DE3410761C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Poliervorrichtung für Zahnräder gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Bei der Herstellung von Zahnrädern und Keilnutverzahnungen ist es wünschenswert, harte und glatte Zahnoberflächen zu haben, um die Abnutzung zu vermindern und eine einwandfreie Passung zu erhalten.

Hierzu sind Poliervorrichtungen bekannt (DE 27 54 357-A1), bei denen das zu polierende Werkstück zwischen drei synchron drehbar angetriebenen Polierzahnrädern drehbar angeordnet ist. Zusätzlich ist das Werkstück zwischen einer vorderen und hinteren Spindel gehalten. Bei einer anderen bekannten Poliervorrichtung (DE 22 33 251-B2) ist das zu polierende Werkstück auf einem umlaufenden Aufnahmedorn frei drehbar gelagert und wird zwischen zwei Polierzahnrädern bearbeitet, deren Achse waaagerecht übereinander angeordnet sind. Eines der Polierzahnräder ist in einem Schlitten verschiebbar angeordnet, so daß der Abstand zwischen den beiden Polierzahnrädern auf Werkstücke unterschiedlichen Durchmessers einstellbar ist. Das Werkstück wird mittels des Aufnahmedorns in den Spalt zwischen den Polierzahnrädern eingesetzt. Von einer derartigen Poliervorrichtung geht die Erfindung aus.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Aufbau der Poliervorrichtung zu vereinfachen und größere Produktionsgeschwindigkeiten zu erzielen.

Die genannte Aufgabe ist erfindungsgemäß durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Erfindungsgemäß wird das Werkstück in der Arbeitsstellung radial allein durch den Zahneingriff mit den Polierzahnrädern gehalten. Nur für das Einsetzen des Werkstückes ist eine Einführeinrichtung vorgesehen. Damit ist der Aufbau der Poliervorrichtung wesentlich vereinfacht. Der Abstand zwischen den beiden Polierzahnrädern läßt sich einfach einstellen und die Einführeinrichtung ist nur zum Positionieren des Werkstückes im Spalt erforderlich.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind nachstehend anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine Seitenansicht einer Ausführungsform, bei der die Achsen der Polierzahnräder waagerecht übereinander angeordnet sind,

Fig. 2 eine Ansicht längs der Linie Z-Z der Fig. 1,

Fig. 3 eine Teilansicht der Fig. 1 im vergrößerten Maßstab,

Fig. 4 eine Draufsicht auf eine Ausführungsform, bei der die Achsen der Polierzahnräder senkrecht angeordnet sind, und

Fig. 5 eine Seitenansicht der Poliervorrichtung nach Fig. 4.

Die in Fig. 1 bis 3 gezeigte Poliervorrichtung enthält ein festes Polierzahnrad 12 und ein schwenkbares Polierzahnrad 14. Die Zahnräder 12 und 14 werden in Berührung mit einem Werkstück 11 gezeigt. Die Achsen der Zahnräder und des Werkstücks sind horizontal angeordnet, wenn das Werkstück eine Keilnutverzahnung hat, da die Handhabung langer Gegenstände viel leichter ist, wenn ihre Achsen waagerecht sind. Das schwenkbare Zahnrad 14 wird von einem Arm 16 getragen. Ein Ende des Armes ist mit einer Druckeinrichtung 18 verbunden, die aus einem Zylinder 19, einer Stange 17 und einem Kolben (nicht gezeigt) innerhalb des Zylinders 19 besteht. Die Stange 17 ist an einer Welle 37 mit dem Arm verbunden. Das andere Ende des Armes 16, welches das schwenkbare Polierzahnrad 14 trägt, verschwenkt sich um eine feste Achse 22 der Welle 23. Die Bewegung des Armes 16 durch Betätigung der Druckeinrichtung 18 erlaubt das Einsetzen und die Entfernung des Werkstücks 11.

Die Vorrichtung enthält ferner einen ersten Zahnriemen 13, welcher geeignet ist, das feste Polierzahnrad 12 zu drehen, sowie einen zweiten Zahnriemen 15, der in der Lage ist, eine Drehbewegung des schwenkbaren Polierzahnrades herbeizuführen. Die Zahnriemen 13 und 15 werden von einer einzigen Welle 23 angetrieben. Die Riemen haben Zähne 25 zur Verhinderung eines Schlupfes zwischen den Zahnradriemenscheiben 38, die auf der Spindel 30 gelagert sind, und den treibenden Riemenscheiben 39, die auf der Antriebswelle 23 gelagert sind. Ein rechtswinkliger Antrieb 26 verursacht die Drehbewegung der Welle 23 um eine Umlaufachse 24. Die Welle 23 wird von einem Lagerblock 27 gelagert, der wiederum auf einer Grundform 1 gelagert ist. Die Grundform 1 lagert auch das feste Polierzahnrad 12 sowie die Zapfenverbindung 20 an der Grundform des Zylinders 19.

Zur Erleichterung des Einsetzens des Werkstücks 11 weist die Vorrichtung 10 eine Führungsvorrichtung auf, die aus zwei seitlich einstellbaren Anschlägen 28 besteht, sowie Einrichtungen zur Einstellung der relativen Lage der Zähne der Zahnräder 12 und 14. Die Lage der Anschläge 28 wird so eingestellt, daß der Abstand zwischen ihnen etwas größer ist als der Durchmesser des Werkstücks 11. Nachdem einmal der richtige Abstand eingestellt ist, wird die Phaseneinstellung des schwenkbaren Polierzahnrades 14 durch Lösen der Bolzen 31 innerhalb der Schlitze 32 durchgeführt. Durch Einstellen der Lage der Zähne von einem der Polierzahnräder relativ zu dem anderen und durch die richtige Einstellung der Anschläge 28 kann ein Bedienungsmann der Vorrichtung 10 den richtigen Eingriff der Zahnräder 12 und 14 mit dem Werkstück 11 sichern. Im allgemeinen sind die Anschläge so angeordnet, daß ein Zahn auf jedem Werkstück 11 sich mit einem Zwischenraum auf dem schwenkbaren Polierzahnrad 14 ausrichtet, wenn das Werkstück 11 an einem Anschlag 28 anliegt. Wenn das schwenkbare Polierzahnrad 14 das Werkstück 11 erfaßt, wird das Werkstück von dem Anschlag abgehoben, und die synchrone Drehbewegung der Zahnräder 12 und 14 stellt sicher, daß keinerlei Störeingriff zwischen dem Werkstück 11 und dem Anschlag 28 auftritt. Es ist gefunden worden, daß mit einem Seitenspiel von annähernd 0,25 mm auf jeder Seite des Werkstücks Keilnutverzahnungen mit Durchmessern von 25 mm und darunter richtig ausgerichtet werden können.

Ein bedeutender Vorteil besteht in der Leichtigkeit, mit welcher Werkstücke von den Polierzahnrädern erfaßt werden. Da Zahnriemen benutzt werden, verursacht eine fortschreitende Bewegung eines der Zahnräder bei Verhinderung einer Bewegung der Riemenscheiben 39 und der Antriebswelle 23 einen Umlauf des fortschreitenden Zahnrades bei seiner Vorwärtsbewegung auf das Werkstück zu (der von ihm fort). Infolge der epizyklischen Bewegung des beweglichen Zahnrades 14 wird der Kämmeingriff des in Bewegung befindlichen Zahnrades mit dem Werkstück erheblich erleichtert. Es ist auch zu beachten, daß Steuerketten verschiedener Konstruktionen anstelle der Zahnriemen benutzt werden können. Vorzugsweise besteht jedoch bei den Zahnriemen oder Ketten und ihren jeweiligen Riemenscheiben ein positiver Eingriff, um die richtige Phaseneinstellung zwischen den Polierzahnrädern aufrechtzuerhalten.

Fig. 2 ist eine Endansicht der Poliervorrichtung 10. Ein Stoßdämpfer 34 (Fig. 1) ist neben dem Zylinder 19 angeordnet. Ein Block 33 mit an der Welle 37 befestigt, die an dem Arm 16 gelagert ist. Der Stoßdämpfer 34 hat einen Kopf 36, welcher den Block 33 unmittelbar vor dem Eingriff zwischen dem Zahnrad 14 und dem Werkstück 12 berührt, um ein Anstoßen zu verhindern. Eine Feder 35 fährt bei Freigabe des Zahnrades 14 von dem Werkstück 11 den Stoßdämpfer 34 aus, um einen Aufschlag des Zahnrades 14 auf folgende Werkstücke zu verhindern. Ein einstellbarer Anschlag 73 und eine einstellbare Mutter 74 sind auf die Außenseite des Stoßdämpfers 34 aufgeschraubt, um ein Überfahren des beweglichen Zahnrades 14 zu verhindern.

Ferner ist ein Näherungssensor 70 vorgesehen, welcher die Lage von Anzeigevorrichtungen 71 feststellt, die ein Maß für die Verschwenkung des Armes 16 relativ zu dem Kolben 19 sind. Der Näherungssensor 70 wird zur Bestimmung des auf den Kolben 19 ausgeübten Druckes benutzt. Nur wenn die Zahnräder 12 und 14 sich in vollem Kämmeingriff mit dem Werkstück 11 befinden, wird der volle Druck über den Kolben 19 auf den Arm 16 übertragen. Der Näherungssensor 70 stellt den Eingriff der Zahnräder mit dem Werkstück 11 indirekt durch Messung der Verschwenkung des Armes 16 relativ zu dem Kolben 19 fest. Bevor der Sensor den vollen Eingriff signalisiert, wird eine geringe Kraft auf den Arm 16 ausgeübt. Wenn der Sensor den vollen Eingriff signalisiert, wird eine größere Kraft auf den Arm 16 und somit auf das Werkstück 11 übertragen. Eine Beschädigung des Werkstücks ist daher verhindert.

Um die Poliervorrichtung 10 in die Lage zu versetzen, Werkstücke verschiedener Dimensionen zu polieren, kann es erforderlich sein, leichte Abwandlungen durchzuführen. Beispielsweise muß der Anschlag 28, der zur Einstellung des Werkstücks benutzt wird, nicht nur eingestellt werden, um den richtigen Abstand vorzusehen, sondern auch, um die bogenförmige Schwenkbewegung des Zahnrades 14 zu berücksichtigen.

Fig. 4 und 5 zeigen eine andere Ausführungsform der Erfindung. Fig. 4 zeigt eine Draufsicht auf eine Vorrichtung, die zum Polieren allgemein flacher Zahnräder ausgelegt ist. In dieser Ausführungsform enthält die Vorrichtung eine Grundplatte 1, die einen Tisch 40 trägt, auf welchem zwei Polierzahnräder 12 und 14 gelaget sind, deren Achsen senkrecht liegen. Das feste Polierzahnrad 12 liegt auf einer Seite der Rutsche 51, und das schwenkbare Polierzahnrad 14 liegt auf der anderen Seite derselben. Ein Zylinder 41 und eine Stange 52 sind geeignet, ein Werkstück 11 zu erfassen und es in seine Stellung zwischen den Polierrädern 12 und 14 hineinzubewegen. Ein zweiter Zylinder 19 und eine Stange 17 bewegen das schwenkbare Zahnrad 14 in eine Zusammenwirkung mit dem Werkstück 11 hinein. Die synchronisierte Drehbewegung der Zahnräder 12 und 14 erfolgt durch einen einzigen Zahnriemen 47, welcher durch eine Riemenscheibe 48 gedreht wird, die mit einer von einem Motor 53 angetriebenen Spindel 49 verbunden ist. Das schwenkbare Polierzahnrad 14 wird von einem Arm 16 getragen, welcher mit dem Tisch 40 an einem Ende durch ein Widerlagerscharnier 45 verbunden ist. Wenn sich das schwenkbare Zahnrad 14 in einer fortschreitenden Bewegung bewegt, kann der Durchgang des Zahnriemens 47 von einer federbelasteten Riemenscheibe 56 aufgenommen werden. Auf diese Weise können Werkstücke verschiedener Durchmesser poliert werden. Es sollte beachtet werden, daß die Rutsche 51 abgewandelt werden kann zur Aufnahme von Zahnrädern mit einstückig angeformten langen Wellen, indem ein Schlitz 50 vorgesehen wird, in welchem die Welle gleiten kann. Es sollte auch beachtet werden, daß es wünschenswert sein kann, einen Anschlag 62 zur Steuerung der Lage des Werkstücks 11 relativ zu den Polierzahnrädern 12 und 14 vorzusehen. Wahlweise kann die Stange 42 eine Erweiterung 60 an ihrem einen Ende haben, welche mit einer Ausnehmung 58 in einer Seite des Werkstücks 11 in Zusammenwirkung kommt. Die Verlängerung der Stange 42 kann sorgfältig gesteuert werden, um die richtige Stellung des Werkstücks 11 zwischen den Polierzahnrädern 12 und 14 sicherzustellen. Es sollte auch beachtet werden, daß wegen der bogenförmigen Bewegung des Armes 16 das Polierzahnrad 14 sich auf einem bogenförmigen Weg innerhalb eines gekrümmten Schlitzes 64 bewegt. Eine Alternative zu dieser Anordnung würde in der Schaffung eines allgemein geraden Schlitzes und einer Lagerung des Zahnrades 14 in diesem Schlitz ohne Führung eines Armes 16 bestehen.

Aus Fig. 5 ist ersichtlich, daß die Polierzahnräder 12 und 14 auf Zapfen innerhalb des Tisches 40 gelagert sind und durch den Zahnriemen 47 angetrieben werden. Der Zahnriemen 46 treibt die Riemenscheiben 66 und 68 an, die mit den gegenüberliegenden Enden der Drehzapfen verbunden sind, welche die Polierzahnräder 12 bzw. 14 tragen.

Claims (9)

1. Poliervorrichtung für Zahnräder, bei der zwischen zwei synchron drehbar angetriebenen Polierzahnrädern ein Werkstückzahnrad drehbar einsetzbar ist, und bei der eine Zustellvorrichtung vorgesehen ist, mit der eines der Polierzahnräder zwischen einer Ladestellung zum Einsetzen des Werkstückzahnrades in einen Zwischenraum zwischen den beiden Polierzahnrädern und einer Arbeitsstellung bewegbar ist, in der es unter Druckausübung auf das Werkstückzahnrad gegen dieses anstellbar ist, wobei zum Positionieren des Werkstückzahnrades beim Einsetzen in den Zwischenraum eine Einführeinrichtung für das Werkstückzahnrad vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Werkstückzahnrad (11) in der Abseitsstellung radial allein durch den Zahneingriff mit den beiden Polierzahnrädern (12, 14) gehalten ist.

2. Poliervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Achsen der Polierzahnräder (12, 14) zum Bearbeiten langer Werkstückzahnräder waagrecht übereinander angeordnet sind.

3. Poliervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Achsen der Polierzahnräder (12, 14) zum Bearbeiten kurzer Werkstückzahnräder senkrecht angeordnet sind.

4. Poliervorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zum Positionieren der Werkstückzahnräder bei Polierzahnrädern mit waagrecht übereinander angeordneten Achsen als Einführeinrichtung zwei einander waagrecht gegenüberliegende Anschläge (28) vorgesehen sind, zwischen die die Werkstückzahnräder einführbar sind.

5. Poliervorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß zum Positionieren der Werkstückzahnräder bei Polierzahnrädern mit senkrecht angeordneten Achsen als Einführeinrichtung eine Zuführeinrichtung (40, 41, 50, 51) vorgesehen ist, mit der die Werkstückzahnräder nur von unten axial unterstützt in den Zwischenraum zwischen den beiden Polierzahnrädern einführbar sind.

6. Poliervorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuführeinrichtung (50, 51) mit einem Anschlag (62) zusammenwirkt.

7. Poliervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß eines der Polierzahnräder bezüglich seiner Drehstellung einstellbar ist.

8. Poliervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Zustellvorrichtung für das bewegbare Polierzahnrad eine Schwenkbewegung ausführt.

9. Poliervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Antrieb der Polierzahnräder über Zahnriemen (13, 15) erfolgt.