Zahnradschleifmaschine Die vorliegende Erfindung betrifft eine Maschine zum Schleifen von zylindrischen und nichtzylindri schen Zahnrädern nach dem Schraubwälzverfahren, bei welcher beim Schleifen ein Werkstückschlitten in der Richtung der Drehachse des zu schleifenden, auf dem Schlitten angeordneten Zahnrades an der mit dem letzteren in Eingriff gebrachten schneckenför migen Schleifscheibe vorbeigeführt wird, wobei die Achsdistanz zwischen Zahnrad und Schleifschnecke veränderbar ist.
Unter nichtzylindrischen Zahnrädern werden zwei verschiedene Gruppen von Werkstücken verstanden. Die erste Gruppe umfasst Zahnräder mit konischer Verzahnung, bei welchen also die Verzahnung auf dem Mantel eines Kegels angeordnet ist. Dazu ge hören beispielsweise sogenannte Schneidräder, die auf Zahnradstossmaschinen als Schneidwerkzeug Verwen dung finden. Ferner werden auch in Textil- und Buchdruckereimaschinen konische Zahnräder einge baut, um Achsdistanzdifferenzen ausgleichen zu kön nen. Zur zweiten Gruppe gehören alle Räder mit bullig geformten Zähnen, das heisst Zähnen, die in bezug auf ihre Zahnrichtung tonnenförmig bzw. bullig hergestellt werden müssen.
Die Balligkeit kann sich über die ganze Breite oder nur über gewisse Abschnitte der zu schleifen den Zähne erstrecken.
Auf Zahnradschleifmaschinen, die nach dem Schraubwälzverfahren arbeiten, konnten bisher nur zylindrische Zahnräder geschliffen werden. Bei be kannten Ausführungen derartiger Maschinen wird das zwangläufig angetriebene Werkstück auf einem Schlitten zwischen zwei Spitzen drehbar gelagert. Dieser ist in der Richtung der Werkstückdrehachse verschiebbar angeordnet. Beim Schleifen wird das Werkstück an der Schleifschnecke vorbeigeschoben, damit jeder Punkt der Zahnbreite mit ihr in Kon- takt kommt und bearbeitet wird. Beim Schleifen von zylindrischen Rädern bleibt der Achsabstand zwi schen Werkstück und Schleifschnecke über die ganze zu bearbeitende Werkstückbreite dieselbe.
Ein Merk mal bei der Herstellung, von nichtzylindrischen Rä dern - die bisher auf Zahnradschleifmaschinen, wel che nach dem Schraubwälzverfahren arbeiten, nicht geschliffen werden konnten - besteht aber darin, dass sich im Verlaufe des Arbeitsprozesses der Achs abstand zwischen dem Werkzeug und dem Werkstück entsprechend der besonderen geometrischen Form des Zahnrades verändert.
Diese Achsdistanzänderungen können bei koni schen Zahnrädern - je nach ihrer Breite - einige Millimeter betragen. Im Gegensatz dazu werden bei Zahnrädern mit bullig geformten Zähnen viel klei nere Abweichungen von der theoretischen Zahnrich tung, z. B. in der Grössenordnung von nur wenigen Mikron, verlangt.
Es sind bereits Einrichtungen an verschiedenen andern Zahnradbearbeitungsmaschinen bekannt, wel che die Erzeugung von konischen Zahnrädern oder von Zahnrädern mit bullig geformten Zähnen gestat ten. Diese Einrichtungen haben den Zweck, die wäh rend des Arbeitsprozesses verlangten Achsdistanz änderungen zwischen Werkstück und Werkzeug her beizuführen.
Die bis jetzt für diesen Zweck zur Anwendung gelangenden Mittel sind vollkommen voneinander verschieden, je nachdem sie zur Herstellung konischer Räder oder bulliger Zähne benötigt werden. Die Wahl der Mittel bzw. der Aufbau der Einrichtungen wurde ausschliesslich durch das Mass der auszufüh renden Achsdistanzänderungen bestimmt. Dement sprechend sind es auch verschiedenartige Werkzeug maschinen, die eingesetzt werden, um die eine oder andere Bearbeitung auszuführen. Bei einer bekannten Ausführungsform einer Ma schine zum Schleifen konischer Verzahnungen ist das zu schleifende Werkstück über eine Horizontalachse drehbar befestigt. Die Einprofil-Schleifscheibe befin det sich auf einem Schlitten, dessen Führungsbahnen in bezug auf eine Horizontale geneigt angeordnet sind.
Ihre Neigung entspricht derjenigen des Kegels der zu erzeugenden Verzahnung. Während des Schlei fens wird das Werkstück in seiner axialen Stellung festgehalten, während der mit der Schleifscheibe be stückte Schlitten hin und her bewegt wird. Der Nach teil dieser Bauart liegt darin, dass verstellbare Füh rungsbahnen notwendig sind, damit diese den wech selnden Ansprüchen in bezug auf Konizität angepasst werden können. Dieser Aufbau mag für Einzweck maschinen, das heisst dort, wo beispielsweise grosse Serien von Werkstücken mit dem gleichen Konus geschliffen werden müssen, zweckmässig sein.
Bei einer andern bekannten Bauart einer Maschine zum Schleifen konischer Verzahnungen wird dem Werk stück während des Schleifprozesses eine Vorschub bewegung in der Richtung seiner Drehachse erteilt. Dazu dient eine Gewindespindel, die über Wechsel räder angetrieben wird. Von diesem Vorschubmecha nismus aus wird ebenfalls über Wechselräder eine zweite Gewindespindel angetrieben. Diese befindet sich im Eingriff mit einer Mutter, die am verschieb bar angeordneten Schleifschlitten befestigt ist. Sie hat die Aufgabe, die der Vorschubbewegung des Werk stückes zugeordnete Veränderung der Achsdistanz zwischen dem letzteren und der Schleifscheibe durch Verschieben des Schleifschlittens herbeizuführen.
Die beschriebenen Einrichtungen sind für die Herstellung ballig geformter Zähne unbrauchbar, weil es mit den genannten Mitteln nicht möglich ist, die dafür verlangten minimen Achsdistanzänderungen zu erzielen. Ballig geformte Zähne konnten bisher nur auf Schabemaschinen erzeugt werden. Bei diesen wird während des Schabens das Werkstück nicht über eine Getriebekette mit einer ganz bestimmten Geschwin digkeit angetrieben, sondern vom Schabewerkzeug in Drehung versetzt. Infolge dieser Antriebsverhältnisse ist es möglich, dem Werkstückträger während des Schabens in bezug auf seine Längsachse wirksame Schaukelbewegungen zu erteilen. Diese werden mit Hilfe von Kurvenscheiben und Gestängen dirigiert. Diese Mittel fallen aber zur Erzeugung konischer Zahnräder ausser Betracht.
Beim Schleifen eines Zahnrades nach dem. Schraubwälzverfahren werden die Schleifschnecke und das Werkstück separat angetrieben. Unter diesen Voraussetzungen sind die beim Schaben brauchbaren Mittel zur Herstellung ballig geformter Zähne nicht anwendbar, weil eine Schaukelbewegung des Werk ; Stückträgers infolge der Anwesenheit bzw. Notwen digkeit von Antriebsorganen für das Werkstück un denkbar ist.
Es mussten daher andere neue Mittel und Wege gesucht werden, um auf einer Zahnradschleif maschine, die nach dem Schraubwälzverfahren arbei- tet, die eingangs erwähnten beiden Gruppen von koni schen Zahnrädern bzw. von Zahnrädern mit ballig geformten Zähnen schleifen zu können.
Bei der erfindungsgemässen Maschine zum Schlei fen von Zahnrädern nach dem Schraubwälzverfahren ist am Werkstückschlitten eine einstellbar angeordnete Steuerschablone vorgesehen, welche beim Schleifen von nichtzylindrischen Zahnrädern sowohl die zum Vollzug der automatisch auszuführenden grösseren Achsdistanzänderungen zwischen Schleifschnecke und dem zu schleifenden Zahnrad mit konischer Verzah nung als auch der kleineren Achsdistanzänderungen bei Rädern mit ballig geformten Zähnen dienenden Organe beeinflusst.
Die erwähnte Schablone wirkt zum Beispiel auf ein hydraulisches Steuersystem ein, das zweckmässig zwei Hydrokopiersysteme umfasst. Das eine dieser Systeme kann beim Schleifen von Rädern mit koni scher Verzahnung in Tätigkeit sein, um die erfor derlichen Achsdistanzveränderungen durch Verschie ben des Schleifschneckeschlittens herbeizuführen. Das andere kann beim Schleifen von Werkstücken mit ballig geformten Zähnen dazu dienen, die minimen Achsdistanzdifferenzen durch Schwenkbewegungen des Werkstückschlittens zu erzeugen, unter der Vor aussetzung, dass das Werkstück dauernd zwangläufig angetrieben wird.
Ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegen standes ist auf der beiliegenden Zeichnung darge stellt und wird nachstehend beschrieben. Es zeigen: Fig.1a und 1b eine Frontansicht der Maschine zum Schleifen von zylindrischen und nichtzylindri schen Zahnrädern nach dem Schraubwälzverfahren, Fig.2 einen Längsschnitt durch den Werkstück antrieb und den Zustellmechanismus für den die Schleifschnecke tragenden Schlitten, Fig.3 eine Seitenansicht der Maschine von links, Fig.4 einen Querschnitt durch die Maschine nach der Linie I-I der Fig.
l a, Fig.5 ein Teilstück des Werkstückantriebes im Schnitt als Variante zu Fig.2, Fig.6 eine Einzelheit des Schleifschlitten-Zustell- mechanismus teilweise im Schnitt gemäss Linie II-II der Fig. <B><I>l b,</I></B> Fig. 7 eine Einzelheit der Steuerung teilweise im Schnitt gemäss Linie III-111 der Fig. la, Fig. 8a,<I>b, c, 9a, b, c, 10a, b,</I> c und 11a,<I>b, c</I> schematische Darstellungen der hydraulischen und elektrischen Steuereinrichtungen bei verschiedenen Arbeitsphasen, Fig. 12 Einzelheiten der hydraulischen Steuer einrichtungen,
teilweise im Schnitt, gemäss Linie IV-IV der Fig. la, Fig. 13 bis 15 Abwicklungen zu den in Fig. 12 dargestellten Drehschiebern, Fig. 16 eine schematische Darstellung der elektri schen Steuereinrichtungen, Fig. 17 eine Einzelheit des Steuermechanismus, Fig. 18 ein Werkstück. <I>Aufbau der Maschine</I> Auf dem Ständer 1 ist ein Support 2 schwenkbar aufgesetzt. Am letzteren ist eine Führungsschiene 33 mit halbkreisförmigem Querschnitt mit den Schrau ben 34 befestigt.
Sie bildet zugleich eine Schwenk achse X für den Support 2 und die von diesem ge tragenen Maschinenteile und verläuft parallel zur Schleifspindelachse. Die genaue Lage des Supports 2 wird durch eine Scheibe 35 bestimmt, welche auf der rechten Seite der Maschine (siehe Fig.2) exzen trisch auf einer Welle 36 festgehalten wird und auf die Fusspartie 201 drückt. Diese Scheibe 35, die Exzenterwelle 36 und ein darauf befestigter Hebel 37 bilden einen Teil eines Steueraggregates, das später ausführlich erläutert wird. Im Support 2 ist die Trom mel 3 gelagert, welche den verschiebbar angeordneten Werkstückschlitten 4 trägt. An der Trommel 3 ist ein Schneckenradsegment 5 befestigt. Die zugeord nete Schnecke 6 sitzt auf einer im Support 2 gelager ten Welle 7, welche mit Hilfe des Handrades 8 ge dreht werden kann.
Diese Einrichtung dient zum Aus schwenken der Trommel 3 und des Werkstückschlit tens 4 in eine Winkellage, die vom Steigungswinkel der Schleifschnecke 9 sowie vom Zahnschrägewinkel des Werkstückes 10 (Fig.8, 9) beim Schleifen von schrägverzahnten Zahnrädern abhängig ist. Die Win kellage der Trommel 3 und des Werkstückschlittens 4 kann mit Hilfe der Schrauben 11 fixiert werden. Zum Drehantrieb des Werkstückes 10 dient der Motor 12 - im vorliegenden Fall ein Synchronmotor -, der an der Trommel 3 befestigt ist. In einer mit der Achse des oben genannten Motors koaxialen Bohrung der Trommel 3 ist der drehbar angeordnete Käfig 13 eines Differentialgetriebes zentriert. Dieser Käfig 13 ist beim Schleifen geradeverzahnter Räder blockiert.
Auf dem Wellenende des Motors 12 sitzt ein Ritzel 14, das mit dem Stirnrad 15 in Eingriff steht. Das letztere sitzt auf einer im Käfig 13 drehbar gelagerten Welle 16, die mit einem weiteren Stirnrad 17 be stückt ist. Dieses befindet sich im Eingriff mit dem Stirnrad 18, welches die Drehbewegung über die Welle 19 und die Wechselräder 20, 21, 22, 23 auf das Ritzel 24 überträgt. Die vier Wechselräder wer den entsprechend der Zähnezahl des Werkstückes gewählt und eingesetzt. Das Ritzel 24 ist in zwei Bohrungen der Trommel 3 drehbar gelagert.
Das mit dem Ritzel 24 kämmende Stirnrad 25 ist auf einer im Werkstückschlitten 4 drehbar an geordneten Antriebswelle 26 aufgekeilt. Diese trägt ein weiteres Stirnrad 27, welches seinerseits mit einem auf der Arbeitsspindel 28 befestigten Stirnrad 29 in Eingriff steht. Die Drehbewegungen der Arbeitsspin del 28 werden mit Hilfe eines Mitnehmers 120 auf den Aufspanndorn 30 und das darauf befestigte Werk stück 10 übertragen. Der Aufspanndorn 30 ist zwi schen den Spitzen der Arbeitsspindel 28 und der Pinole des Reitstockes 31, die beide auf dem Schlit ten 4 angeordnet sind, zentriert. Wie bereits erwähnt wurde, steht beim Schleifen von geradeverzahnten Werkstücken der Käfig 13 des Differentialgetriebes still.
Der am erwähnten Käfig 13 vorhandene Zahn kranz 1311 steht in Eingriff mit einem Stirnrad 42, das zusammen mit einem Kegelrad 44 auf der dreh bar gelagerten Welle 43 aufgekeilt ist. Das Kegelrad 44 kämmt mit einem Kegelrad 45, das auf der Welle 46 befestigt ist. Auf dem dem Kegelrad 45 gegen überliegenden Wellenende sitzt eine Scheibe 47 (siehe Fig.2). Diese ist mit einem Zapfen 48 ausgerüstet, der in eine an der Trommel 3 vorhandene Bohrung 301 hineinragt. Durch diese Massnahme werden der Käfig 13, das Stirnrad 42, die Welle 43, das Kegel räderpaar 44, 45 und die Welle 46 blockiert.
Beim Schleifen schrägverzahnter Räder muss dem Werkstück eine zusätzliche Drehbewegung erteilt werden, was mit Hilfe des Differentialgetriebes bzw. durch Drehen des Käfigs 13 bewerkstelligt wird. Zu diesem Zweck wird die zum Blockieren des besagten Käfigs 13 bestimmte Scheibe 47 entfernt und ein Stirnrad 49 auf dem betreffenden Wellenende be festigt (siehe Fig.5). Das Stirnrad 49 bildet zusam men mit drei weiteren Stirnrädern 50, 51, 52 einen Wechselrädersatz, der entsprechend der am Werk stück zu erzeugenden Zahnschrägesteigung festgelegt wird. Das Wechselrad 52 sitzt auf einer Welle 53, die in der Trommel 3 drehbar gelagert und mit einem Stirnrad 54 bestückt ist. Das letztere befindet sich in Eingriff mit einer Zahnstange 55, die am Werk stückschlitten 4 angeschraubt ist.
Unterhalb der Zahnstange 55 ist eine schwenkbar angeordnete Schablone 38 befestigt. Sie wird durch zwei Schrauben 39, 40, wovon die obere als Dreh achse dient, festgehalten. Eine unterhalb der Scha blone 38 befindliche Skala 41 erleichtert das Ein stellen in die gewünschte Lage. Beim Schleifen von Rädern mit konischer Verzahnung und von Werk stücken mit ballig geformten Zähnen steht die Steuer fläche 381 in Kontakt mit der Stange 851 eines Kol bens 85, der in einem Gehäuse 302 an der Trommel 3 geführt wird. Die links und rechts des Kolbens 85 befindlichen Kammern 852, 853 werden durch die Deckel 86, 87 abgeschlossen.
Die in den Werkstückschlitten 4 hineinragende Partie der Trommel 3 ist als Kolbenkammer aus gebildet. Der darin geführte Kolben 56 ist am Werk stückschlitten 4 befestigt. Die Kolbenkammer 561 in der Trommel 3 ist mit einem Deckel 57 versehen. Das Verschieben des Werkstückschlittens 4 wird mit Hilfe von Steueröl bewerkstelligt. Die Vorschub geschwindigkeit beim Schleifen wird durch das regu lierbare Fördervolumen einer Ölpumpe 58 von be kannter Bauart bestimmt. Die letztere ist an der Trommel 3 befestigt und wird mit Hilfe eines Stirn rades 59 vom Ritzel 24 aus angetrieben. Die beiden verstellbar angeordneten Anschläge 60, 61 am Werk stückschlitten 4 dienen zum Einstellen des beim Schleifen benötigten Hubes.
Zwischen diesen An schlägen 60, 61 ist ein Schalter 62 an der Trommel 3 befestigt. Schleifschlitten, <I>Zustellmechanismus</I> Der die Schleifschnecke tragende Schlitten 70 ist horizontal verschiebbar auf dem Ständer 1 aufgesetzt. Die Schleifschnecke 9 sitzt fliegend auf dem gegen die Bedienungsseite der Maschine hin ragenden Wel lenende der Schleifspindel 72. Die letztere ist im Schleifschlitten 70 drehbar gelagert und mit dem Antriebsmotor 73 direkt gekuppelt. Dieser ist am Schleifschlitten 70 angeflanscht und wie der Werk stückmotor 12 als Synchronmotor gebaut. Zum Ver schieben des Schleifschlittens stehen zwei voneinan der unabhängige Zustellvorrichtungen zur Verfügung.
Die Hand-Beistellvorrichtung umfasst eine im Stän der 1 drehbar gelagerte Welle 74, die mit dem Zu stellhandrad 75 und einem kleinen Kegelrad 76 be stückt ist. Das letztere befindet sich im Eingriff mit einem andern Kegelrad 77. Dessen Nabe 771 ist in einem Lagerbock 1002 des Ständers 1 geführt. Ein auf das Nabenende aufgesetzter Ring 78 verhindert axiale Verschiebungen. Die Bohrung des Kegelrades 77 ist zur Aufnahme jener Partie 791 der Zustell spindel 79 bestimmt, die einen keilwellenförmigen Querschnitt aufweist. Beim Drehen des Handrades 75 werden somit die Drehbewegungen über die Welle 74 und das Kegelräderpaar 76, 77 auf die Zustellspin del 79 übertragen. Die Zustellspindel 79 ist zwischen den beiden Führungsbahnen 80, 81 des Schleifschlit tens 70 angeordnet.
Am linken Ende der Zustellspindel 79 ist ein Kolben 90 befestigt, der im Ständer 1 verschiebbar geführt ist. Die Kammer 901 ist mit einem Deckel 91 abgeschlossen. Im letzteren und in der Bohrung 903 des Kolbens 90 ist der Steuerstift 92 verschiebbar eingesetzt. Er ist mit einem Taster 93 ausgerüstet, der mit Hilfe einer auf der Bundfläche 931 und dem Deckel 91 abgestützten Druckfeder 94 dauernd gegen die Steuerfläche 951 eines Kolbens 95 gedrückt wird. Der letztere ist in einem Gehäuse 96 geführt, das mit den beiden Deckeln 97, 98 abgeschlossen ist (siehe Fig.6). Der Deckel 98 ist mit einem Lagerauge 981 versehen und mittels diesem drehbar auf die Welle 99 aufgesetzt, welche ihrerseits im Ständer 1 gelagert ist. Am Deckel 98 befindet sich ferner ein Arm 982.
Dieser greift in den Bereich eines Kolbens 100, wel cher in einer Bohrung 1003 des Ständers 1 geführt ist. Der Hub desselben ist durch die Stirnwand 1004 und den Deckel<B>101</B> festgelegt. Eine Zugfeder 102, die mit Hilfe zweier Ösen 103, 104 am Gehäuse 96 und am Ständer 1 befestigt ist, bewirkt, dass der Arm 982 dauernd mit dem Kolben 100 in Berührung steht.
Steuereinrichtungen Zum Steuern der Maschine dienen neben den bereits bei der Beschreibung der Werkzeug-Zustell vorrichtung und des Werkstückantriebes erwähnten Steuerorganen folgende Einrichtungen: Das für die hydraulische Steuerung erforderliche Drucköl wird aus dem im Ständer 1 befindlichen Bassin mit Hilfe von drei Zahnradpumpen 110, 111, 112 gefördert. Das von der Zahnradpumpe 110 ge- lieferte Drucköl dient zum Steuern der Maschine, das heisst zum automatischen Manövrieren des Werk stückschlittens 4 und des Schleifschlittens 70 in bezug auf die Fahrtrichtung des Werkstückschlittens 4.
Die Zahnradpumpe 112 fördert Drucköl, das für die Be tätigung der hydraulisch gesteuerten Betstellvorrich- tung für den Schleifschlitten 70 benötigt wird. Das von der dritten Zahnradpumpe 111 gelieferte Druck- öl wird beim Schleifen von Rädern mit ballig geform ten Zähnen verwendet. Die Drücke in den Druck zonen, die den drei Zahnradpumpen 110, 111, 112 zugeteilt sind, werden durch zugeordnete Druckregel ventile<B>113,</B> 114, 115 und Manometer 116,<B>117,</B> 118 eingestellt und kontrolliert.
Zum Verteilen des Drucköls stehen ein mit zwei Kolben 124, 125 ausgerüsteter Steuerblock 119 und drei Drehschieber 121, 122, 123 zur Verfügung. Der mit dem Hebel 126 verstellbare Drehschieber 121 kann in drei mit<I>A, B, C</I> markierte Stellungen ge schwenkt werden. Die Stellung A kommt in erster Linie beim Einrichten der Maschine zur Anwendung, wenn der Werkstückschlitten 4 rasch auf- und ab wärts verstellt werden soll. Die Stellung B ist zum Arbeiten der Maschine einzustellen, während die Stellung C das Stillsetzen des Werkstückschlittens 4 an jeder beliebigen Stelle erlaubt.
Die Stellung des Drehschiebers 122, die mit Hilfe des Hebels 127 fixiert wird, bestimmt die Arbeits methode. Wenn die Stellung D gewählt wird, so kön nen Zahnräder mit zylindrischem Mantel geschliffen werden. Die Stellung E kommt in Betracht, wenn Zahnräder mit konischer Verzahnung zu bearbeiten sind. Die Stellung F ist notwendig, wenn Räder mit ballig geformten Zähnen erzeugt werden müssen.
Der Hebel 128 dient zum Einstellen des Dreh schiebers 123. Der letztere kann in zwei verschie dene Lagen<I>G,</I> H eingestellt werden. Wenn man den Drehschieber 123 in die Stellung G dreht, so wird der Schleifschlitten 70 von einer rückwärtigen Lage aus (z. B. nach dem Einrichten der Maschine) in die Arbeitsstellung verschoben und dort festgehalten. Anderseits wird die Stellung H gewählt, wenn zum Beispiel am Ende eines Arbeitsprozesses der Schleif schlitten 70 sofort nach rückwärts befördert werden soll, damit die Werkstücke ausgewechselt werden können.
Zum Speisen des Steuerstromnetzes steht ein Netz mit den beiden Leitern 129, 130 zur Verfügung. Am Steuerblock 119 sind zwei Magnetspulen<B>131,</B> 132 befestigt. Diese sind beidseitig der Drehachse 133 des ebenfalls am Steuerblock 119 drehbar gelagerten Steuerhebels 134 angeordnet. Der letztere steht mit dem Steuerkolben<B>125</B> in Verbindung.
An der Vorderfront des Ständers 1 ist ein Ge häuse 135 befestigt, das einen verschiebbar angeord neten Kolben 136 beherbergt. Die im Gehäuse 135 eingesetzte, durch eine Schraube 137 befestigte Füh rungsbüchse 138 wird von der Kolbenstange 1361 durchstossen. In der letzteren befindet sich eine Ring nut 1362, in welche ein zylindrischer Stift 139 ein- gepasst ist. Dieser ist in eine Platte 140 eingeschraubt. Die letztere ist verschiebbar in die auf der Oberseite des Gehäuses 135, durch die Grundfläche 1351 und die beiden Längsleisten 1352 gebildete Führungsbahn eingesetzt. Die Platte 140 trägt eine verstellbar auf gesetzte, mit einem Schlitz 1411 versehene Schablone 141, welche durch die Schraube 142 in der gewünsch ten Lage festgehalten wird.
Ein rechtwinklig zur Führungsbahn 1351, 1352 horizontal angeordneter Fühlerstift 143 ist verschieb bar in den beiden Bohrungen 1006 am Ständer 1 gelagert (siehe Fig.7).
Die Horizontalachse des Fühlerstiftes 143 verläuft auf gleicher Höhe wie die Oberfläche der Platte 140 bzw. die Unterseite der Schablone 141. Beim Schlei fen von Werkstücken mit ballig geformten Zähnen, das heisst, wenn die in Frage stehende Platte 140 und die darauf sitzende Schablone 141 verschoben werden, gleitet die senkrecht stehende Tastkante 1431 des Fühlerstiftes 143 entweder auf der Seitenfläche 1401 der Platte 140 oder auf der Steuerfläche 1412 der Schablone 141. Ein Führungsstift 144, die in eine Längsnut 1432 hineinragt, gewährleistet die korrekte Lage des Fühlerstiftes 143. Der letztere befindet sich ferner dauernd in Kontakt mit der Frontplatte 1451 des Kopierkolbens 145. Dieser gleitet im Deckel 148 und ist in die Bohrung 1471 des Kolbens 147 ein gepasst.
Eine zwischen dem Deckel 148 und der Frontplatte 1451 des Kolbens 145 eingesetzte Druck feder 149 sorgt dauernd für eine spielfreie Anlage des Fühlerstiftes 143 an der Platte 140 oder der Schablone 141. Der Deckel 148 ist an einem Gehäuse 150 festgeschraubt, das seinerseits an der rechten Ständerwand befestigt ist. Es beherbergt den Kolben 147 und ist mit zwei Armen 1501 ausgerüstet. Diese dienen als Lagerstellen für eine Exzenterwelle 36, welche mit dem Steuerhebel 37 und der Scheibe 35 bestückt ist. Die Lagerpartien und die Bohrung des Hebels 37 verlaufen koaxial zueinander, der Lager zapfen<B>361</B> für die Scheibe 35 ist exzentrisch dazu in einem Abstand e (siehe Fig.7) angebracht. Die Nase 371 des zwischen den beiden Armen 1501 ge führten Hebels 37 berührt einen Zapfen 151, der im Kolben 147 festgeschraubt ist.
Es wurde eingangs dieser Beschreibung bereits erwähnt, dass der Support 2 schwenkbar auf den Ständer 1 aufgesetzt ist. Als Schwenkachse dient die Mittelachse X der halbrunden Führungsschiene 33.
Die sich durch den Support 2 und aller darin und daran geführten und angebauten Teile ergeben den Gewichtsverhältnisse liegen in bezug auf die Schwenkachse X derart, dass dauernd ein Dreh moment im Gegenuhrzeigersinn vorhanden ist.
Dementsprechend wird auf die Scheibe 35 fort während eine Kraft P ausgeübt. Diese hat das Be streben, den Hebel 37 im Gegenuhrzeigersinn (siehe Fig.7) zu drehen. Die Drehbewegung wird durch den obenerwähnten Zapfen 151 abgefangen, wobei ein dauernder Kontakt zwischen ihm und der Nase 371 gewährleistet ist. <I>Ablauf des Arbeitsprozesses</I> Als Ausgangspunkt und Grundlage der nachfol genden Betrachtungen sollen die Verhältnisse gewählt werden, wie sie beim Schleifen von Zahnrädern mit zylindrischem Mantel anzutreffen sind. Anschliessend daran folgen die Erläuterungen über die Funktionen der Steuerorgane und den Ablauf des Arbeitsprozes ses beim Schleifen von Rädern mit konischer Verzah nung und von Rädern mit ballig geformten Zähnen.
<I>a) Das Schleifen von Zahnrädern mit zylindri-</I> <I>schem Mantel.</I> Die der anschliessenden Beschreibung, zugrunde liegenden Verhältnisse sind auf Fig. 8 dargestellt.
Der Hebel 126 und der Drehschieber 121 stehen in der beim Schleifen vorgeschriebenen Stellung B. Der Hebel 127 und der damit verbundene Drehschie ber 122 befinden sich in der Stellung D, das heisst, die Steuerung ist zum Schleifen von Zahnrädern mit zylindrischem Mantel eingerichtet. Der Schleifschlit- ten 70 nimmt die beim Schleifen massgebende Stellung ein, weil der Hebel 128 und der Drehschieber 123 in die mit G bezeichnete Position geschwenkt wur den. Bei diesen Verhältnissen herrschen auf der Schleifscheibenseite folgende Zustände: Wie bereits erwähnt, befinden sich der Schleif schlitten 70 und der Kolben 90 in der Arbeitsstel lung. Beide Kammern 901, 902 stehen unter Druck.
Die Kammer 901 wird von der Druckleitung 160 aus über die Nut 1231 und die Leitung 161 mit Drucköl versorgt. Die Kammer 902 steht über die Leitung 162 in Verbindung mit der Druckleitung 163. Die beiden Kammern 901, 912 bilden zusammen mit dem Kol ben 90 und dem Steuerstift 92 ein Kopiersystem. Die Lage des Kolbens 90 ist von derjenigen des Steuer stiftes 92 abhängig. Die sich in der Kammer 902 be findliche Druckflüssigkeit hat das Bestreben, den Kolben 90 nach links zu verschieben. Gleichzeitig wirkt die in der Kammer 901 anwesende Druckflüs sigkeit in der Gegenrichtung. Die Kammer 901 steht über die Ringnute 921, die Radialbohrungen 922, die Bohrung 925, die Radialbohrungen 923 und die Ringnute 924 mit der Ablaufleitung 186 in Verbin dung.
Die Grösse der Öffnung, die durch die Kante 905 und die Ringnute 921 gebildet wird, bestimmt den Druck in der Kammer 901. Bei stationärer Lage des Steuerstiftes 92 bzw. bei Verhältnissen im Steuer system, wie sie auf Fig. 8 dargestellt sind, stellt sich der Druck in der Kammer 901 bzw. die durch die Stellung der Kante 905 bezüglich der Ringnute 921 gebildete Öffnung automatisch derart ein, dass in bezug auf den Kolben 90 ein Gleichgewichtszustand herrscht.
Die Lage der Spindel 79 wurde durch Drehen des Handrades 75 so weit verändert, dass sich unter den in Fig. 8 gezeigten Verhältnissen im Steuersystem die Schleifschnecke 9 in Eingriff mit dem Werk stück 10 befindet und dieses bearbeitet.
Der Kolben 95 verharrt beim Schleifen von Rä dern mit zylindrischem Mantel dauernd in der in Fig.8 gezeigten Stellung, das heisst er berührt den Deckel 98. Die Kammer<B>961</B> ist über die flexible Leitung 164 an die bereits früher erwähnte Druck leitung 162 angeschlossen. Die Kammer 962 hingegen steht über das flexible Leitungsstück 165 und die Leitung 159 mit dem Ablaufloch 1225 im Drehschie ber 122 in Verbindung. Der Kolben 100 wird unter Einfluss der Zugkraft der Feder 102 vom Arm 982 gegen den Deckel 105 gedrückt. Dies ist möglich, weil die Kammer 1005 nicht unter Druck steht, son dern über die Leitungen 166, 167, .168 und die Ringnut 1251 an die Ablaufleitung 169 angeschlos sen ist.
Unter den angenommenen Verhältnissen, das heisst, wenn sich der Hebel 126 und der Drehschie ber 121 in der Stellung B befinden, herrschen auf der Werkstückseite die folgenden Zustände: In die Kammer 562 strömt Drucköl ein. Dieses gelangt aus der Druckleitung 163 in die Pumpe 58. Das von ihr geförderte 01 strömt über die Leitung 170 zum Steuerblock 119 in die Kammer 1243 und von dort in die Leitung 172. Diese leitet das Drucköl über die Nut 1211 und die Leitung 173 in die bereits genannte Kammer 562. Als Folge davon bewegt sich der Werkstückschlitten 4 im Arbeitstempo aufwärts, weil das pro Zeiteinheit in die Kammer 562 einströ mende öl die Pumpe 58 passieren muss (siehe Pfeil richtung). Das sich in der Kammer 561 befindliche 01 kann über die Leitungen 174, 167, 168, die Rin nut 1251 und die Ablaufleitung 169 ins Bassin zu rückfliessen.
Das an der Trommel 3 befindliche Ge häuse 302 steht beim Schleifen von Rädern mit zylindrischem Mantel nicht unter Druck. Die Kam mer 853 steht über die Leitung 175 mit dem Ablauf loch 1228 im Drehschieber 122 in Verbindung. Die Stellung der Steuerschablone 38 ist ohne Bedeutung. Sie hat beim Schleifen von Rädern mit zylindrischem Mantel keine Aufgabe zu erfüllen.
Das auf der rechten Seite der Maschine ange brachte Steueraggregat unterliegt folgenden Verhält nissen: Die sich im Gehäuse 150 befindliche Kammer <B>1501</B> steht unter Druck. Sie ist dauernd über die Leitung 176 an der Druckleitung 163 angeschlossen. Die andere Kammer 1502 hat sich über die Leitung 177 und das sich im Drehschieber 122 befindliche Ablaufloch 1227 entleert. Infolgedessen drückt die Stirnfläche 1472 des Kolbens 147 dauernd gegen den Deckel 148.
Die dieser Situation zugeordnete Lage des Hebels 37 bzw. der damit verbundenen Exzenter welle 36 und der darauf sitzenden Scheibe 35 ergeben eine Stellung des Supports 2 und aller damit zusam menhängenden Teile, wie sie zum Schleifen von Rä dern mit zylindrischem Mantel (und, wie später erläu tert wird, auch für Werkstücke mit konischer Ver zahnung) benötigt wird. Eine durch die Drehachse des Werkstückes 10 gelegte Vertikalebene, die par allel zur Schleifspindelachse verläuft, bildet in vor liegendem Fall einen Winkel a = 90 mit der hori zontalen Achse der Schleifschnecke 9. Der sich im Gehäuse 135 befindliche Kolben 136 wird beim Schleifen von Rädern mit zylindrischem Mantel eben falls in einer Endstellung festgehalten.
Die Kammer 1353 ist über die Leitung 178 an die dauernd Druck flüssigkeit führende Leitung 176 angeschlossen. Die Kammer 1354 ist leer, das sich darin befindliche 01 konnte über die Leitung 179 und die im Drehschie ber 122 vorhandene Ablaufnute 1224 mit Ablauf loch ins Bassin wegfliessen. Der Kolben 136 steht deshalb dauernd in Kontakt mit der Führungsbüchse 138 und ist während des Schleifens von Rädern mit zylindrischem Mantel keinen Verschiebungen unter worfen.
Wenn der Werkstückschlitten 4 am Ende seiner Aufwärtsfahrt die obere Endstellung erreicht, so drückt der Anschlag 60 den Schalthebel 621 im Gegenuhrzeigersinn (siehe Fig. 8), was das Schliessen des Schalters 622 zur Folge hat. Infolgedessen wird die Magnetspule 132 unter Strom gesetzt, weil eine Verbindung zwischen den beiden Leitern 129, 130 über die Leitung 180, den jetzt geschlossenen Schal ter 622, die Leitung 181, die Magnetspule 132 und die Leitung 183 zustande gekommen ist.
Demzufolge dreht sich nun der Doppelhebel 134 im Uhrzeigersinn und schleppt den damit verbun denen Kolben 125 nach rechts (siehe Fig. 9). Nach dieser Verschiebung kann Druckflüssigkeit aus der Leitung 176 über die Leitung 184, die Ringnut 1251 und die Leitung 168 in die Kammer 1245 gelangen. Trotzdem die Kammer 1241 ebenfalls unter Druck steht, fährt der Kolben 124 nach links in die End- stellung, weil die wirksame Druckfläche auf der Seite der Kammer 1245 grösser ist als auf der Seite der Kammer 1241.
Druckflüssigkeit strömt jetzt auch über die an die Leitung 168 angeschlossene Leitung 167 und die Leitung 166 in die Kammer 1005, was eine sofortige Verschiebung des Kolbens 100 zur Folge hat, die zum Abschluss kommt, sobald dieser am Deckel 101 ansteht. Der Arm 982 und alle damit zusammenhängenden Teile 98, 96, 95 und 97 wer den einer Drehbewegung im Gegenuhrzeigersinn unterworfen, deren Ausmass vom Hub des Kolbens 100 abhängig ist. Als Drehachse dient die Welle 99. Infolge dieser Verschiebung ändern auch der Taster 93 und der damit verbundene Steuerstift 92 ihre Lagen und bewegen sich nach links, weil die Feder 94 den Kontakt des Tasters mit der Steuerfläche 951 dauernd aufrechterhält.
Bei der Verschiebung des Steuerstiftes 92 tritt die durch den letzteren, den Kolben 90 und die beiden Kammern 901, 902 reprä sentierte Hydrokopiervorrichtung als solche in Ak tion. Sobald sich der Steuerstift 92 nach links bewegt, entsteht eine Vergrösserung der öffnung der von der Kante 905 beherrschten Ringnut 921. Infolgedessen tritt in der Kammer 901 ein Druckabfall ein. Dies wiederum führt zu einer Verschiebung des Kolbens 90 bzw. des Schleifschlittens 70 nach links, weil der in der Kammer 902 herrschende Druck nun gross genug ist, um den reduzierten Widerstand auf der Seite der Kammer 902 zu überwinden. Sobald der Steuerstift 92 stillsteht, kommt auch die Verschiebung des Kolbens 90 bzw. des Schleifschlittens 70 sofort zum Abschluss.
Die von der Kammer 902 aus wir kende Kraft will zwar den Kolben 90 soweit als möglich nach links verschieben. Dabei wird aber die von der Ringnut 921 und der Kante 905 gebildete Öffnung immer enger. Infolgedessen wachsen aber gleichzeitig der Druck in der Kammer 902 und die von dieser Seite aus auf den Kolben 90 ausgeübte Kraft an. Dieser Druck- und Kraftanstieg dauert an, bis wieder Gleichgewicht zwischen den beiden Kam mern 901, 902 hergestellt ist.
Das Resultat der eben beschriebenen Verschie bung des Kolbens 100, der Schwenkbewegung des Gehäuses 96 sowie der damit zusammenhängenden Teile und der Bewegung des Steuerstiftes 92 nach links besteht darin, dass die Schleifschnecke 9 sofort nach dem Umsteuern selbsttätig um einen gewissen Betrag vom Werkstück 10 abgehoben wird. Gleich zeitig führt auch die an die Leitung 167 angeschlos sene Leitung 174 Drucköl, welches in die Kammer 561 einströmt. Der Werkstückschlitten 4 ändert dem zufolge seine Fahrtrichtung und gleitet abwärts (siehe Pfeilrichtung auf Fig.9). Das sich in der Kammer 562 befindliche Öl wird ausgestossen und entweicht über die Leitung 173, die Nut 1211, die Leitung 172, die Kammer 1243 und die Ablaufleitungen 1192, 119<B>1</B>, 1193, 169 ins Bassin.
Die Abwärtsfahrt des Werkstückschlittens 4 geht rasch vonstatten, weil sich die Kammer 562 ohne nennenswerten Widerstand entleeren kann. Die Stel lungen der Kolben 136, 1-45, 14.7 bleiben während dieser Betriebsphase unverändert.
Die Abwärtsfahrt des Werkstückschlittens 4 kommt zum Abschluss, wenn der obere Anschlag 61 auf den Schalthebel 621 drückt und ihn im Uhr zeigersinn (siehe Fig.8) dreht. Dabei wird der Schal ter 623 geschlossen. Die infolgedessen zwischen den beiden Leitern 129, 130 über die Leitung 180, den jetzt geschlossenen Schalter 623, die Leitung 182, die Magnetspule<B>131</B> und die Leitung 183 zustande gekommene Verbindung bewirkt, dass die Magnet spule 131 unter Spannung gerät. Weil die Verbin dung zur Magnetspule 132 bereits zu Beginn der Abwärtsfahrt des Werkstückschlittens 4 beim selbst tätigen Öffnen des Schalters 622 unterbrochen wurde, vermag nun die unter Spannung stehende Magnet spule 131 den Hebel 134 im Gegenuhrzeigersinn zu drehen, was eine Verschiebung des Kolbens 125 nach links (in die in Fig. 8 gezeichnete Stellung) zur Folge hat.
Sobald dies geschehen ist, besteht eine Verbin dung zwischen der Kammer 1245 und der Ablauf leitung 169 über die Leitung<B>168</B> und die Ringnut 1251. Weil die Kammer 1241 fortwährend unter Druck steht, fährt der Kolben 124 sofort in die End- stellung rechts, wie sie in Fig. 8 gezeichnet ist. Fer ner beginnt der Werkstückschlitten 4 aufwärts zu fahren, weil das von der Pumpe 58 geförderte Öl wieder auf bereits früher beschriebenem Weg in die Kammer 562 einströmen muss, während das sich in der Kammer 561 befindliche Öl über die Leitun- gen 174, 167,<B>168,</B> die Ringnut 1251 und die Ab laufleitung 169 ins Bassin ausgestossen wird. Da, wie eben gezeigt, die Leitung 166 mit der Ablaufleitung 169 in Verbindung steht, fällt auch der Druck in der Kammer 1005.
Die von der Zugfeder 102 über den Arm 982 auf den Kolben 100 ausgeübte Kraft ver mag das Öl aus der Kammer<B>1005</B> auszustossen und den letzteren in die in Fig. 8 gezeigte Stellung zu ver schieben. Während dieser Verschiebung des Kolbens 100 bzw. der gleichzeitig stattfindenden Drehbewegung des Gehäuses 96 und aller damit verbundenen Teile im Uhrzeigersinn wird der Steuerstift 92 nach rechts gedrückt.
Die Bewegung des letzteren hat am Schleifschlit ten 70 eine Fahrt nach rechts zur Folge. Sobald der Steuerstift 92 eine Lageveränderung nach rechts aus führt, wird der beim Gleichgewichtszustand zwischen der von der Kante 905 an der Ringnut<B>921</B> gebildete Spalt enger. Diese Veränderung verursacht einen so fortigen Druckanstieg in der Kammer 901, was eine Störung des vorher bestandenen Gleichgewichts zustandes bedeutet und in einer Verschiebung des Kolbens 90 bzw. des Schleifschlittens 70 nach rechts resultiert. Diese kommt zum Abschluss bzw. es wird wieder Gleichgewicht zwischen den beiden Kammern 901, 902 hergestellt, sobald sich der Steuerstift 92 in der in Fig. 8 gezeigten Ruhelage, das heisst der Schleifschlitten 70 sich in der Arbeitsstellung be findet.
Im Steuersystem herrschen nun wieder dieselben Zustände, wie sie zum Ausgangspunkt unserer Er läuterungen gewählt wurden. Es wurde gezeigt, wie sich beim Schleifen von Rädern mit zylindrischem Mantel die Auf- und Abwärtsbewegungen des Werk stückschlittens 4 und die Hin- und Herbewegungen des Schleifschlittens 70 einander automatisch folgen. Während des Arbeitsganges, das heisst während der Aufwärtsfahrt des Werkstückschlittens 4 bleibt die Achsdistanz zwischen dem Werkstück 10 und der Schleifschnecke 9 dauernd konstant, wie es die geo metrische Form des Werkstückes 10 verlangt.
Die mit dem Handrad 75 ausführbaren Achs distanzveränderungen stehen hier nicht zur Diskus sion. Diese sind lediglich dazu da, um beispielsweise am Anfang einer Aufwärtsfahrt des Werkstückschlit- tens 4, Beistellbewegungen am Schleifschlitten 70 auszuführen, die eine Spanabnahme am Werkstück 10 bezwecken, oder um die Schleifschnecke 9 beim Ein richten mit dem zu schleifenden Zahnrad in Eingriff zu bringen.
Wenn der Schleifschlitten 70 um eine grössere Distanz, wie sie beispielsweise zum Auswechseln oder zum Messen der Werkstücke notwendig ist, vom letz teren abgehoben werden soll, so schwenkt man den Hebel 128 und den damit verbundenen Drehschieber 123 in die Stellung H. Bei diesen Verhältnissen wird die Zufuhr von Druckflüssigkeit zur Leitung 161 unterbrochen und die letztere mit dem Ablaufloch 1232 in Verbindung gebracht. In der Kammer 901 tritt sofort ein Druckabfall ein. Demzufolge schiebt das in die Kammer 902 einströmende Drucköl den Kolben 90 sofort nach links, bis er am Deckel 91 zur Anlage kommt. Das sich in der Kammer 901 be findliche Öl wird über die Leitung<B>161</B> und das Ab laufloch 1232 ausgestossen.
Beim Zurückschwenken des Hebels 128 und des Drehschiebers 123 in die Stellung G wird die Kammer 902 wieder mit Drucköl versorgt und der vorher geschilderte Zustand wieder hergestellt.
Wenn der Werkstückschlitten 4 beispielsweise zum Auswechseln des Werkstückes stillgesetzt oder beim Einrichten zum Setzen der Anschläge 60, 61 rasch auf- und abwärts befördert werden soll, so dienen dazu die beiden Stellungen C und A des Hebels 126 und des Drehschiebers 121. Beim Schwenken derselben in die Stellung C wird die Ver bindung zwischen den Leitungen 172 und 173 unter brochen, das heisst, Zufluss und Abfluss von Steueröl zur Kammer 562 sind gesperrt. Infolgedessen ver harrt der Werkstückschlitten 4 in der nach Vollzug der Schwenkbewegung am Hebel 126 befindlichen Lage.
Wenn das Schwenken in die Stellung C während der Aufwärtsfahrt des Werkstückschlittens 4 erfolgt, so kann das von der Pumpe 58 geförderte Öl über das Sicherheits-Druckregelventil 187 in die Überlauflei tung 188 und von dort im Bassin abfliessen.
Beim Drehen des Hebels 126 und des Drehschie bers 121 in die Stellung A kommt eine Verbindung zwischen den Leitungen 189, 173 zustande. Beim Aufwärtsfahren des Werkstückschlittens 4 wird das in die Kammer 562 einströmende Drucköl nicht in dosierten Mengen von der Pumpe 58 gefördert, son dern gelangt direkt aus der Druckleitung 163 über die Kammer 1241, den Steuerblock 119, die Leitung 189, die Nute 1212 und die Leitung 173 dorthin. Dementsprechend bewegt sich auch der Werkstück schlitten 4 mit grösserer Geschwindigkeit als während des Schleifens aufwärts. Die Abwärtsfahrt geht - wie dies früher bereits beschrieben wurde - ohnehin rasch vonstatten.
Bei den betrachteten Verhältnissen kann sich bei der Abwärtsfahrt des Werkstückschlit tens 4 die Kammer 562 über die Leitung 173, die Nut 1212, die Leitung 189, die Kammer 1242 und die beiden Ablaufleitungen<B>1193,</B> 169 entleeren.
<I>b) Das Schleifen von Zahnrädern mit konischer</I> <I>Verzahnung.</I> Die Verhältnisse im Steuersystem beim Schleifen eines Werkstückes mit konischer Verzahnung sind auf Fig. 10 dargestellt. Der Hebel 126 und der Dreh schieber 121 befinden sich in der Stellung B. Der Werkstückschlitten 4 bewegt sich mit Arbeits geschwindigkeit aufwärts. Der Hebel<B>128</B> und der Drehschieber 123 nehmen die mit G bezeichnete Lage ein, das heisst, der Schleifschlitten 70 befindet sich in der Arbeitsstellung bzw. die Schleifschnecke 9 in Eingriff mit dem konischen Werkstück 10'.
Der Hebel 127 und der Drehschieber 122 stehen in der Stellung E, die beim Schleifen von Rädern mit konischer Verzahnung massgebend ist. Diese neue Situation verursacht keine Änderung der Verhältnisse in den Kammern 1353, 1354, 1501,<B>1502.</B> Die Kam mern 1353, 1501 sind mit Druckflüssigkeit gefüllt, während die Kammern 1354, 1502 über die zu geordneten Leitungen 179, 177 mit den Ablaufnuten 1224, 1227 in Verbindung stehen. Demzufolge be halten der Hebel 37, die Scheibe 35 und der Support 2 und alle damit verbundenen Einrichtungen ihre Lage unverändert bei, das heisst, der Winkel a be trägt beim Schleifen von Werkstücken mit konischer Verzahnung ebenfalls 90 , wie dies auch beim Schlei fen von Rädern mit zylindrischem Mantel der Fall ist.
Hingegen besteht nur eine Verbindung zwischen den beiden Kammern 962 und 853, die über die flexible Leitung 165, die Leitung 159, die Längsnute 1223 im Drehschieber 122 und die Leitung<B>175</B> zustande kommt. Bei der Abwärtsfahrt des Werkstückschlittens 4, die der betrachteten Aufwärtsfahrt vorangegangen war, strömte Drucköl aus der Leitung 163 über die Leitung 176, 184 in die Ringnut 1251 und von dort über die Leitung 190 in die Nut 1221. Von dort gelangte die Druckflüssigkeit einerseits über die Lei tung 175 in die Kammer 853 und drückte den Kol ben 85 mit der Kolbenstange 851 dauernd gegen die Steuerfläche 381; anderseits- gelangte das Drucköl über die Längsnut 1223, die Leitung 159 und die flexible Leitung 165 auch in die Kammer 962.
Dies hatte zur Folge, dass der Kolben 95 in die andere Endstellung verschoben wurde, weil die von der Kammer 962 her auf ihn ausgeübte Kraft grösser war als die auf der Seite der Kammer 961 wirkende Komponente. Beim Umsteuern auf Arbeitsgang wurde durch die zylindrische Partie 1252 am Kolben 125 die Verbindung zwischen der Druckölleitung 184 mit der Leitung 190 unterbrochen. Bestehen blieb jedoch die Verbindung zwischen den beiden Kam mern 962, 853. Das darin und im dazwischenliegen den Leitungsstrang eingeschlossene Steueröl kann nirgends entweichen. Es steht unter Druck, der von der Kammer 961 aus über den Kolben 95 auf dieses in sich geschlossene System ausgeübt wird.
Demzu folge wird der Kolben 85 während der Aufwärts fahrt des Werkstückschlittens 4 dauernd nach links gedrückt, und die Stange 851 gleitet fortwährend auf der Steuerfläche 381 der beim Schleifen von Rädern mit konischer Verzahnung schräggestellten Schablone 38. Diese Schrägstellung hat zur Folge, dass der Kol ben 85 beim Aufwärtsfahren des Werkstückschlittens 4 um einen gewissen Betrag nach links fahren kann. Bei dieser Verschiebung nach links strömt ein dem entsprechendes Quantum Flüssigkeit in die Kammer 853 ein, das gleichzeitig vom Kolben 95 aus der Kammer 962 ausgestossen wird. Der letztere bewegt sich also während der Aufwärtsfahrt des Werkstück schlittens 4 in Richtung auf den Deckel 98 zu.
Bei dieser Fahrt des Kolbens 95 wird zwangläufig der Steuerstift 92 von der Steuerfläche 951 nach rechts transportiert. Aus Gründen, die bereits früher erläu tert worden sind, wird diese Bewegung nach rechts auch vom Kolben 90 und dem Schleifschlitten 70 ausgeführt. Es findet also während der Aufwärts fahrt des Werkstückschlittens 4 am Schleifschlitten 70 automatisch eine translatorische Beistellbewegung statt, wie dies zum Schleifen des konischen Werk stückes 10' notwendig ist. Selbstverständlich muss die am Schleifschlitten 70 automatisch auszuführende Beistellbewegung genau den Abmessungen des zu schleifenden Werkstückes 10' angepasst sein.
Bei spielsweise kann dies bewerkstelligt werden, indem man die Skala 41 derart eicht, dass einem Winkel y am Werkstück 10' ein Einstellwinkel a an der Scha blone 38 zugeordnet ist, so dass die daraus während des Schleifens resultierende Verschiebung der Kolben 85, 95 eine Lageveränderung des Steuerstiftes 92 sowie des Kolbens 90 mit dem Schleifschlitten 70 bewirkt, wie sie zur genauen Herstellung des be trachteten konischen Werkstückes 10' erforderlich ist.
Am Ende der Aufwärtsfahrt betätigt der An schlag 60 den Schalthebel 621, und es wird auf bereits bekannte Art der Umsteuervorgang eingelei tet. Der Kolben 125 wird nach rechts gezogen, was eine Verschiebung des Kolbens 124 nach links zur Folge hat. Dementsprechend wechselt der Werk stückschlitten 4 seine Fahrtrichtung und gleitet in beschleunigtem Tempo abwärts. Drucköl gelangt fer ner in die Kammer 1005 und drückt den Kolben 100 gegen den Deckel 101. Dies führt zu einer Schwenk bewegung am Arm 982 und aller damit verbundenen Teile und resultiert bekanntlich darin, dass der Steuer stift 92 nach links befördert und die Schleifschnecke 9 um einen gewissen Betrag vom Werkstück 10' ab gehoben wird.
Gleichzeitig strömt nun wieder Drucköl aus der Leitung 184 über die Ringnut 1251 und die Leitung 190 in die Nut 1221 des Drehschiebers 122 und von dort einerseits über die Leitung 175, anderseits über die Längsnut 1223 und die Leitungen 159, 165 in die angeschlossenen Kammern 853 bzw. 962. Der Kolben 95 fährt sofort in die andere Endstellung, wobei der auf der schrägen Steuerfläche 951 anlie gende Steuerstift 92 eine Verschiebung nach links ausführt. Der im Gehäuse 302 am Werkstückschlit ten 4 geführte Kolben 85 wird gegen die Steuerfläche 381 der Schablone 38 gedrückt. Die beiden Kam mern 962 und das ganze dazwischenliegende Lei tungssystem sind während der Abwärtsfahrt des Werkstückschlittens 4 mit Druckflüssigkeit gefüllt.
Die im betrachteten Augenblick im Steuersystem herr schenden Verhältnisse stimmen mit denjenigen über ein, die zum Ausgangspunkt des. vorangegangenen Kapitels gewählt wurden. Nach dem Umsteuern des Werkstückschlittens 4 wiederholen sich die Vorgänge im Steuersystem in der beschriebenen Folge.
c) Das Schleifen von Werkstücken mit ballig <I>geformten Zähnen.</I>
Die Verhältnisse im Steuersystem während des Arbeitsganges des Werkstückschlittens 4 bei diesem Arbeitsvorgang sind auf Fig. 11 dargestellt. Der Hebel 126 und der Drehschieber 121 befinden sich dementsprechend in der Stellung B. Der Hebel<B>128</B> und der damit verbundene Drehschieber 123 stehen in der mit G gekennzeichneten Lage, das heisst, der Schleifschlitten 70 befindet sich in Arbeitsstellung und die Schleifschnecke 9 steht in Eingriff mit dem zu schleifenden Werkstück 10". Das letztere soll ballig geformte Zähne aufweisen. Der Hebel 127 und der Drehschieber 122 befinden sich deshalb in der dafür massgebenden Stellung F.
Bei diesen Verhältnissen herrscht auf der Schleif scheibenseite der gleiche Zustand wie beim Schleifen von Zahnrädern mit zylindrischem Mantel. Die Lage des Schleifschlittens 70 unterliegt während der Auf wärtsfahrt des Werkstückschlittens 4 keiner von der hydraulischen Steuerung kommandierten Verände rung. Die Kammer 962 steht nun über die Leitungen 159, 165 mit der Ablaufnute 1224 in Verbindung, und der Kolben 95 liegt am Deckel 98 an. Dement sprechend bleibt auch die Lage des Steuerstiftes 92 stationär. Hingegen existiert jetzt eine Verbindung zwischen den Kammern 853, 1354, die über die Lei tung 175, die Nute 1221, die Längsnute 1222 und die Leitung 179 aufrechterhalten wird.
Während der vorangegangenen Abwärtsfahrt des Werkstückschlit- tens 4 waren die beiden soeben genannten Kammern 853, 1354 und das genannte Leitungssystem über die Leitung 190 und die Ringnute<B>1251</B> an die Druck leitung 184 angeschlossen. Bei diesem Zustand ver mochte das in die Kammer 1354 eindringende Druck- öl den Kolben 136 in die Endstellung links zu ver schieben, weil die auf der Seite der Kammer 1354 wirksame Komponente grösser ist als auf der Gegen seite.
Gleichzeitig drückte das Drucköl den Kolben 85 während der betrachteten Betriebsphase gegen die Steuerfläche 381 der beim Schleifen von Rädern mit ballig geformten Zähnen ebenfalls geneigt angeord neten Schablone 38. Beim Umsteuern wurde die Druckölzufuhr zu den beiden Kammern 853, 1354 unterbunden; die Verbindung zwischen den letzteren bleibt jedoch bestehen, und die in diesem Leitungs netz eingeschlossene Flüssigkeit kann nirgends ent weichen. Es steht unter Druck, der vom Kolben 136 ausgeübt wird, weil die Kammern 1353 dauernd an die Druckölleitungen 176, 178 angeschlossen ist. Aus diesem Grunde drückt die Kolbenstange 851 auch nach dem Umsteuern dauernd auf die Steuerfläche 381.
Beim Schwenken des Hebels 127 und des Drehschiebers 122 in die Stellung F wurde ferner eine Verbindung erstellt, die dem von der Zahnrad pumpe 111 geförderten Drucköl gestattet, aus der Leitung 191 über die Nut 1226 in die Leitung 177 und von dort in die Kammer 1502 zu strömen. Bei dem auf Fig. 11 dargestellten Zustand, das heisst beim Schleifen von ballig geformten Zähnen, bilden die beiden Kammern 1501, 1502, der Kolben 147 und der Kopierkolben 145 ein Hydrokopiersystem, das analog demjenigen funktioniert, das vom Kol ben 90, dem Steuerstift 92 und den beiden Kammern 901, 902 repräsentiert wird und bereits ausführlich beschrieben wurde.
Zwischen der Kante 1473 am Kolben 147 und der Ringnut 1452 existiert ein klei ner Spalt, welcher die Kammer 1502 über die Ra dialbohrungen 1453, die Längsbohrungen 1454, 1471, die Radialbohrungen 1474 und die Ringnut 1475 mit der Ablaufleitung 192 verbindet.
Die Platte 140 ist mit einer Schablone 141 be stückt, welche dem Bedarfsfall angepasst und ent sprechend placiert ist. Auf der Fig. 11 ist eine Situa tion dargestellt, wie sie im Laufe der Aufwärtsfahrt des Werkstückschlittens 4 auftritt. Während dieser Betriebsphase folgt die Kolbenstange<B>851</B> der Steuer fläche 381 der geneigt befestigten Schablone 38. Der Kolben 85 bewegt sich also nach links. Als Folge davon kann Steueröl in die Kammer 853 eintreten, das vom Kolben 136 aus der Kammer 1354 ausge stossen und dorthin befördert wird. Das Ausstossen von Steueröl aus der Kammer 1354 verursacht eine Verschiebung des Kolbens 136 mit der damit ver bundenen Platte 140 und der darauf sitzenden Scha blone 141. Diese wiederum führt zu einer Lageände rung am Fühlerstift 143 und des damit in Kontakt stehenden Kopierkolbens 145.
Jede Bewegung des selben wird unverzüglich auch vom Kolben 147 und dem Zapfen 151 mitgemacht. Zwangläufig verursacht diese Längsbewegung eine Drehbewegung des Hebels 37 und der Exzenterwelle 36, was zwangläufig in einer Lageveränderung der Scheibe 35 bzw. in einer Veränderung der Höhenlage des Berührungspunktes zwischen der besagten Scheibe 35 und des Supports 2 resultiert. Jede Veränderung der Höhenlage des betrachteten Berührungspunktes bedeutet aber eine Schwenkbewegung des Supports 2 und aller damit verbundenen Teile inkl. des Werkstückes 10" um die Schwenkachse X. Während einer derartigen Schwenk bewegung erfolgt eine Änderung der Achsdistanz zwischen dem zu schleifenden Werkstück 10" und der in Arbeitslage stehenden Schleifschnecke 9.
Die Fig. 1 zeigt den Support 2 und alle damit verbundenen Teile inkl. dem Werkstück 10" in aus geschwenkter Situation, das heisst, der Winkel a ist in diesem Falle grösser als 90 . Der Werkstückschlitten 4 fährt aufwärts, und die geneigt angeordnete Schablone 38 ermöglicht es dem Kolben 85, nach links zu fah ren, was - wie bereits früher erläutert - den Trans port des Kolbens 136 mit der Platte 140 und der Schablone 141 zur Folge hat. Im betrachteten Augen blick fährt also der Kolben 136 in der auf Fig. 11 angegebenen Pfeilrichtung. Der Fühlerstift 143 glei tet auf der Steuerfläche 1412 der Schablone 141 und bewegt sich, bis er den tiefsten Punkt T erreicht hat, von rechts nach links (Fig. 11).
Diese Verschiebung wird vom Kopierkolben 145 und vom Kolben 147 ebenfalls ausgeführt, und der Zapfen 151 dreht wäh rend der betrachteten Periode den Hebel 37 und die Exzenterwelle 36 im Uhrzeigersinn. Die Scheibe 35 senkt sich um einen dieser Drehbewegung zugeord neten Betrag und verursacht am Support 2 und allen damit verbundenen Teilen inkl. dem Werkstück 10" eine Drehbewegung im Uhrzeigersinn bzw. in der mit Y bezeichneten Pfeilrichtung. Sobald der Fühlerstift 143 die tiefste Stelle T passiert hat, wechselt er seine Bewegungsrichtung und wird nun von der Schablone 141 von links nach rechts geschoben (Fig. 11). Zwangläufig wechseln der Kopierkolben 145 und der Kolben 147 ebenfalls ihre Bewegungsrichtung.
Dem entsprechend ändern auch der Hebel 37 und die Exzenterwelle 36 ihre Drehrichtung. Dies führt dazu, dass, sobald der Fühlerstift 143 die Stelle T passiert hat, der Support 2 und alle damit verbundenen Teile inkl. dem Werkstück 10" eine Schwenkbewegung in der mit Z gekennzeichneten Richtung ausführen.
Diese Schwenkbewegungen Y und Z, welche wäh rend der Aufwärtsfahrt des Werkstückschlittens 4 bzw. während des Schleifprozesses stattfinden, bedeu ten zugleich Änderungen der Achsdistanz zwischen der Schleifschnecke 9 und dem Werkstück 10". Un ter den beschriebenen Umständen ergibt sich am Werkstück 10" eine ballige Zahnform, die erzeugt wird, währenddem das Werkstück dauernd vom Mo tor 12 aus mit einer genau festgelegten Drehzahl angetrieben wird. Der Neigungswinkel der Schablone 38 bestimmt das Verhältnis der Verschiebegeschwin digkeit des Kolbens 136 bzw. der Schablone 141 in bezug auf den Werkstückschlitten 4.
Beim Einrich ten der Maschine wird beispielsweise durch entspre chende Placierung (siehe Fig. 1) das Werkstück 10" darauf Rücksicht genommen, dass die Mittellinie Q-Q des Zahnrades mit der Horizontalachse M-M der Schleifschnecke 9 zusammenfällt, wenn der Füh lerstift 143 die tiefste Stelle T passiert. Auf diese Weise kann die Balligkeit der zu schleifenden Zähne symmetrisch in bezug auf die Mittellinie Q-Q ver teilt werden. Die Form der Schablone 38 ist durch die Erfordernisse beim Schleifen gekennzeichnet. In den meisten Fällen wird verlangt, dass sich die Ballig- keit über die ganze Breite des Werkstückes 10" er streckt.
In andern Fällen, beispielsweise bei sehr brei ten Rädern, will man lediglich an den Enden der Zähne eine ballige Partie erzeugen (siehe Fig. 18), um zu verhüten, dass keine sogenannten Kantenträ ger (die bekanntlich im eingebauten Zustande uner wünschten Lärm verursachen) entstehen können. Um derartigen Wünschen Rechnung zu tragen, kann bei spielsweise die Schablone 141 derart angeordnet werden, wie es Fig. 17 zeigt.
Solange der Fühlerstift 143 über die Strecke a' auf der Seitenfläche 1401 der Platte 140 gleitet, ver harrt der Support 2 bzw. das Werkstück 10"' (Fig.18) in der senkrechten Lage (a = 90 ). Während dieser Zeit wird am Werkstück 10"' die zylindrische Mittel partie a geschliffen.
Verlässt nun die Kante 1431 des Fühlerstiftes 143 die Seitenfläche 1401 und gleitet über eine der Strecken b auf der Steuerfläche 1412 der Schablone 141, so schwenkt der Schleifsupport 2 um die Achse X aus. Der Winkel a wird grösser als 90 , und am Werkstück 10"' wird die entsprechende ballige Par tie b erzeugt. Die betrachtete Aufwärtsfahrt des Werkstück schlittens 4 kommt zum Abschluss, wenn der An schlag 60 den Schalthebel 621 betätigt und auf be kannte Weise den Umsteuervorgang und das Ab wärtsfahren des Werkstückschlittens 4 einleitet. Auf der Seite des Schleifschlittens 70 können dabei die selben Vorgänge beobachtet werden, wie sie beim Schleifen von Rädern mit zylindrischem Mantel aus führlich beschrieben wurden.
Die Kammer 1005 wird mit Drucköl versorgt. Daraus resultiert eine Verschiebung des Kolbens 100, eine Schwenkbewegung des Armes 982 und aller damit verbundenen Teile, was eine Bewegung des Steuerstiftes 92, des Kolbens 90, der Zustellspindel 79 und des Schleifschlittens 70 zur Folge hat. Die Schleifschnecke 9 wird also automatisch um einen bestimmten Betrag vom Werkstück 10" zurückgezo gen. Auf der Werkstückseite beginnt der Werkstück schlitten 4 in beschleunigtem Tempo abwärtszufah ren. Gleichzeitig dringt wieder Drucköl in die Kam mern 853 und 1354 ein, welches veranlasst, dass die Kolbenstange 851 in Kontakt mit der Schablone 38 bleibt und der Kolben 136 mit der Platte 140 und der Schablone 141 in die Ausgangsstellung zurück fährt.
Dieser Zustand im Steuersystem entspricht dem jenigen, der zum Ausgangspunkt der Betrachtung der Steuervorgänge beim Schleifen von Rädern mit bal lig geformten Zähnen gewählt wurde. Von nun an wiederholen sich die beschriebenen Vorgänge auf analoge Weise.
Die vorangehenden Ausführungen unter dem Titel c) bezogen sich auf das Schleifen von Zahn rädern mit ballig geformten Zähnen. Für diesen Zweck wird beispielsweise eine konkave Schablone 141 benötigt. Die beschriebenen Einrichtungen kön nen aber auch verwendet werden, wenn die zu schlei fenden Zähne in bezug auf ihre Zahnrichtung nicht ballig, sondern hohl auszuführen sind. Hohle Profile sind beispielsweise bei Schaberädern anzutreffen. Zur Ausführung dieser Aufgabe ist es notwendig, die Schablone 141 beispielsweise konvex zu formen, weil eine Verringerung der Achsdistanz beim Schleifen der Mittelpartie erzielt werden muss.
<I>Zusammenfassung</I> Bei den beiden unter b) und c) erläuterten Ar beitsverfahren zum Schleifen von Zahnrädern mit nichtzylindrischem Mantel war u. a. die Aufgabe ge stellt, im Laufe eines Arbeitsprozesses Veränderun gen der Achsdistanz von Werkzeug und Werkstück herbeizuführen. Deren Ausmass ist beim Schleifen von Rädern mit konischer Verzahnung grösser, z. B. einige Millimeter, als beim Schleifen von Rädern mit ballig geformten Zähnen, wo sie zum Beispiel einige Mikron betragen. In beiden Fällen muss aber die gewünschte Veränderung der Achsdistanz in bezug auf die axiale Lage des zu schleifenden Werkstückes 10', 10" zur Schleifscheibe herbeigeführt werden.
Trotz den in Hinsicht auf die Grössenordnung der ver- langten Achsdistanzänderungen extrem voneinander abweichenden Bedarfsfällen werden die zum Vollzug dieser Achsdistanzänderungen dienenden Steuer organe von einer Zentralstelle aus gesteuert. Es be trifft dies die am Werkstückschlitten 4 einstellbar befestigte Schablone 38, die im Zusammenwirken mit dem Kolben 85 sowohl beim Schleifen von Rädern mit konischer Verzahnung als auch beim Schleifen von Rädern mit ballig geformten Zähnen die für den Vollzug von Achsdistanzveränderungen massgebenden Steuerorgane beeinflusst.
Die letzteren umfassen die zwei von der genannten Schablone 38 bzw. dem Kol ben 85 aus gesteuerten, getrennt angeordneten Hydro- kopiersysteme. Das eine davon, das u. a. die Teile Kolben 95, Steuerstift 92, Kolben 90 umfasst, ist beim Schleifen von Rädern mit konischer Verzahnung in Aktion. Die verlangten Achsdistanzveränderungen, die bis zu einigen Millimetern betragen können, wer den durch Verschieben des Schleifschlittens 70 her beigeführt.
Das zweite Kopiersystem, u. a. bestehend aus den Teilen Kolben 136, Platte 140, Schablone 141, Fühlerstift 143, Kopierkolben 145, Kolben 147, ist beim Schleifen von Rädern mit ballig geformten Zähnen in Tätigkeit und bringt die in diesem Fall sehr minimen Achsdistanzveränderungen durch eine Schwenkbewegung des Werkstückes 10" zustande. Das letztere wird aber auch beim Schleifen von Rä dern mit ballig geformten Zähnen nicht von der Schleifschnecke 9, sondern zwangläufig und mit vor bestimmter Geschwindigkeit vom Motor 12 ange trieben.
Das Anwendungsgebiet der beschriebenen Ma schine erstreckt sich auf gerade- und schrägverzahnte Räder. Sie ist ferner für Werkstücke verwendbar, deren Verzahnung entweder bereits vorgearbeitet ist und auf der Zahnradschleifmaschine lediglich fertig geschliffen werden muss, oder direkt aus dem Vollen heraus erzeugt werden kann.
Im Zusammenhang mit diesen Überlegungen muss ferner erwähnt werden, dass die zur Achsdistanzver änderung dienenden Einrichtungen beispielsweise der art angewendet sein könnten, dass beim Schleifen von Rädern mit konischer Verzahnung der Schleif schlitten stationär bleibt, während die Verstellbewe- gung von der Gegenseite vollzogen wird. Ebenso ist es denkbar, die Schwenkbewegungen beim Schleifen von Werkstücken mit ballig geformten Zähnen auf der Schleifscheibenseite statt auf der Werkstückseite auszuführen.