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.
Gear grinding machine The present invention relates to a machine for grinding cylindrical and non-cylindrical gears according to the screw rolling process, in which, during grinding, a workpiece slide in the direction of the axis of rotation of the toothed wheel to be ground, arranged on the slide, on the worm-shaped grinding wheel engaged with the latter is passed, whereby the axial distance between the gear and the grinding worm can be changed.
Non-cylindrical gears are understood to mean two different groups of workpieces. The first group comprises gears with conical teeth, in which the teeth are arranged on the surface of a cone. These include, for example, so-called cutting wheels, which are used as cutting tools on gear shaping machines. Furthermore, conical gears are built into textile and letterpress machines in order to be able to compensate for differences in axis distance. The second group includes all wheels with beefy teeth, i.e. teeth that have to be made barrel-shaped or beefy in relation to their tooth direction.
The crowning can extend over the entire width or only over certain sections of the teeth to be ground.
Up to now, only cylindrical gears could be ground on gear grinding machines that work according to the screw generating process. In known designs of such machines, the positively driven workpiece is rotatably mounted on a slide between two tips. This is arranged displaceably in the direction of the workpiece axis of rotation. When grinding, the workpiece is pushed past the grinding worm so that every point of the tooth width comes into contact with it and is processed. When grinding cylindrical wheels, the center distance between the workpiece and the grinding worm remains the same over the entire width of the workpiece to be processed.
A feature in the manufacture of non-cylindrical gears - which up to now could not be ground on gear grinding machines that work according to the screw generating process - is that the axis distance between the tool and the workpiece changes in the course of the work process special geometric shape of the gear changed.
This axial distance changes can be a few millimeters in conical gears - depending on their width. In contrast, gears with beefy teeth are much smaller deviations from the theoretical Zahnrich device, z. B. in the order of magnitude of only a few microns required.
There are already devices on various other gear processing machines known wel che th the production of conical gears or gears with beefy teeth. These devices have the purpose of changing the axis distance required during the work process between workpiece and tool.
The means that have been used up to now for this purpose are completely different from one another, depending on whether they are required to produce conical wheels or beefy teeth. The choice of the means or the structure of the facilities was determined exclusively by the extent of the axis distance changes to be carried out. Accordingly, there are also different types of machine tools that are used to perform one or the other machining. In a known embodiment of a Ma machine for grinding conical gears, the workpiece to be ground is rotatably mounted on a horizontal axis. The single-profile grinding wheel is located on a slide, the guide tracks of which are arranged inclined with respect to a horizontal.
Their inclination corresponds to that of the cone of the toothing to be produced. During the Schlei fens the workpiece is held in its axial position, while the slide be fitted with the grinding wheel is moved back and forth. The disadvantage of this type of construction is that adjustable guides are necessary so that they can be adapted to the changing demands in terms of conicity. This structure may be useful for single-purpose machines, that is, where, for example, large series of workpieces have to be ground with the same cone.
In another known type of machine for grinding conical gears, the workpiece is given a feed movement in the direction of its axis of rotation during the grinding process. A threaded spindle is used for this, which is driven by changing gears. A second threaded spindle is also driven by change gears from this feed mechanism. This is in engagement with a nut which is attached to the sliding bar arranged grinding carriage. Its task is to bring about the change in the axial distance between the latter and the grinding wheel associated with the feed movement of the workpiece by moving the grinding carriage.
The devices described are useless for the production of crowned teeth, because it is not possible with the means mentioned to achieve the required minimal axial distance changes. Up to now, crowned teeth could only be produced on scraping machines. With these, the workpiece is not driven via a gear chain at a specific speed during scraping, but is set in rotation by the scraping tool. As a result of these drive conditions, it is possible to give the workpiece carrier effective rocking movements with respect to its longitudinal axis during the scraping. These are controlled with the help of cams and rods. However, these means are not considered for producing conical gears.
When grinding a gear after the. In screw generating processes, the grinding worm and the workpiece are driven separately. Under these conditions, the means for producing crowned teeth which can be used during scraping cannot be used because the movement is rocking; Piece carrier is unthinkable due to the presence or Necessity of drive elements for the workpiece.
Therefore, other new ways and means had to be found in order to be able to grind the two groups of conical gears mentioned at the beginning or of gears with crowned teeth on a gear grinding machine that works according to the screw generating process.
In the machine according to the invention for grinding gears according to the screw generating process, an adjustable control template is provided on the workpiece slide, which when grinding non-cylindrical gears both the larger axial distance changes to be carried out between the grinding worm and the gear to be ground with conical toothing as well as the smaller axle distance changes in wheels with crowned teeth serving organs influenced.
The mentioned template acts, for example, on a hydraulic control system which expediently comprises two hydrocopier systems. One of these systems can be in action when grinding wheels with conical teeth, in order to bring about the necessary changes in the axis distance by moving the grinding worm carriage. The other can be used when grinding workpieces with crowned teeth to generate the minimal differences in the axis distance through pivoting movements of the workpiece carriage, provided that the workpiece is constantly driven.
An embodiment of the subject matter of the invention is shown on the accompanying drawings and is described below. 1a and 1b show a front view of the machine for grinding cylindrical and non-cylindrical gears using the screw rolling process, FIG. 2 shows a longitudinal section through the workpiece drive and the feed mechanism for the carriage carrying the grinding worm, FIG. 3 shows a side view of the machine from the left, FIG. 4 shows a cross section through the machine along line II of FIG.
1 a, FIG. 5 shows a section of the workpiece drive as a variant of FIG. 2, FIG. 6 shows a detail of the grinding slide feed mechanism partly in section along line II-II of FIGS. Fig. 7 shows a detail of the control partially in section along line III-111 of Fig. La, Fig. 8a, <I> b, c, 9a, b, c, 10a, b, </ I > c and 11a, <I> b, c </I> schematic representations of the hydraulic and electrical control devices in different work phases, Fig. 12 details of the hydraulic control devices,
partially in section, according to line IV-IV of Fig. la, Fig. 13 to 15 developments of the rotary valve shown in Fig. 12, Fig. 16 is a schematic representation of the electrical control devices, Fig. 17 is a detail of the control mechanism, Fig. 18 a workpiece. <I> Structure of the machine </I> A support 2 is swiveled on the stand 1. On the latter, a guide rail 33 with a semicircular cross-section with the screws ben 34 is attached.
It also forms a pivot axis X for the support 2 and the machine parts carried by this ge and runs parallel to the grinding spindle axis. The exact location of the support 2 is determined by a disk 35, which is held on the right side of the machine (see Figure 2) eccentrically on a shaft 36 and presses on the foot section 201. This disc 35, the eccentric shaft 36 and a lever 37 fastened thereon form part of a control unit which will be explained in detail later. In the support 2, the drum 3 is mounted, which carries the slidably arranged workpiece carriage 4. A worm wheel segment 5 is attached to the drum 3. The zugeord designated screw 6 is seated on a bearing in the support 2 th shaft 7, which can be rotated using the handwheel 8 ge.
This device is used to pivot the drum 3 and the workpiece slide least 4 in an angular position that is dependent on the pitch angle of the grinding worm 9 and the helical angle of the workpiece 10 (Fig. 8, 9) when grinding helical gears. The winch position of the drum 3 and the workpiece carriage 4 can be fixed with the aid of the screws 11. The motor 12 - in the present case a synchronous motor - which is attached to the drum 3, serves to drive the workpiece 10 in rotation. The rotatably arranged cage 13 of a differential gear is centered in a bore in the drum 3 which is coaxial with the axis of the above-mentioned motor. This cage 13 is blocked when grinding straight-toothed wheels.
A pinion 14 that meshes with the spur gear 15 is seated on the shaft end of the motor 12. The latter sits on a shaft 16 rotatably mounted in the cage 13, which is fitted with a further spur gear 17 be. This is in engagement with the spur gear 18, which transmits the rotary movement via the shaft 19 and the change gears 20, 21, 22, 23 to the pinion 24. The four change gears are selected and used according to the number of teeth on the workpiece. The pinion 24 is rotatably mounted in two bores in the drum 3.
The spur gear 25 meshing with the pinion 24 is keyed to a drive shaft 26 that is rotatable in the workpiece carriage 4. This carries a further spur gear 27, which in turn meshes with a spur gear 29 fastened on the work spindle 28. The rotational movements of the work spindle 28 are transferred to the mandrel 30 and the workpiece 10 attached to it with the aid of a driver 120. The mandrel 30 is between tween the tips of the work spindle 28 and the quill of the tailstock 31, both of which are arranged on the Schlit 4 th, centered. As already mentioned, the cage 13 of the differential gear stands still when grinding straight-toothed workpieces.
The ring gear 1311 present on the cage 13 mentioned is in engagement with a spur gear 42 which is keyed together with a bevel gear 44 on the shaft 43 mounted on rotating bar. The bevel gear 44 meshes with a bevel gear 45 which is fastened on the shaft 46. A disk 47 is seated on the shaft end opposite the bevel gear 45 (see FIG. 2). This is equipped with a pin 48 which protrudes into a bore 301 on the drum 3. By this measure, the cage 13, the spur gear 42, the shaft 43, the bevel gear pair 44, 45 and the shaft 46 are blocked.
When grinding helical gears, the workpiece must be given an additional rotational movement, which is achieved with the aid of the differential gear or by rotating the cage 13. For this purpose, the intended to block said cage 13 washer 47 is removed and a spur gear 49 is fastened to the relevant shaft end (see FIG. 5). The spur gear 49 forms together men with three other spur gears 50, 51, 52 a set of change gears, which is set according to the tooth slope to be generated on the workpiece. The change gear 52 is seated on a shaft 53 which is rotatably mounted in the drum 3 and equipped with a spur gear 54. The latter is in engagement with a rack 55 which is screwed to the work piece slide 4.
A pivotably arranged template 38 is fastened below the rack 55. It is held by two screws 39, 40, of which the upper axis serves as a rotation. A below the Scha blone 38 scale 41 makes it easier to set in the desired position. When grinding wheels with conical teeth and work pieces with crowned teeth, the control surface 381 is in contact with the rod 851 of a piston 85 which is guided in a housing 302 on the drum 3. The chambers 852, 853 located to the left and right of the piston 85 are closed by the covers 86, 87.
The protruding into the workpiece carriage 4 portion of the drum 3 is formed as a piston chamber. The piston 56 guided therein is attached to the workpiece slide 4. The piston chamber 561 in the drum 3 is provided with a cover 57. The movement of the workpiece slide 4 is accomplished with the aid of control oil. The feed speed when grinding is determined by the regulatable flow volume of an oil pump 58 of known design. The latter is attached to the drum 3 and is driven by a spur gear 59 from the pinion 24 from. The two adjustable stops 60, 61 on the workpiece slide 4 are used to set the stroke required for grinding.
Between these hits 60, 61, a switch 62 is attached to the drum 3. Grinding slide, <I> feed mechanism </I> The slide 70 carrying the grinding worm is placed on the stand 1 such that it can be moved horizontally. The grinding worm 9 sits overhung on the shaft end of the grinding spindle 72 protruding towards the operator's side of the machine. The latter is rotatably mounted in the grinding slide 70 and directly coupled to the drive motor 73. This is flanged to the grinding slide 70 and like the work piece motor 12 built as a synchronous motor. Two independent feed devices are available to move the grinding carriage.
The hand-held device comprises a shaft 74 rotatably mounted in the stand of the 1, which is fitted with the handwheel 75 and a small bevel gear 76 be. The latter is in engagement with another bevel gear 77. Its hub 771 is guided in a bearing block 1002 of the stator 1. A ring 78 placed on the hub end prevents axial displacements. The bore of the bevel gear 77 is intended to receive that part 791 of the feed spindle 79 which has a spline-shaped cross section. When the handwheel 75 is rotated, the rotary movements are thus transmitted to the feed spindle 79 via the shaft 74 and the pair of bevel gears 76, 77. The feed spindle 79 is arranged between the two guide tracks 80, 81 of the grinding slide 70.
At the left end of the feed spindle 79, a piston 90 is attached, which is guided in the stand 1 so as to be displaceable. The chamber 901 is closed with a cover 91. In the latter and in the bore 903 of the piston 90, the control pin 92 is inserted displaceably. It is equipped with a button 93 which is pressed continuously against the control surface 951 of a piston 95 with the aid of a compression spring 94 supported on the collar surface 931 and the cover 91. The latter is guided in a housing 96 which is closed with the two covers 97, 98 (see FIG. 6). The cover 98 is provided with a bearing eye 981 and, by means of this, is rotatably placed on the shaft 99, which in turn is mounted in the stator 1. An arm 982 is also located on the cover 98.
This engages in the area of a piston 100 which is guided in a bore 1003 of the stator 1. The stroke of the same is determined by the end wall 1004 and the cover <B> 101 </B>. A tension spring 102, which is fastened to the housing 96 and to the stand 1 with the aid of two eyelets 103, 104, causes the arm 982 to be in constant contact with the piston 100.
Control devices In addition to the control devices already mentioned in the description of the tool feed device and the workpiece drive, the following devices are used to control the machine: The pressure oil required for the hydraulic control is extracted from the basin in the stand 1 with the help of three gear pumps 110, 111, 112 promoted. The pressure oil supplied by the gear pump 110 is used to control the machine, that is to say for the automatic maneuvering of the workpiece carriage 4 and the grinding carriage 70 with respect to the direction of travel of the workpiece carriage 4.
The gear pump 112 conveys pressure oil that is required to operate the hydraulically controlled actuating device for the grinding slide 70. The pressure oil supplied by the third gear pump 111 is used when grinding wheels with crowned teeth. The pressures in the pressure zones assigned to the three gear pumps 110, 111, 112 are controlled by assigned pressure regulating valves 113, 114, 115 and manometers 116, 117, 118 adjusted and controlled.
A control block 119 equipped with two pistons 124, 125 and three rotary slides 121, 122, 123 are available for distributing the pressure oil. The rotary slide 121, which is adjustable with the lever 126, can be pivoted into three positions marked with <I> A, B, C </I>. The position A is primarily used when setting up the machine when the workpiece slide 4 is to be quickly moved up and down. Position B is to be set for working the machine, while position C allows the workpiece carriage 4 to be stopped at any point.
The position of the rotary valve 122, which is fixed by means of the lever 127, determines the working method. If the position D is selected, then gears with a cylindrical shell can be ground. Position E comes into consideration when gears with conical teeth are to be machined. Position F is necessary when wheels with crowned teeth have to be produced.
The lever 128 is used to adjust the rotary slide 123. The latter can be set in two different positions <I> G, </I> H. If the rotary slide 123 is rotated into the position G, the grinding slide 70 is moved from a rearward position (e.g. after setting up the machine) into the working position and held there. On the other hand, position H is selected if, for example, at the end of a work process, the grinding slide 70 is to be conveyed backwards immediately so that the workpieces can be exchanged.
A network with the two conductors 129, 130 is available for feeding the control current network. Two magnetic coils 131, 132 are attached to the control block 119. These are arranged on both sides of the axis of rotation 133 of the control lever 134, which is also rotatably mounted on the control block 119. The latter is connected to the control piston <B> 125 </B>.
At the front of the stand 1, a Ge housing 135 is attached, which houses a piston 136 slidably angeord designated. The guide bushing 138 used in the housing 135 and fastened by a screw 137 is pierced by the piston rod 1361. In the latter there is an annular groove 1362 into which a cylindrical pin 139 is fitted. This is screwed into a plate 140. The latter is slidably inserted into the guide track formed on the upper side of the housing 135 by the base 1351 and the two longitudinal strips 1352. The plate 140 carries an adjustable stencil 141 provided with a slot 1411, which is held in place by the screw 142 in the desired position.
A feeler pin 143 arranged horizontally at right angles to the guide track 1351, 1352 is displaceably mounted in the two bores 1006 on the stand 1 (see FIG. 7).
The horizontal axis of the feeler pin 143 runs at the same height as the surface of the plate 140 or the underside of the template 141. When grinding workpieces with crowned teeth, that is, when the plate 140 in question and the template 141 sitting on it are displaced the vertical feeler edge 1431 of the feeler pin 143 slides either on the side surface 1401 of the plate 140 or on the control surface 1412 of the template 141. A guide pin 144, which protrudes into a longitudinal groove 1432, ensures the correct position of the feeler pin 143. The latter is located is also constantly in contact with the front plate 1451 of the copying piston 145. This slides in the cover 148 and is fitted into the bore 1471 of the piston 147 a.
A pressure spring 149 inserted between the cover 148 and the front plate 1451 of the piston 145 ensures that the feeler pin 143 has no play on the plate 140 or the template 141. The cover 148 is screwed to a housing 150, which in turn is attached to the right-hand post wall is attached. It houses the piston 147 and is equipped with two arms 1501. These serve as bearings for an eccentric shaft 36, which is equipped with the control lever 37 and the disk 35. The bearing parts and the bore of the lever 37 run coaxially to one another, the bearing pin <B> 361 </B> for the disk 35 is attached eccentrically to it at a distance e (see FIG. 7). The nose 371 of the lever 37 led between the two arms 1501 touches a pin 151 which is screwed into the piston 147.
It was already mentioned at the beginning of this description that the support 2 is pivotably placed on the stand 1. The central axis X of the semicircular guide rail 33 serves as the pivot axis.
The through the support 2 and all parts guided and attached to it result in the weight ratios with respect to the pivot axis X in such a way that there is a constant rotation torque in the counterclockwise direction.
Accordingly, a force P continues to be exerted on the disk 35 during. This has the task of turning the lever 37 counterclockwise (see Fig. 7). The rotary movement is intercepted by the above-mentioned pin 151, with permanent contact between it and the nose 371 being ensured. <I> Sequence of the work process </I> As a starting point and basis for the following considerations, the conditions should be chosen as they are to be found when grinding gears with a cylindrical casing. This is followed by explanations of the functions of the control elements and the sequence of the work process when grinding wheels with conical teeth and wheels with crowned teeth.
<I> a) The grinding of gears with a cylindrical </I> <I> sheath. </I> The relationships on which the following description is based are shown in FIG.
The lever 126 and the rotary slide 121 are in the position B prescribed for grinding. The lever 127 and the associated rotary slide 122 are in the position D, that is, the control is set up for grinding gears with a cylindrical casing. The grinding slide 70 assumes the decisive position during grinding because the lever 128 and the rotary slide 123 have been pivoted into the position designated by G. With these conditions, the following conditions prevail on the grinding wheel side: As already mentioned, the grinding slide 70 and the piston 90 are in the working position. Both chambers 901, 902 are under pressure.
The chamber 901 is supplied with pressure oil from the pressure line 160 via the groove 1231 and the line 161. The chamber 902 is in communication with the pressure line 163 via the line 162. The two chambers 901, 912 together with the piston 90 and the control pin 92 form a copying system. The position of the piston 90 is dependent on that of the control pin 92. The pressure fluid located in the chamber 902 tends to move the piston 90 to the left. At the same time, the pressure fluid present in the chamber 901 acts in the opposite direction. The chamber 901 is via the annular groove 921, the radial bores 922, the bore 925, the radial bores 923 and the annular groove 924 with the drain line 186 in connec tion.
The size of the opening, which is formed by the edge 905 and the annular groove 921, determines the pressure in the chamber 901. With the control pin 92 in a stationary position or with conditions in the control system, as shown in FIG. 8, arises the pressure in the chamber 901 or the opening formed by the position of the edge 905 with respect to the annular groove 921 automatically sets in such that a state of equilibrium with respect to the piston 90 prevails.
The position of the spindle 79 was changed by turning the handwheel 75 to such an extent that, under the conditions shown in FIG. 8 in the control system, the grinding worm 9 is in engagement with the workpiece 10 and processes it.
When grinding wheels with a cylindrical jacket, the piston 95 remains permanently in the position shown in FIG. 8, that is to say it touches the cover 98. The chamber 961 is connected to the earlier one via the flexible line 164 mentioned pressure line 162 connected. The chamber 962, however, is connected to the drain hole 1225 in the rotary valve via 122 via the flexible line piece 165 and the line 159. The piston 100 is pressed by the arm 982 against the cover 105 under the influence of the tensile force of the spring 102. This is possible because the chamber 1005 is not under pressure, but rather via the lines 166, 167, .168 and the annular groove 1251 to the drain line 169 is ruled out.
Under the assumed conditions, that is, when the lever 126 and the rotary slide 121 are in position B, the following conditions prevail on the workpiece side: Pressure oil flows into the chamber 562. This flows from the pressure line 163 into the pump 58. The oil delivered by it flows via the line 170 to the control block 119 into the chamber 1243 and from there into the line 172. This guides the pressure oil via the groove 1211 and the line 173 into the already mentioned chamber 562. As a result, the workpiece carriage 4 moves upwards at the working speed because the oil flowing into the chamber 562 per unit of time has to pass the pump 58 (see arrow direction). The oil located in the chamber 561 can flow back into the basin via the lines 174, 167, 168, the Rin groove 1251 and the drain line 169.
The housing 302 located on the drum 3 is not under pressure when grinding wheels with a cylindrical shell. The chamber 853 is connected via line 175 to the drain hole 1228 in the rotary valve 122. The position of the control template 38 is irrelevant. It has no role to play when grinding wheels with a cylindrical casing.
The control unit attached to the right side of the machine is subject to the following conditions: The chamber <B> 1501 </B> located in the housing 150 is under pressure. It is permanently connected to the pressure line 163 via the line 176. The other chamber 1502 has emptied via the line 177 and the drain hole 1227 located in the rotary valve 122. As a result, the end face 1472 of the piston 147 presses continuously against the cover 148.
The position of the lever 37 associated with this situation and the associated eccentric shaft 36 and the disk 35 seated on it result in a position of the support 2 and all related parts, as they are for grinding wheels with a cylindrical jacket (and, as later is explained, also for workpieces with conical toothing). A vertical plane laid through the axis of rotation of the workpiece 10, which runs par allel to the grinding spindle axis, forms in the present case an angle a = 90 with the horizontal axis of the grinding worm 9. The piston 136 located in the housing 135 is with the grinding of wheels cylindrical jacket if held in one end position.
The chamber 1353 is connected via the line 178 to the line 176 which carries continuously pressure fluid. Chamber 1354 is empty, the 01 located in it could flow away into the pool via line 179 and the drainage groove 1224 with drainage hole in the rotary valve 122. The piston 136 is therefore constantly in contact with the guide bush 138 and is not subject to any displacements during the grinding of wheels with a cylindrical jacket.
When the workpiece carriage 4 reaches the upper end position at the end of its upward travel, the stop 60 presses the switching lever 621 in a counterclockwise direction (see FIG. 8), which closes the switch 622. As a result, the solenoid 132 is energized because a connection between the two conductors 129, 130 via the line 180, the now closed scarf 622, the line 181, the solenoid 132 and the line 183 has come about.
As a result, the double lever 134 now rotates clockwise and drags the piston 125 connected to it to the right (see FIG. 9). After this shift, pressure fluid can pass from the line 176 via the line 184, the annular groove 1251 and the line 168 into the chamber 1245. Despite the fact that the chamber 1241 is also under pressure, the piston 124 moves to the left into the end position because the effective pressure area on the side of the chamber 1245 is greater than that on the side of the chamber 1241.
Pressure fluid now also flows via the line 167 connected to the line 168 and the line 166 into the chamber 1005, which results in an immediate displacement of the piston 100, which comes to an end as soon as it is in contact with the cover 101. The arm 982 and all related parts 98, 96, 95 and 97 who are subjected to a counterclockwise rotational movement, the extent of which is dependent on the stroke of the piston 100. The shaft 99 serves as the axis of rotation. As a result of this displacement, the button 93 and the control pin 92 connected to it also change their positions and move to the left, because the spring 94 constantly maintains contact between the button and the control surface 951.
When the control pin 92 is displaced, the hydrocopier device represented by the latter, the piston 90 and the two chambers 901, 902 occurs as such in action. As soon as the control pin 92 moves to the left, the opening of the annular groove 921 dominated by the edge 905 is enlarged. As a result, a pressure drop occurs in the chamber 901. This in turn leads to a displacement of the piston 90 or the grinding slide 70 to the left because the pressure prevailing in the chamber 902 is now large enough to overcome the reduced resistance on the side of the chamber 902. As soon as the control pin 92 comes to a standstill, the displacement of the piston 90 or of the grinding slide 70 is also immediately completed.
The force from the chamber 902 we want to move the piston 90 as far as possible to the left. In the process, however, the opening formed by the annular groove 921 and the edge 905 becomes increasingly narrow. As a result, however, the pressure in the chamber 902 and the force exerted on the piston 90 from this side increase at the same time. This pressure and force increase continues until equilibrium between the two chambers 901, 902 is restored.
The result of the just described displacement of the piston 100, the pivoting movement of the housing 96 and the associated parts and the movement of the control pin 92 to the left is that the grinding worm 9 is automatically lifted from the workpiece 10 by a certain amount immediately after reversing . At the same time, line 174 connected to line 167 also carries pressure oil which flows into chamber 561. The workpiece carriage 4 changes its direction of travel as a result and slides downwards (see direction of the arrow in FIG. 9). The oil in the chamber 562 is ejected and escapes via the line 173, the groove 1211, the line 172, the chamber 1243 and the drainage lines 1192, 119, 1193, 169 into the basin.
The downward travel of the workpiece carriage 4 takes place quickly because the chamber 562 can empty itself without significant resistance. The positions of the pistons 136, 1-45, 14.7 remain unchanged during this operating phase.
The downward travel of the workpiece carriage 4 comes to an end when the upper stop 61 presses the switching lever 621 and turns it clockwise (see FIG. 8). The switch 623 is closed. The resulting connection between the two conductors 129, 130 via the line 180, the now closed switch 623, the line 182, the magnetic coil 131 and the line 183 causes the magnetic coil 131 to be energized device. Because the connec tion to the solenoid 132 was interrupted at the beginning of the downward travel of the workpiece carriage 4 when the switch 622 was opened, the energized solenoid 131 can now rotate the lever 134 counterclockwise, which moves the piston 125 to the left (in the position shown in Fig. 8).
As soon as this has happened, there is a connection between the chamber 1245 and the drain line 169 via the line 168 and the annular groove 1251. Because the chamber 1241 is continuously under pressure, the piston 124 immediately moves into the End position on the right, as shown in FIG. Furthermore, the workpiece slide 4 begins to move upwards because the oil delivered by the pump 58 has to flow into the chamber 562 again on the path already described, while the oil in the chamber 561 via the lines 174, 167, < B> 168, </B> the ring groove 1251 and the drainage line 169 are pushed into the pool. Since, as just shown, the line 166 communicates with the drain line 169, the pressure in the chamber 1005 also falls.
The force exerted by the tension spring 102 on the piston 100 via the arm 982 may expel the oil from the chamber <B> 1005 </B> and push the latter into the position shown in FIG. 8. During this displacement of the piston 100 or the simultaneous rotary movement of the housing 96 and all parts connected to it clockwise, the control pin 92 is pressed to the right.
The movement of the latter results in a drive to the right on the grinding slide 70. As soon as the control pin 92 changes its position to the right, the gap between the gap formed by the edge 905 on the annular groove <B> 921 </B> becomes narrower. This change causes an instant increase in pressure in the chamber 901, which means a disruption of the previously existing equilibrium state and results in a displacement of the piston 90 or the grinding carriage 70 to the right. This comes to a conclusion or equilibrium is restored between the two chambers 901, 902 as soon as the control pin 92 is in the rest position shown in FIG. 8, that is to say the grinding carriage 70 is in the working position.
The same conditions now prevail in the tax system as were chosen as the starting point for our explanations. It was shown how the up and down movements of the work piece carriage 4 and the back and forth movements of the grinding carriage 70 automatically follow each other when grinding wheels with a cylindrical jacket. During the operation, that is, during the upward travel of the workpiece carriage 4, the axial distance between the workpiece 10 and the grinding worm 9 remains constant, as the geometric shape of the workpiece 10 requires.
The axis distance changes that can be carried out with handwheel 75 are not up for discussion here. These are only there to, for example, at the beginning of an upward travel of the workpiece slide 4, perform auxiliary movements on the grinding slide 70 that are intended to remove chips from the workpiece 10, or to bring the grinding worm 9 into engagement with the gear to be ground when setting up.
If the grinding carriage 70 is to be lifted from the latter by a greater distance, as is necessary, for example, for replacing or measuring the workpieces, the lever 128 and the associated rotary slide 123 are pivoted into the position H. In these circumstances the supply of pressure fluid to the line 161 is interrupted and the latter is brought into communication with the drain hole 1232. A pressure drop occurs immediately in chamber 901. As a result, the pressure oil flowing into the chamber 902 pushes the piston 90 immediately to the left until it comes to rest on the cover 91. The oil in the chamber 901 is expelled via the line 161 and the drain hole 1232.
When the lever 128 and the rotary slide valve 123 are pivoted back into the position G, the chamber 902 is again supplied with pressurized oil and the previously described state is restored.
If, for example, the workpiece carriage 4 is to be stopped to change the workpiece or to be moved up and down quickly when setting up the stops 60, 61, the two positions C and A of the lever 126 and the rotary slide 121 are used the position C is the connection between the lines 172 and 173 interrupted, that is, the inflow and outflow of control oil to chamber 562 are blocked. As a result, the workpiece slide 4 remains in the position located on the lever 126 after the pivoting movement has been completed.
If the pivoting into position C takes place during the upward travel of the workpiece carriage 4, the oil delivered by the pump 58 can flow through the safety pressure control valve 187 into the Überlauflei device 188 and from there into the basin.
When the lever 126 and the rotary slide valve 121 are turned into position A, a connection between the lines 189, 173 is established. When the workpiece carriage 4 moves upwards, the pressure oil flowing into the chamber 562 is not pumped in metered quantities by the pump 58, but comes directly from the pressure line 163 via the chamber 1241, the control block 119, the line 189, the groove 1212 and the line 173 there. Accordingly, the workpiece carriage 4 also moves upwards at a greater speed than during grinding. The downward travel - as already described earlier - takes place quickly anyway.
In the circumstances under consideration, when the workpiece slide 4 travels downwards, the chamber 562 can be emptied via the line 173, the groove 1212, the line 189, the chamber 1242 and the two drainage lines <B> 1193, </B> 169.
<I> b) The grinding of gears with conical </I> <I> toothing. </I> The relationships in the control system when grinding a workpiece with conical toothing are shown in FIG. The lever 126 and the rotary slide 121 are in position B. The workpiece carriage 4 moves upwards at working speed. The lever 128 and the rotary slide 123 assume the position indicated by G, that is, the grinding slide 70 is in the working position and the grinding worm 9 is in engagement with the conical workpiece 10 '.
The lever 127 and the rotary slide valve 122 are in position E, which is decisive when grinding wheels with conical teeth. This new situation does not cause any change in the conditions in the chambers 1353, 1354, 1501, <B> 1502. </B> The chambers 1353, 1501 are filled with hydraulic fluid, while the chambers 1354, 1502 via the lines 179, 177 are connected to the drainage grooves 1224, 1227. Accordingly, be the lever 37, the disc 35 and the support 2 and all associated facilities keep their position unchanged, that is, the angle a be also 90 when grinding workpieces with conical teeth, as is also the case when grinding wheels with a cylindrical jacket is the case.
In contrast, there is only one connection between the two chambers 962 and 853, which is established via the flexible line 165, the line 159, the longitudinal groove 1223 in the rotary valve 122 and the line 175. During the downward travel of the workpiece carriage 4, which had preceded the upward travel under consideration, pressure oil flowed from the line 163 via the line 176, 184 into the annular groove 1251 and from there via the line 190 into the groove 1221 Lei device 175 into the chamber 853 and pressed the piston 85 with the piston rod 851 continuously against the control surface 381; on the other hand, the pressurized oil also reached the chamber 962 via the longitudinal groove 1223, the line 159 and the flexible line 165.
This had the consequence that the piston 95 was moved into the other end position because the force exerted on it by the chamber 962 was greater than the component acting on the side of the chamber 961. When changing over to operation, the connection between the pressure oil line 184 and the line 190 was interrupted by the cylindrical section 1252 on the piston 125. The connection between the two chambers 962, 853 remained, however. The control oil trapped in it and in the wiring harness in between cannot escape anywhere. It is under pressure which is exerted from the chamber 961 via the piston 95 on this self-contained system.
Accordingly, the piston 85 is constantly pushed to the left during the upward movement of the workpiece slide 4, and the rod 851 slides continuously on the control surface 381 of the template 38, which is inclined when grinding wheels with conical teeth. This inclination has the consequence that the piston ben 85 can move to the left by a certain amount when the workpiece carriage 4 moves upwards. With this shift to the left, a corresponding quantity of liquid flows into the chamber 853, which is simultaneously expelled from the chamber 962 by the piston 95. The latter thus moves towards the cover 98 during the upward travel of the workpiece slide 4.
During this travel of the piston 95, the control pin 92 is inevitably transported to the right by the control surface 951. For reasons that have already been explained earlier, this movement to the right is also carried out by the piston 90 and the grinding slide 70. During the upward movement of the workpiece slide 4 on the grinding slide 70, a translational movement is automatically provided, as is necessary for grinding the conical workpiece 10 '. Of course, the positioning movement to be carried out automatically on the grinding slide 70 must be precisely adapted to the dimensions of the workpiece 10 'to be ground.
For example, this can be done by calibrating the scale 41 in such a way that an angle y on the workpiece 10 'is assigned a setting angle a on the template 38, so that the resulting displacement of the pistons 85, 95 during grinding causes a change in position the control pin 92 and the piston 90 with the grinding carriage 70 causes how it is required for the precise production of the conical workpiece 10 'being sought.
At the end of the upward journey, the stop 60 actuates the shift lever 621, and the reversing process is initiated in a known manner. The piston 125 is pulled to the right, which results in a displacement of the piston 124 to the left. Accordingly, the workpiece carriage 4 changes its direction of travel and slides downwards at an accelerated pace. Pressure oil also enters the chamber 1005 and presses the piston 100 against the cover 101. This leads to a pivoting movement on the arm 982 and all associated parts and, as is known, results in the control pin 92 being moved to the left and the grinding worm 9 to a certain amount is lifted from the workpiece 10 '.
At the same time, pressurized oil now flows again from the line 184 via the annular groove 1251 and the line 190 into the groove 1221 of the rotary valve 122 and from there on the one hand via the line 175 and on the other hand via the longitudinal groove 1223 and the lines 159, 165 into the connected chambers 853 or respectively 962. The piston 95 moves immediately into the other end position, the control pin 92 resting on the inclined control surface 951 executing a shift to the left. The piston 85 guided in the housing 302 on the workpiece slide 4 is pressed against the control surface 381 of the template 38. The two Kam numbers 962 and the entire intervening Lei processing system are filled with hydraulic fluid during the downward travel of the workpiece carriage 4.
The conditions prevailing in the tax system at the moment under consideration agree with those that were chosen as the starting point of the previous chapter. After the workpiece carriage 4 has been reversed, the processes in the control system are repeated in the sequence described.
c) The grinding of workpieces with crowned <I> shaped teeth. </I>
The conditions in the control system during the operation of the workpiece carriage 4 in this operation are shown in FIG. The lever 126 and the rotary slide 121 are accordingly in position B. The lever 128 and the rotary slide 123 connected to it are in the position marked with G, that is, the grinding carriage 70 is in the working position and the grinding worm 9 is in engagement with the workpiece 10 ″ to be ground. The latter should have convex teeth. The lever 127 and the rotary slide 122 are therefore in the relevant position F.
With these conditions, the same condition prevails on the grinding wheel side as when grinding gears with a cylindrical shell. The position of the grinding slide 70 is not subject to any change commanded by the hydraulic control during the upward travel of the workpiece slide 4. The chamber 962 is now connected to the drain groove 1224 via the lines 159, 165, and the piston 95 rests on the cover 98. Accordingly, the position of the control pin 92 also remains stationary. In contrast, there is now a connection between the chambers 853, 1354, the device via the Lei device 175, the groove 1221, the longitudinal groove 1222 and the line 179 is maintained.
During the previous downward movement of the workpiece slide 4, the two chambers 853, 1354 just mentioned and the pipe system mentioned were connected to the pressure pipe 184 via the pipe 190 and the annular groove 1251. In this state, the pressure oil penetrating into the chamber 1354 was able to move the piston 136 into the end position on the left because the component effective on the side of the chamber 1354 is greater than on the opposite side.
At the same time, the pressure oil pressed the piston 85 during the operating phase under consideration against the control surface 381 of the template 38, which was also inclined when grinding wheels with crowned teeth. When reversing, the pressure oil supply to the two chambers 853, 1354 was cut off; The connection between the latter remains, however, and the liquid trapped in this network of pipes has nowhere to escape. It is under pressure which is exerted by the piston 136 because the chambers 1353 are permanently connected to the pressure oil lines 176, 178. For this reason, the piston rod 851 presses continuously on the control surface 381 even after the reversal.
When pivoting the lever 127 and the rotary valve 122 in the position F, a connection was also created that allows the pressure oil pumped by the gear pump 111, from the line 191 via the groove 1226 into the line 177 and from there into the chamber 1502 stream. In the state shown in Fig. 11, that is, when grinding crowned teeth, the two chambers 1501, 1502, the piston 147 and the copying piston 145 form a hydraulic copying system that works analogously to that of the piston 90, the control pin 92 and the two chambers 901, 902 is represented and has already been described in detail.
Between the edge 1473 on the piston 147 and the annular groove 1452 there is a small gap which connects the chamber 1502 via the Ra dialbohrungen 1453, the longitudinal bores 1454, 1471, the radial bores 1474 and the annular groove 1475 to the drain line 192.
The plate 140 is fitted with a template 141, which is adapted to the need and placed accordingly. In Fig. 11 a situa tion is shown as it occurs in the course of the upward travel of the workpiece slide 4. During this operating phase, the piston rod <B> 851 </B> follows the control surface 381 of the template 38 fastened at an incline. The piston 85 therefore moves to the left. As a result, control oil can enter the chamber 853, which is pushed out by the piston 136 out of the chamber 1354 and conveyed there. The ejection of control oil from the chamber 1354 causes a displacement of the piston 136 with the plate 140 connected to it and the template 141 sitting on it. This in turn leads to a change in the position of the sensor pin 143 and the copying piston 145 in contact with it.
Every movement of the same is immediately followed by the piston 147 and the pin 151. This longitudinal movement inevitably causes a rotary movement of the lever 37 and the eccentric shaft 36, which inevitably results in a change in the position of the disk 35 or in a change in the height of the contact point between the said disk 35 and the support 2. Any change in the height of the point of contact under consideration, however, means a pivoting movement of the support 2 and all associated parts including the workpiece 10 "about the pivot axis X. During such a pivoting movement, the axial distance between the workpiece 10" to be ground and the in Working position standing grinding worm 9.
1 shows the support 2 and all parts connected to it including the workpiece 10 ″ in a pivoted position, that is, the angle a is greater than 90 in this case. The workpiece slide 4 moves upwards and the template 38 arranged at an angle enables the piston 85 to move to the left, which - as already explained earlier - results in the transport of the piston 136 with the plate 140 and the template 141. In the instant under consideration, the piston 136 therefore moves in the position shown in FIG 11. The feeler pin 143 slides on the control surface 1412 of the template 141 and moves from right to left until it has reached the lowest point T (FIG. 11).
This shift is also carried out by the copying piston 145 and the piston 147, and the pin 151 rotates the lever 37 and the eccentric shaft 36 clockwise during the period under consideration. The disk 35 lowers itself by an amount assigned to this rotary movement and causes the support 2 and all parts connected to it including the workpiece 10 ″ to rotate clockwise or in the direction of the arrow marked Y. As soon as the feeler pin 143 passes the lowest point T. it changes its direction of movement and is now pushed from left to right by the template 141. The copying piston 145 and the piston 147 necessarily also change their direction of movement.
The lever 37 and the eccentric shaft 36 also change their direction of rotation accordingly. This leads to the fact that as soon as the feeler pin 143 has passed the point T, the support 2 and all parts connected to it, including the workpiece 10 ″, execute a pivoting movement in the direction marked with Z.
These pivoting movements Y and Z, which take place during the upward movement of the workpiece slide 4 or during the grinding process, also mean changes in the axial distance between the grinding worm 9 and the workpiece 10 ". Under the circumstances described, the workpiece 10" is crowned Tooth shape that is generated while the workpiece is continuously driven by the Mo tor 12 at a precisely defined speed. The angle of inclination of the template 38 determines the ratio of the displacement speed of the piston 136 or of the template 141 with respect to the workpiece slide 4.
When setting up the machine, for example, by appropriate placement (see Fig. 1), the workpiece 10 "takes into account that the center line QQ of the gear coincides with the horizontal axis MM of the grinding worm 9 when the feeler pin 143 the lowest point T passes In this way, the crowning of the teeth to be ground can be distributed symmetrically with respect to the center line QQ. The shape of the template 38 is characterized by the grinding requirements. In most cases, it is required that the crowning extends over the entire width of the workpiece 10 "he stretches.
In other cases, for example with very wide wheels, you only want to create a convex section at the ends of the teeth (see Fig. 18) to prevent so-called edge supports (which are known to cause undesirable noise when installed) can arise. In order to take such requests into account, the template 141 can be arranged, for example, as FIG. 17 shows.
As long as the feeler pin 143 slides over the distance a 'on the side surface 1401 of the plate 140, the support 2 or the workpiece 10 "' (FIG. 18) remains in the vertical position (a = 90). During this time, on Workpiece 10 "'the cylindrical middle part a ground.
If the edge 1431 of the feeler pin 143 now leaves the side surface 1401 and slides over one of the paths b on the control surface 1412 of the template 141, the grinding support 2 swivels out about the axis X. The angle a is greater than 90, and the corresponding convex section b is generated on the workpiece 10 '' '. The considered upward travel of the workpiece carriage 4 comes to an end when the stop 60 actuates the switch lever 621 and reverses the control process in a known manner and initiates the downward movement of the workpiece slide 4. On the side of the grinding slide 70, the same processes can be observed here as have been described in detail when grinding wheels with a cylindrical casing.
The chamber 1005 is supplied with pressure oil. This results in a displacement of the piston 100, a pivoting movement of the arm 982 and all parts connected to it, which results in a movement of the control pin 92, the piston 90, the feed spindle 79 and the grinding carriage 70. The grinding worm 9 is thus automatically withdrawn by a certain amount from the workpiece 10 ". On the workpiece side, the workpiece slide 4 begins to descend at an accelerated rate. At the same time, pressurized oil penetrates again into the chambers 853 and 1354, which causes the piston rod 851 remains in contact with the template 38 and the piston 136 with the plate 140 and the template 141 moves back into the starting position.
This state in the control system corresponds to the one that was chosen as the starting point for considering the control processes when grinding wheels with bal lig shaped teeth. From now on, the processes described are repeated in an analogous manner.
The preceding statements under the heading c) related to the grinding of gears with crowned teeth. For example, a concave template 141 is required for this purpose. The devices described can also be used when the teeth to be grinded are not convex but rather hollow with respect to their tooth direction. Hollow profiles can be found on scraper wheels, for example. In order to carry out this task, it is necessary to shape the template 141 to be convex, for example, because a reduction in the axial distance must be achieved when grinding the central part.
<I> Summary </I> In the case of the two work processes explained under b) and c) for grinding gear wheels with a non-cylindrical casing, a. The task is to bring about changes in the axis distance between tool and workpiece in the course of a work process. Their size is greater when grinding wheels with conical teeth, e.g. B. a few millimeters than when grinding wheels with crowned teeth, where they are, for example, a few microns. In both cases, however, the desired change in the axial distance in relation to the axial position of the workpiece 10 ', 10 "to the grinding wheel to be ground must be brought about.
In spite of the extremely divergent requirements with regard to the order of magnitude of the required changes in the axis distance, the control organs used to implement these changes in the axis distance are controlled from a central point. This applies to the template 38, which is adjustably attached to the workpiece slide 4 and which, in cooperation with the piston 85, influences the control organs which are decisive for the execution of axial distance changes both when grinding wheels with conical teeth and when grinding wheels with crowned teeth.
The latter comprise the two separately arranged hydrocopier systems controlled by the template 38 or the piston 85. One of them, which u. a. which includes parts piston 95, control pin 92, piston 90 is in action when grinding conical teeth. The required axial distance changes, which can be up to a few millimeters, who added by moving the slide 70 ago.
The second copier system, u. a. consisting of the parts piston 136, plate 140, template 141, feeler pin 143, copying piston 145, piston 147, is in action when grinding wheels with crowned teeth and brings about the very minimal axial distance changes in this case by pivoting the workpiece 10 " The latter is not driven by the grinding worm 9, but inevitably and at a certain speed from the motor 12, even when grinding wheels with crowned teeth.
The area of application of the machine described extends to straight and helical gears. It can also be used for workpieces whose toothing has either already been pre-machined and only needs to be completely ground on the gear grinding machine, or can be produced directly from the solid.
In connection with these considerations, it must also be mentioned that the devices used to change the axis distance could be used, for example, so that when grinding wheels with conical teeth, the grinding slide remains stationary while the adjustment movement is performed from the opposite side. It is also conceivable to carry out the swiveling movements when grinding workpieces with crowned teeth on the grinding wheel side instead of on the workpiece side.