelabstandsplatten 57 lassen sich je dadurch einstellen, daß man zunächst Schrauben 62 und 59 lockert, welche die Platten 57 und 48 aufeinander festklemmen, und dann eine Stellschraube 63 (Fig. 3) dreht, wodurch die betreffende Schleifscheibe mit Bezug auf Fg. 4 in waagerechter Richtung gegenüber der Wiegenachse 32 verschoben wird und in die gewünschte Lage gebracht werden kann. Zur Einstellung des Zahnschrägwinkels erfolgt die Verschwenkung der Drehscheibe 58 um die Achse 32 mit Hilfe eines Spannschlosses 64, nach dem zuvor Schrauben 65 gelockert sind, mit denen die Drehscheiben an der Wiege festgeklemmt sind. Diese ist, wie Fig. 3 zeigt, um die Achse32 drehbar auf Rollenlagern66 gelagert, die von dem die Wiege aufnehmenden Teil des Gestells 30 getragen werden.
Bei seinem Vorschub ist der Schleifspindelstock gegen Verdrehung um die Achse des Lagers 52 dadurch gesichert, daß Rollen 81, die von einem am Teil 51 des Spin.delstocks befestigten Arm 83 getragen werden, auf Schienen 82 laufen, die parallel zur Achse 32 ortsfest gegenüber dem Schlitten 53 angeordnet sind. Die Abrichtvorrichtung Für jedes Rad g' ist eine besondere Abrichtvorrichtung vorgesehen, wobei die beiden Vorrichtungen zueinander symmetrisch angeordnet sind. Jede von ihnen ist mit einem diamantbewährten Abrichtwerkzeug D (Fig. 5 und 9) ausgerüstet, mit dessen Hilfe an der Schleifscheibe die ebene Fläche 34 (Fig. 3 und 14), die Stirnfläche 100 und die Übergangsabrundung dazwischen abgezogen werden können. Diese Abrundung hat einen kleinen Krümmungsradius. Jede Abrichtvorrichtung wird von einem Halter 80 (Fig. 2, 4, 5 und 6) getragen, der an dem betreffenden Spindelstock 45 starr befestigt und mit einer bogenförmig verlaufenden Gleitbahn 80' versehen ist. Auf dieser Gleitbahn ist um eine rechtwinklig zur Achse und etwa tangential zum Umfang der Schleifscheibe verlaufende Achse 90 schwenkbar ein Hilfsgestell 102 geführt, so daß es um einen kleinen Winkel verstellt werden kann. Der Hilfsrahmen trägt zwei Stangen 103 und 104, die in der Nullstellung des Hilfsgestells parallel zu einer Erzeugenden w der Kegelfläche der Schleifscheibe W verlaufen. Zum Einstellen des Hilfsgestells dient eine Schnecke 80" (Fig. 4), die in dem Halter 80 gelagert ist und mit einem Schneckenradsektor 102' des Hilfsgestells kämmt (Fig. 5). Die Welle der Schnecke hat einen mit einer Teilung versehenen, Knopf 80a auf ihrem äußeren Ende. Auf dem Hilfsgestell 102 ist ein Schlitten 105 verschiebbar geführt. Zu diesem Zweck ist an diesem Schlitten eine Stange 103 befestigt, die in Bohrungen des Hilfsgestells 102 mit Hilfe von Kugellagern 106 verschiebbar ist. Außerdem ist am Hilfsgestell 102 eine Stange 104 befestigt, die bei 107 abgeflacht ist und deren Abflachungen Laufbahnen für (nicht dargestellte) Rollen des Schlittens 105 bilden. Schließlich trägt der Schlitten noch eine Rolle 109, die in, einen geraden Schlitz eines Nockens 111 (Fig. 5, 6 und 7) greift, der auf dem senkrechten Schlitten. 53 angebracht ist.
Der Zweck des Nockens 111 und der Rolle 109 ist es, den Schlitten 105, der das Abrichtwerkzeug trägt, genau oder annähernd längs der Erzeugenden w der Schleifscheibe, d. h. längs der Stange 104; nach innen zu verschieben, wenn der Schleifspindelstock 45 durch die Schraubspindel54 vorgeschoben wird, und zwar um einen verhältnisgleichen Betrag: Dabei erfolgt der Vorschub des Schleifspindelstocks 45 in der Richtung derjenigen Erzeugenden der kegelförmigen Schleifscheibe W, die in dem senkrechten Schnittbild der Fig. 3 waagerecht liegend erscheint. Wie Fig. 13 in grober Vergrößerung erkennen läßt, erhält das auf der Maschine geschliffene Zahnrad G am Grunde der Zahnlücken bogenförmig hohle Flächen, deren Pfeilhöhe mit zunehmender Breite des Zahnkranzes und mit abnehmendem Schleifscheibendurchmesser wächst. Nimmt der Schleifscheibenradius also von R auf R' ab, so wächst die Pfeilhöhe-des hohlen Zahnlückengrundes am Werkstück G bei gegebener Breite F des Zahnkranzes von H auf (H+h).
Aus diesem Grunde muß der Vorschub der Schleifscheibe denjenigen der Abrichtvorrichtung um die Strecke h übertreffen, wenn der Schleifscheibenradius von R auf R' abnimmt. Das Verhältnis des Vorschubes der Abrichtvorrichtung zum Vorschub der Schleifscheibe läßt sich durch eine entsprechende Einstellung ändern, wenn man die Vorrichtung für Zahnräder verschiedener Breite F des Zahnkranzes einrichten will. Diesem Zweck dient die Verstellung des Nockens 111 auf dem Schlitten 53 um eine Achse, die mit der Achse der Rolle 109 zusammenfällt, wenn der das Abrichtwerkzeug tragende Schlitten 105 diejeige Einstellung erfahren hat, die dem Abrichten einer neuen Schleifscheibe von vorschriftsmäßigem Durchmesser entspricht. Diese Achse verläuft rechtwinklig zur Wiegenachse 32 und auch zu den Achsen der Stangen 103 und 104. Die am Umfang der Rolle 109 anliegenden Wandungen des Nockens 111 sind eben und verlaufen natürlich parallel zur Achse der Rolle 109.
Der Punkt P des zu bearbeitenden Zahnrades (Fig. 13 und 14) wird von dem durch den Punkt p der Schleifscheibenfläche 34 verlaufenden Umfangskreis erzeugt, sofern es sich um eine Schleifscheibe von vorschriftsmäßiger Größe mit dem Radius R handelt. Der Punkt p befindet sich in einem Abstand H von der Stirnfläche 100 der Schleifscheibe. Der Krümmungsmittelpunkt C der Profilabrundung, die den Übergang zwischen den Flächen 34 und 100 bildet, fällt mit der Einstellachse 90 des Hilfsrahmens 102 zusammen. Nimmt der Schleifscheibenradius bis auf den Wert R' ab - die Flächen 34 und 100 sind dann nach 34' und 100' gewandert -, dann wird der Punkt :P des Werkstücks von dem Schleifscheibenkreis bearbeitet, der durch den Punkt p' verläuft. Dieser hat von der Wiegenachse 32 denselben Abstand wie der Punkt p. Jedoch übertrifft der Abstand von p' bis zur Fläche 100' den Abstand zwischen p und der Fläche 100 um das Maß H. Der Punkt C, d. h. der Krümmungsmittelpunkt des runden Übergangsprofils zwischen den Flächen 34' und 100', liegt der Wiegenachse 32 und der Erzeugenden w näher als der Punkt C. Dieser Umstand macht es erforderlich, daß der Vorschub des Abrichtwerkzeugs längs einer Bahn erfolgt, die mit der Erzeugenden w der Kegelfläche den kleinen Winkel A einschließt. Die Größe dieses Winkels kann sich ändern; denn sie richtet sich nach der Breite F des Zahnkranzes. Seine Einstellung erfolgt durch Einstellen des Hilfsrahmens 102 auf dem Halter 80 um die Achse 90. In Fig. 14 ist der Winkel A übertrieben groß wiedergegeben; in Wirklichkeit beläuft er sich bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel der Erfindung gewöhnlich auf weniger als 20 Winkelminuten.
Auf der Stange 104 ist in Achsenrichtung verschiebbar und schwenkbar ein das Abrichtwerkzeug tragendes Gehäuse 112 angeordnet, in welchem die äußeren Laufringe eines Kugellageraggregats 110 für geradlinige Verschiebung untergebracht sind. Wie Fig. 10 zeigt, hat der Abrichtschlitten 105 einen Teil, der zwischen die Gabelarme des Gehäuses 112 greift, so daß sich dieses auf der Stange mit dem Abrichtschlitten verschiebt. Ferner ist in einer Bohrung des Gehäuses 112 längs einer Achse 115 ein rohrförmiger Teil 114 eines Halters 113 verschiebbar geführt. An einer Drehung um die Achse 115 ist der Halter dadurch gehindert, daß ein bei 120 abgeflachter Führungszapfen des Halters 113 zwischen Rollen läuft, die am Gehäuse 112 gelagert sind (Fig. 8). Die Achse 115 verläuft parallel zur gemeinsamen Ebene der Achsen der beiden Stangen 103 und 104, doch ist sie zu diesen Stangen in einem spitzen Winkel geneigt, der dem Winkel zwischen der ebenen Flanke34 und der Kegelfläche der Schleifscheibe entspricht. Die Anordnung ist dabei so getroffen, daß der Abrichtdiamant Ü bei der Verschiebung des Halters 113 längs der Achse 115 gemeinsam mit diesem Halter die ebene Schleifscheibenflanke 34 längs einer Bahn überfährt, die radial zur Schleifscheibenachse 33 verläuft. Bei Schwenkung des Gehäuses 112 um die Stange 104 bewegt sich der Abrichtdiamant gemeinsam mit diesem Gehäuse und überfährt dabei die Stirnfläche 100 der Schleifscheibe. Zum Abrichten des runden Übergangsprofils zwischen den Flächen 34 und 100 ist der Abrichtdiamant mit seinem Tragarm 116 um die rechtwinklig zur Achse 115 verlaufende Achse der Welle 117 schwenkbar. Diese Welle läuft in dem Halter 113 auf Wälzlagern (Fig. 9).
Die Antriebsbewegungen des Abrichtdiamanten werden sämtlich auf hydraulischem Wege herbeigeführt. Diesem Zweck dient ein Zylinder 121 (Fig. 8 und 12), der im Gehäuse 112 untergebracht ist und gleitend auf einem Kolben 118 und dessen Kolbenstange 119 geführt ist. Die Kolbenstange ist an dem Gehäuse 112 befestigt. Der Zylinder geht daher hin und her, wenn er rechts oder links mit Druckflüssigkeit beschickt wird, deren Zu- und Ableitung durch die Kolbenstange 119 hindurch mit Hilfe von Schläuchen 132 und 133 erfolgt. Die in der Kolbenstange vorgesehenen Kanäle münden rechts und links vom Kolben in, den Zylinder. Dieser trägt einen Gleitschuh 122 mit einem Stein, der in einem Kulissenschlitz eines am Gehäuse 112 befestigten Teiles 123 gleitet. Ferner trägt der Zylinder eine Rolle 124 (Fig. 8, 9 und 11), die auf einer Nockenfläche 125 des Schlittens 105 und auf einer sich anschließenden Nockenfläche 126 läuft, die von einem Schneckenrad 127 gebildet wird. Dieses ist auf dem Schlitten 105 drehbar gelagert und kann mit Hilfe einer Einstellschnecke 128 gedreht werden. Zu diesem Zweck hat die Schnecke 128 einen Knopf 128' mit einer Teilung, die von 0 bis 12° reicht und den Winkel angibt, den die Nockenfläche 126 mit dem sich anschließenden Teil der Nockenfläche 125 einschließt. In Fig. 11 ist in ausgezogenen Linien die Einstellung aus 0° wiedergegeben, bei welcher die Fläche 126 zur Kolbenstange 119 parallel verläuft. Das Gehäuse 112 steht unter dem ständigen Einfluß eines um die Stange 104 wirkenden Drehmoments, das durch einen hydraulischen Kolben 129 ausgeübt wird (Fig. 11). Dieser gleitet in einer Zylinderbohrung des Gehäuses 112 und stützt sich auf dem Schlitten 105 ab und hält dadurch die Rolle 124 in Kraftschluß mit den Nockenflächen 125 und 126. Der Zylinderbohrung wird die Druckflüssigkeit durch einen in Fig. 12 gezeigten Kanal 141 zugeführt. Gleich bei Beginn des Laufes des Zylinders 121 mit Bezug auf die Fig. 8 und 12 nach links, wobei die Druckflüssigkeit durch den Kanal 132 in die linke Seite des Zylinders geleitet wird und aus der rechten Seite durch die Leitung 133 abfließt, läuft die Rolle 124 auf dem geneigten Abschnitt der Nockenfläche 125 entlang, also mit Bezug auf Fig. 11 nach rechts, und verschwenkt dadurch das Gehäuse 112 auf der Stange 104, wodurch der Diamant D quer über die Stirnfläche 100 der Schleifscheibe geführt wird. Durch die Wandung des Zylinders 121 hindurch verläuft in einigem Abstand von dessen Enden ein Drosselauslaß 131, dessen Zweck später erläutert werden wird.
Am Ende dieses ersten Bewegungsabschnitts liegt der Gleitschuh 122 des Zylinders 121 an einer Anschlagschraube 134 an, die an einer Zahnstange 135 (Fig.8 und 9) angeordnet ist. Die Zahnstange ist gleitend in dem rohrförmigen Teil 114 des Halters 113 des Abrichtarmes geführt und kämmt mit einem Zwischenrad 136 (Fig. 10), das in dem Halter 113 gelagert ist und in eine Zwischenzahnstange 137 eingreift, die in dem Halter 113 geführt ist und ihrerseits mit einer Verzahnung 138 der Welle 117 des Abrichtarmes 116 kämmt. Infolgedessen bewirkt der weitere Lauf des Zylinders 121 mit Bezug auf Fig. 8 nach links, daß der Abrichtdiamant D um die Achse der Welle 117 herum wandert und dabei an dem Übergang zwischen den Flächen 34 und 100 der Schleifscheibe ein rundes Profil abrichtet, dessen Radius davon abhängt, wie weit der Diamant entfernt von der Achse der Welle 117 eingestellt ist. Beläuft sich dieser Abstand auf Null, so kommt das runde übergangsprofil in Fortfall.
Um den Spielraum im Getriebe 135 bis 138 auszuschalten und um die Zahnstange 135 mit einem Bund 143 ständig in Anlage an einer Überwurfmutter 144 des rohrförmigen Teiles 114 zu halten, wenn der Gleitschuh 122 des Zylinders nicht an der Anschlagschraube 134 anliegt, ist noch eine Zahnstange 139 vorgesehen, die von einem im Halter 113 gleitend geführten Kolben 139 gebildet wird, der unter Flüssigkeitsdruck steht.
Während der Zylinder 121 denjenigen Abschnitt seines Hubes durchläuft, in dem sich die Zahnstange 135 gegenüber dem Halter 113 verschiebt, läuft die Rolle 134 auf einem zur Stange 119 parallelen, ebenen Abschnitt der Nockenfläche 125 und sichert daher das Gehäuse 112 gegen Verschwenkung auf der Stange 104.
Der in der Leitung 141 herrschende Flüssigkeitsdruck wirkt sich auf einen Kolben 147, der ebenso wie die Überwurfmutter 144 an dem rohrförmigen Teil 114 sitzt und daher einen ständigen Druck auf den Halter 113 des Abrichtarmes mit Bezug auf Fig. 8 nach rechts ausübt. Von dem den Kolben 147 führenden. Zylinder aus wirkt der Flüssigkeitsdruck über eine Mündung 146, eine in der Zahnstange 114 vorgesehene Bohrung 145 und einen Zylinderdeckel 142 auf den Zahnstangenkolben 139. Hat sich beim weiteren Lauf des Zylinders 121 dessen Gleitschuh 122 an die Überwurfmutter 144 angelegt (was der Fall ist, wenn die Anschlagschraube 134 sich bis in das Innere der überwurfmutter verschoben hat), verschieben sich hinfort die Zahnstange 135 und der Halter 113 als Ganzes mit dem Antriebszylinder 121. Dadurch wird der Abrichtdiamant D so verschoben, daß er die Schleifscheibenflanke 34 radial zur Schleifscheibe überfährt. Befindet sich dabei die Nockenfläche 126 in ihrer Nullstellung, dann tritt dabei keine Verschwenkung des Diamantes D um die Achse der Stange 104 auf, so daß die Schleifscheibenflanke 34 völlig eben rechtwinklig zur Schleifenscheibenachse 33 abgezogen wird. Ist aber die Fläche 126 geneigt, beispielsweise in der in Fig.11 bei 126' gestrichelt dargestellten Lage, eingestellt, dann erfährt das Abrichtgehäuse um die Achse der Welle 104 eine Verschwenkung, während das Abrichtwerkzeug die Schleifscheibenflanke 34 überfährt. Der Diamant erhält dadurch eine Verstellung in Richtung der Schleifs.cheibenachse 33, so daß die Flanke 34 etwas hohl gewölbt oder hohl kegelförmig abgerichtet wird. Das hat dann die Wirkung, daß die geschliffenen Zahnflanken von dem einen zum anderen Ende des Zahnes leicht gewölbt ausfallen, was im Interesse eines Balligen. Zahntragens mitunter erwünscht ist.
Am Ende des Abrichthubes trifft ein am Zylinder 121 angeordneter Stift 148 auf einen Grenzschalter 151, der am Gehäuse 112 sitzt. Dadurch werden die Arbeitskontakte des Schalters geschlossen. Die dadurch erzielte Wirkung wird später erläutert. Zum Umsteuern des Zylinders wird die Leitung 133 auf Druck und die Leitung 132 auf Abfluß geschaltet. Der Abrichtdiamant D läuft dabei auf dem beschriebenen Wege wieder zurück. Am Ende des Rücklaufes trifft ein Stift 152 des Zylinders auf einen Grenzschalter 154 und trennt dessen Ruhekontakte. Die beiden Stifte 148 und 152 sind einstellbar in dem Zylinder eingeschraubt.
Der Zylinder 121 steuert einen Kolbenschieber 155, der in einer im Gehäuse 115 eingesetzten zylindrischen Buchse 156 gleitet und die Beaufschlagung des Kolbens 68 mit Druckflüssigkeit steuert. Es ist dies der Kolben, der das Schrittschaltwerk 67 für den Vorschub der Schleifscheibe antreibt. Durch Druckflüssigkeit, die über einen Schlauch 141 auf das eine Ende des Kolbenschiebers 155 wirkt, wird dieser nach links gedrückt und für gewöhnlich in Anlage seines Kopfes 157 an der Buchse 156 gehalten. Der Zylinder 121 trägt aber eine Anschlagschraube 158; die gegen Ende des Rücklaufes des Zylinders nach rechts auf -den Kolbenschieber155 auftrifft und diesen ganz nach rechts (in Fig. 8 und 12) verstellt.
Der Abrichtvorgang läßt sich entweder von Hand oder selbsttätig im Takt mit den verschiedenen Bewegungen der Maschine steuern. Das von Hand steuerbare System, das in Fig.12 schematisch wiedergegeben ist, enthält eine Pumpe P, welche das Druckmittel aus einem Vorratsbehälter 159 ansaugt und es in einen. Kanal 141 drückt, sowie einen Steuerschieber 161, der das Druckmittel entweder in den Kanal 132 oder den Kanal 133 leitet. Der Rückfluß zum Vorratsbehälter erfolgt durch Leitungen 164. Im Kanal 133 sind parallel zueinander ein Drosselventil 163 und ein Rückschlagventil164 angeordnet. Der Steuerschieber 161 kann durch eine Magnetspule 165 nach rechts und durch eine Spule 166 nach links umgeschaltet werden. Die Steuerung der beiden Magnetspulen erfolgt durch die Grenzschalter 151 und 154 und durch einen Druckknopfschalter 167.
Befindet sich die Anlage in dem in Fig.14 gezeigten Zustand, bei welchem der Grenzschalter 151 geschlossen ist, dann wird das Abrichten der Schleifscheibe dadurch bewirkt, daß man vorübergehend einen Schalter 167 schließt, der die Magnetwicklung 165 an die Netzleitungen L-1 und L-2 anschließt. Durch den Magneten wird der Steuerschieber 161 nach rechts umgeschaltet und setzt die Leitung 133 und das nunmehr geöffnete Rückschlagventil 164 unter Druck, wodurch ein schneller Rücklaufhub des Zylinders 121 mit Bezug auf Fig. 14 nach rechts ausgelöst wird. Bei Beendigung dieses Hubes wird ein Steuerschieber 155 nach rechts umgeschaltet und setzt die Leitung 171 unter Druck, wodurch ein die Schleifscheibe vorrückender Hub des Kolbens 68 verursacht wird. Bei Beendigung des Rückstellhubes des Zylinders 121 wird der Schalter 154 geschlossen. Dadurch wird ein Magnet 166 erregt, der den Steuerschieber 161 nach links umschaltet. Alsdann verschiebt hydraulischer Druck den Zylinder 121 zurück in die veranschaulichte Lage, wobei er den Abrichthub ausführt. Dieser erfolgt mit niedriger Geschwindigkeit wegen derDrossel 163. Bei diesem Hub richtet das Abrichtwerkzeug die Kantenfläche 100 der Schleifscheibe W, dann den Übergang der Flächen 34 und 100 und schließlich die Fläche 34 ab. Auch wird der Steuerschieber 155 nach links verschoben, wobei er einen das Schaltrad zurückführenden Hub des Kolbens 68 bewirkt.
Jede der beiden Abrichtvorrichtungen hat ihre eigene Vorschubvorrichtung und ihr eigenes, soeben beschriebenes Steuersystem, also auch ihre eigenen Steuerschieber 155 und 161. Nur die Pumpe P mit dem Vorratsbehälter 159 kann beiden Systemen gemeinsam zugeordnet sein. In Fig. 12 sind die Magnetwicklungen für den Steuerschieber 161 der oberen Abrichtvorrichtung bei 165' und 166' dargestellt. Ihre Steuerung kann ebenfalls durch den Druckknopfschalter 167 und durch die mit 151' und 154' bezeichneten Grenzschalter der zweiten. Abrichtvorrichtung erfolgen.
Durch Balgen 172, welche die sich gegenseitig bewegenden äußeren Teile verbinden und ihre Zwischenräume abschließen, wird verhindert, daß Schleifstaub auf die Gleitflächen gelangt. Durch diese Balgen wird auch die Möglichkeit geboten, den gesamten Innenraum des Abrichtgehäuses in den Flüssigkeitsrücklauf einzuschalten, der in Fig. 12 schematisch als Leitung 162 dargestellt ist.
Gewünschtenfalls kann man die Abrichtvorrichtung umgekehrt arbeiten lassen, so daß sie das Abrichten während des Laufens des Zylinders nach rechts bewirkt, statt während seines Laufes nach links mit Bezug auf die Fig. 8 und 12.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Schleifmaschine zum Schleifen verzahnter Maschinenelemente, insbesondere von Zahnrädern, mittels der im wesentlichen ebenen. Grundfläche einer von einem Schleifspindelstock getragenen kegelförmigen Schleifscheibe und mit Abrichtvorrichtungen für diese, dadurch gekennzeichnet, daß in an sich bekannter Weise der die Schleifscheibe - tragende Schleifspindelstock (45) annähernd in der Richtung (Achse 32) einer Mantellinie der kegeligen Schleiffläche geradlinig verschiebbar auf einem Träger (31, 53) angeordnet ist und daß ein die Abrichtvorrichtung (D, 105, 112) für die Grundfläche der Schleifscheibe tragendes, am Schleifspindelstock (45) geführtes Hilfsgestell (102) annähernd in. der Richtung einer anderen Mantellinie der Kegelfläche geradlinig vorgeschoben wird und das Maß der Vo:rschubbewegung des Hilfsgestells (102) in einem bestimmten Verhältnis zum Maß der Verschiebung des Schleifspindelstocks (45) steht.
2. Schleifmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß nicht nur die Grundfläche (34) der Schleifscheibe, sondern auch deren Kantenfläche (100) durch die Abrichtvorrichtung (D,105, 112) abrichtbar ist.
3. Schleifmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß dieAhrichtvorrichtungzwischen der Grundfläche (34) und der Kantenfläche (100) einen abgerundeten Übergang abzurichten vermag.
4. Schleifmaschine nach Anspruch 2 oder 3, gekennzeichnet durch einen Antrieb (118, 124, 125, 147), der das Abrichtwerkzeug (D) gegenüber dem es tragenden Hilfsgestell (102, 104) während des Abrichtens in einer Ebene verschiebbar führt, welche die Schleifscheibenachse (33) enthält, wobei diese Bewegung in derselben Ebene erfolgt, in der das Abrichtwerkzeug (D) beigestellt wird.
5. Schleifmaschine nach irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch einen Nocken (111) und eine Nockenrolle (109), von denen eines mit dem Schleifspindelstock (45) und ein anderes mit der Abrichtvorrichtung (D, 105, 112) bewegbar sind und welche die Bewegung der Abrichtvorrichtung von der Verschiebung des Schleifspindelkopfes auf dessen Träger (31, 53) ableiten.
6. Schleifmaschine nach irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Hilfsgestell (102, 104), auf welchem die Abrichtvorrichtung geradlinig verschiebbar ist, gegenüber dem Schleifspindelstock (45) um eine Achse (90) einstellbar ist, die rechtwinklig zur Schleifscheibenachse (33) und ungefähr tangential zum Schleifscheibenumfang verläuft, wodurch sich die Richtung der geradlinigen Bewegung der Abrichtvorrichtung gegenüber der anderen Erzeugenden (w) der kegelförmigen Schleifscheibenfläche ändern läßt.
7. Schleifmaschine nach irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die gegenseitige Lage des Nockens (111) und der Nockenrolle (109) verstellbar sind. B.
Schleifmaschine nach irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger (31, 53) des Schleifspindelstocks eine Wiege ist, deren Pendelachse in der Richtung der geradlinigen Verschiebbarkeit des Schleifspindelstocks (45) verläuft.
9. Schleifmaschine nach irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (112) der Abrichtvorrichtung an dem Hilfsgestell (102, 104) um eine Achse (104) schwenkbar gelagert ist und verschiebbar einen Halter (113) mit einem drehbar auf diesem gelagerten Arm (116) trägt, welcher das Abrichtwerkzeug (D) aufnimmt und dessen Schwenkachse zu derjenigen (104) des Gehäuses (112) geneigt ist, wobei ein Antrieb (121, 124, 125, 134, 135, 144), der während des Abrichtvorganges wirksam ist, nacheinander das Gehäuse (112) auf dem Hilfsgestell (102, 104) und alsdann den Arm (116) auf dem Halter (113) verschwenkt und schließlich den Halter (113) auf dem Gehäuse (112) verschiebt.
10. Schleifmaschine nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Antrieb einen in der Verschiebungsrichtung des Halters (113) des Abrichtwerkzeuges beweglichen Zylinder (121) enthält sowie einen zwischen diesem und dem Hilfsgestell wirkenden Nockenantrieb., bestehend aus einer Führungsrolle (124) und einer Nockenbahn, von denen. das eine Element vom Zylinder (121) und das andere vom Hilfsgestell getragen wird, wobei die Führungsrolle (124) während eines ersten Bewegungsabschnittes des Zylinders (121) die Schwenkung des Gehäuses (112) herbeiführt, und daß der Zylinder (121) während eines zweiten Abschnittes seiner Bewegung ein Getriebe (134, 135) zum Schwenken des Armes (116) auf dem Halter (113) antreibt, der seinerseits auf dem Gehäuse (112) durch den Zylinder (121) bei einem dritten. Abschnitt von dessen Bewegung verschiebbar ist.
11. Schleifmaschine nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das erwähnte Getriebe (134, 135) zum Schwenken des Armes (116) auf dem Halter (113) aus einer im Halter in dessen Gleitrichtung verschiebbaren Zahnstange (1.35) besteht, die ein Ritzel (136) antreibt und die ihre Verschiebung gegenüber dem Halter (113) durch den Zylinder (121) erfährt, worauf Zahnstange und Halter als Ganzes gegenüber dem Gehäuse (112) verschoben werden.
12. Schleifmaschine nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß ein Teil (126) der Nockenbahn (125, 126) zur Richtung der Bewegung des Zylinders (121) geneigt einstellbar ist, um die Schwenkbewegung des Gehäuses auf seinem Träger herbeizuführen, während der Halter (113) in dem Gehäuse (112) gleitet. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 638 474.