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Abmeßgerät für profilierte Schleifscheiben zum Schleifen von Stirnzahnrädern
mit Evolventenverzahnungen Die Erfindung betrifft ein Abrichtgerät für profilierte
Schleifscheiben zum Schleifen von Stirnzahnrädern mit Evolventenverzahnun!g, wobei
das Abrichtwerkzeug an einer Lehrkurve geführt und auf einer von einem festen Polpunkt
(Gülenkpunkt) zur Lehrkurve reichenden etwa achsparallelen Strahlenfläche einstellbar
ist.
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Die Erfindung besteht im wesentlichen darin, daß zur Erreichung kleiner,
jedoch beliebig gestalteter Veränderungen des Schleifscheibenprofils das Abrichtwerkzeiug
radial zur Schleifscheibenachse auf seinem Träger feineinstellbar ist und mit diesem
längs einstellbar auf einem Brückenteil sitzt, der sich mit dem einen Ende gegen
die ihrerseits um ihren Fußpunkt verschwenkbare Lehrkurve abstützt und mit dem anderen
Ende in einem Kugelgelenk gelagert ist und Lehrkurve und Kugelgelenk von je einem
Stützkörper getragen werden, die, radial einstellbar, in einem um seipe Achse schwenkbaren
Spindelkörper ruhen..
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Mit dieser Ausbildung ist der Vorteil erreicht,
eine
Reihe verschiedener Veründerungen des zu erzeugenden Abrichtprofils vorzunehmen,
und zwar mit Hinsicht auf -besonders hohe Anforderungen in bezug auf Genauigkeit
des Zahnprofils, sei es, da.ß es sich um ein theoretisch vollkommen georaues Zahnprofil
oder um ein nach bestimmten Werten von der theoretischen Zahnform abweich;ndes Zahnprofil
handelt. Die Veränderungen können auch notwendig werden, wenn infolge von Herstellungsfehlern
oder infolge Abnützung am Abrichtgerät gewisse Ungenauigkeiten am erzeugten- Zahnprofil,
vorkommen.
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In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstands
gegeben.
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Mit Fig. i a, i b, :2a, 2b, 3a, 313, 3c, 3 d und 4.
sind verschiedene Veränderungsmöglichkeiten für das Abrichtprofil angedeutet. Das
theoretische Profil erscheint in ausgezogener Linie, während die abweichenden Stellungen
bzw. Formen punktiert sind; dfie Fig. 5 und 6 zeigen in zwei Ansichten schomatisch
die Grundlagen eines Abrichtgerätes, bei d,e@m die Einstellungen getrennt vorgenommen
werden; Fig. 7 zeigt schaubildlich eine Ausführungsform eines Abrichtgerätes gemäß
Abb. 5 und 6; .
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Fig. 8 zeigt in Seitenansicht einen verstellbaren Le#hrl;urven#körper;
Fig. 9 ist eine zu Fig. 8 gehörige Vorderansicht; Fig. io und i I zeigen in Aufriß
und Gru,ndriß eine zum Gerät nach Fig. 7 gehörige Weiterbildung von Einzelteilen.
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Als Hauptverstellmöglichkeiten für das Abrichtprofil kommen folgende
in Betracht: I. Das Abrichtprofil wird mehr oder weniger geneigt, II. das Abrichtprolil
wird gegen das theoretische Zahnprofil in radialer Richtung verschoben.
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111. das Abrichtp:rofil erhält eine stärkere oder schwächere
Krümmung im Vergleich zum theoretischen Zahnprofil, IV. es können noch Einstellungen
vorgenommen werden, bei denen man sich gleichzeitig mehrerer der vorgenannten Verstellungen
bedient.
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Zu I zeigen die Fig. i a und i b verschiedene Lösungen zur Erreichung
des Neigens des Abrichtprofils. Die Profilkurve ist beispielsweise eine Kreisevolvente.
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Gemäß Fig. i a wird die Profilneigung dadurch erzielt, daß ein größerer
Grundkreis io mit Mittelpunkt i i oder ein kleinerer Grundkreis 12 mit Mittelpunkt
13 gewählt wird, wodurch sich die entsprechenden punktiert angedeuteten Profile
14 bzw. 15 ergeben.
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Verwendet man hierzu ein Abrichtgerät, bei dem der Werkzeugträger
mit dem einen Ende in einem Palgelenkpunkt ruht und mit dem anderen Ende an einer
Lehrführungskurve entlang bewegbar ist, so läßt sich das zu erzeugende Abrichtprofil
auf seinem jeweils zutreffenden Grundkreis durch Verstellung des Werkzeuges längs
auf dem Werkzeugträger festlegen. Gemäß Fig. i b wird zur Erzielung der Neigungsänderung
des Evolventenprofils der Mittelpunkt des Grundkreises seitlich verlegt, so daß
das Evolv entenprofil 25, das in
[email protected] Linie erscheint, unter Beibehaltung
des Evolventenfußpunktes entweder nach oben oder nach urigen geschwenkt wird. Die
obere Evolvente ist mit 26 bezeichnet und die untere Evolvente mit 27. Diese Verstellungen
sind z. B. möglich, wenn man die Lehrführungs-: kurve um den Evolventenfußpunkt
verschwenkt, so daß der Grundkreis mit seinem Mittelpunkt die in der Abbildung angedeut;
ten Lagen erhält. Der oberen Evolvente 26 entspricht der Grundkreis 28 mit dem Mittelpunkt
29, und der unteren Evolvente 27 entspricht der Grundkreis 3o mit dem Mittelpunkt
31. Zu 1I zeigen die Fig. 2 a und 2 b die Lösungen zur Erreichung einer radialen
Verschiebung des Abrichtprofils. Gemäß Abb. 2 a wird der Grundkreis mit seinem Mittelpunkt
nach außen oder nach innen verschoben und so das Abrichtprofil verändert. Die Abbildung
zeigt den nach außen verschobenen Grundkreis 32 mit Mittelpunkt 33 und die Evolvente
34. Der nach innen verschobene Grundkreis 35 hat den Mittelpunkt 36 und ergibt die
Evolvente 37.
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Gemäß Fig. 2b bleibt der Grundkreis in seiner Stellung unverändert.
Es wird die Arbeitsspitze des Abrichtwerkzeuges gegenüber dem theoretischen Evolventenprofil
radial nach außen oder innen verstellt. Es ergeben sieh dann als Abrichtprofile
entweder eine Überevolvente 38 oder eine Unterevolvente 39.
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Zu III lassen sich gemäß den Fig. 3 a, 3 b, 3c, 3d verschiedene Lösungen
zur Wahl einer stärkeren oder schwächeren Krümmung des Abrichtprofils durchführen.
Fig. 3 a zeigt, wie unter gleichzeitiger Verstellung gemäß Fig. i a und Fig. i b
entweder eine stärker gekrümmte Evolvente 4.2 oder eine weniger gekrümmte Ev olvente:
43 erzeugt werden. Der Evolvente ..2 entspricht der kleinere Grundkreis 44 mit dem
Mittelpunkt 4.5, und der Evolvente .43 entspricht der größere Grundkreisd6 mit dem
Mittelpunkt47.
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Bei der Lösung Fig. 3 b handelt es sich um dies radiale Verstellung
des Evolventenfußpun.ktes gemäß Fig. 2 a und gleichzeitig um die Einstellung eines
größeren oder kleineren
Grundkreises gemäß Fig. i a. Dadurch ergibt
sich eine stärker gekrümmte Evolvente 5o mit dem Grundkreis 51 mit Mittelpunkt 52
und eine, schwächer gekrümmte Evolven,te 53 mit dem Grundkrens 54 und mit dem Mittelpunkt
55. Fiig. 3 c zeigt die Lösung, bei der die Evolvente radial verschoben, wird und
gleichzeitig die Lehrführungskurve um den jeweiligen Evolventenfußpunkt eine Schwenkung
erhält. Diese Lösung wendet die: Fälle gemäß Fig. i b und gemäß Fig. 2 a an. Damit
ergibt sich die stärker gekrümmte Evolvente 6o mit dem Grundkreis 61 und Mittelpunkt
62, und ferner die schwächer gekrfimmte Evolvente 63 mit dem Grundkreis 64 und Mittelpunkt
65.
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Fig. 3 d stellt die Lösung dar, gemäß welcher die Evolvente und der
Evolventenfußpunkt gleichzeitig radial verschoben werden, so daß das Abrichtwerkzeug
eine Über-oder Unterievolvente zur verschobenen Bewegungsbahn beschreibt. Diese
Lösung stellt eine vereinigte Anwendung der Verstellungen gemäß Fig. 2 b und 2 a
dar. Es ergibt sich dabei das stärker gekrümmte Ab:rich.tprofil 70 und andererseits
das schwächer gekrümmte Profil 71.
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Die Fig. q. zeigt eine Lösung unter Verwendung der Maßnahmen nach
Fig. 2 a und ?-b. Es wird demgemäß eine Evolvente größeren oder kleineren Grundkreises
eingestellt, die Lehrführungskurve gleichzeitig um den Evolventenfußpunkt geschwenkt
und die so erhaltene Führung des Abrichtp.unktes radial verstellt. Damit ergibt
sich die stärker gekrümmte Abrichtkurve 8o mit dem Grundkreis 81 und, Mittelpunkt
82 und die schwächer gekrümmte Abrichtkurve 83 mit dem Grundkreis 84. und dem Mittelpunkt
85.
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Die werkstattmäßige Durchführung der schematisch dargestellten Lösungen
zur Veränderung des Abrichtprofils ist durch die nachfo,lg end beschriebene beispielsweise
Ausführungsform des Abrichtgerätes möglich.
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Es sei der Aufbau des Abrichtgerätes erläutert, bei welchem der das
Abrichtwerkzeug aufnehmende Träger einerseits in einem Polgelenkpunkt gelagert ist
und andererseits eintlang einer Lehrführungskurve (Schablone) entlang bewegbar ist,
so daß der Werkzeugträger, "venn man sich diesen als Verbindungslinie zwischen Pol
und den Einzelstellen der Lehrführungskurve denkt, eine Strahlenfläche, bildet.
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Von den in Fig. 5 und 6 gegebenen schematischen Darstellungen zeigt
Fig. 5 einen Aufriß, welcher einige Strahlen erkennen läßt, die sich vom Pol P zu
der Lehrfüh:rungskurve C erstrecken.
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Fig. 6 zeigt die Lehrführungskurve C in Seitenansicht. Das Strahlenbündel
vom Pol P zur Kurve C liegt mit dem Anfangspolstrahl A gleichgerichtet zur Mittelachse-
des zu schleifenden Zahnrades. Die Kurve C erscheint in Fig. 5 nur als Linie, sie
stellt aber in der Vorrichtung eine schmale Platte dar und. entspricht in der Form
der Zahnkurve (Evolvente od. dgl.) des auf der Schleifmaschine größten zu bearbeitenden
Zahnrades, d. h. für dis dier Verzahnungskreis den Halbmesser R hat. Dies .ist aus
Fig. 5 ersichtlich. In den Figuren sind einige einzustellende, Abrichtkurven, nämlich
Cl. C2, C3 und die Halbmesser der Verzahnungskreise, zu denen diie verschiedenen,
Kurven gehören, angedeutet. Wird das Abrichtwerkzeug auf dem Polstrahl A z. B. in
die Stellung D, gebracht, so beschreibt es die Kurve C1, und dieser Kurve entsprechend
wird die gesamte Strahlenfläche sowohl mit Pol P als, auch mit der Lehrführungskurve
C auf den Verzahnungsradius R, des. zu schleifenden Rades eingestellt. Die Größe
des zugehörigen Radius R1 ergibt sich aus dem Verhältnis R : A = Ri
: a, wobei R der Radius des größeren Verzahnungskrei:ises ist, dem
die Lehrführungskurve entspricht, und R1 der Radius des Verzahnungskreises des zu
schleifenden Zahnrades ist. a. ist der Polstrahl vom Pol P zu der Stelle!, die dem
Verzahnungskris des zu schleifenden Zahnrades entspricht.
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Das Abrichtgerät besteht gemäß Fig.7 aus dem Spindelkörper iio, an
dem auf der einen Seite ein Stützkörper i i i cin,stellbar und feststellbar vorgesehen
ist, der ein Kugelgelwnk 112 trägt. Auf der anderen Seite dies Stützkörpers ist
ebenfalls einstellbar und feststellbar das Tragstück 113 mit der Evo:lventensch.ablone
i 14. angeordnet. Ein Brückenteil 115 sitzt mit dem einen Ende! im Kuge@lgelenk
ii2 und führt sich mit dem anderen Ende, und zwar mit einem Zapfen ii6, auf dreh
Evolventenschablone i i d.. Der Brückenteil 115 hat Führungsflächen 117, die einen
Block 118 verschiebbar aufnehmen, der in seinen verschiedenen Stellungen mit Hilfe
einer Schraube i icg od. dbl. festklemmbar ist. Für die Schraube i i9 ist im Brückenteil
i 15 ein Längsschlitz i-i vorgesehen. Am Block 118 ist das Abrichtwerkzeug i2o angeordnet.
Die Evolventenschablone 114 kann hier in gleicher Weise wie gemäß Fig. 8 und 9 mittels
eines Kreisbogenschlitzes und zugehöriger Stellschraube um den, Evolventenfußpunkt
verschwenkbar sein. Der Brückenteil i 15 wird mit seinem Zapfen i 16 durch eine
Zugfeder 131 gegen die Schablone 114 in der untersten Stellung gehalten. Zum Ausischwingen
des Brückenteils entlang der Schablone dient ein Handhebel 13o, der am Tragstück
113 drehbar gelagert ist. Zur Verwendung des
Abrichtgerätes zum
Abrichten von Schleifscheiben für Zahnräder mit schraubenlinienf5rmig gerichteten
Zähnen ist am Spindelkörper iio bzw. an einem seitlichen Arm desselben ein Mitnehmerbolzen
132 befestigt, der von einer Wälzvorrichtung bekannter Art erfaßt wird, um dem Spindelkörper
i io die dem Scliraubenwinli2el des zu schleifenden Zahnrades entsprechende Drehung
zu erteilen. Zwischen den Teilen 113 bzw. i i.I und 115 besteht eine besondere Gelenkverbindung
durch eine an den Teil 113 angelenkte Stange 135, ein Kugelgelenk 136 und eine an
den Teil 11.1. angeschlossene Stange 137. Durch diese Einrichtung ist der Brüc1tenteil
115 gegen unerwünschtes Kippen gesichert, und das Abrichtwerkzeug wird während des
Abrichtvorganges ständig rechtwinklig zur Arbeitsfläche der Schleifscheibe gehalten.
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Gemäß Fig. 8 und 9 befindet sich die Lehrführungskurve 11.4 an einer
Platte 83, die mittels. eines kreisbogenförmigen Schlitzes 84 am Tragstück 113 einstellbar
und durch eine Schraube 86 feststellbar ist. Der Kreis.bogenmitte-lpunkt des Verstellschlitzes
8:1. fällt in den Anfangspunkt, d. h. dein Fußpunkt der Schablonenevolvente auf
dem Grundkreis des zu schleifenden Zahnrades. Eine besondere Ausbildung des: Abrichtwerkzeugträgers
geht aus den Fig. io und ii hervor. Hierbei ist der auf dem Brückenteil 115 längs
einstellbare Block i22 mit einer Blattfeder 123 versehen, die, mittels Schrauben
12,4 auf dem Block befestigt ist und durch einer Stellschraube 125 um einen gewissen
Betrag in ihrer Lage verändert werden kann. Vorn an derBlattfeder 123 ist mittels
Schrauben 126 eine Platte 127 befestigt, die den Schaft 128 mit dem Abrichtwerkzeug
129 trägt. In der vorderen Platte des Blockes 122 ist eine Kugel 130 gelagert,
die der Platte 127 als Auflager dient und die Verstellbe-,ve.-gung der Platte 127
ermöglichen soll.
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Die dargestellte und beschriebene Ausführungsform des Gerätes findet
wie folgt Anwendung: Will man eine größere oder geringere Neigung des Abrichtprofils
gemäß Fig. i a erzielen, so läßt sich dies mit dem Gerät der Fig. 7 insofern erreichen,
als das Abrichtwerkzeug mit dem Block 118 auf den Brückenteil 115 in der Längsrichtung
eingestellt wird, jedoch so, daß die Abrichtkurve, die sonst einem anderen Grundkreis
zugerhört, für einen größeren oder kleineren Grundkreis genommen wird.
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Zur Veränderung des Abrichtprofils gemäß Fig. i b bedient man sich
einer Verstellung der Lehrführungskurve 114 mit Hilfe des kreisbogenförmigen Schlitzes
84 und der Schraube 86, indem man die Lehrführungskurve 11._j. um den Evolventenfußpunkt
der Schablonenkurve auf dem zugehörigen Grundkreis verschwenkt, wodurch sich der
Mittelpunkt des Grundkreises seitlich verlagern muß.
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Für die Veränderung der Abrichtkurve gemäß Fig. 2 a erfolgt die Wahl
eines größeren oder kleineren Grundkreises, abweichend von dem Grundkreis für das
theoretische Abrichtprofil, für «-elches das Abrichtwerkzeug jeweils eingestellt
ist, durch Höher- oder Tieferstellen des Stützkörpers i i i und des Tragstückes
1 13.
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Will man eine Veränderung des Abrichtprofils gemäß Fig. 21) erreichen,
so wird eine Einstellung an dem Ahrichtwerkzeugträger gemäß Fig. io und ii vorgenommen.
Hierbei wird mit Hilfe der Stellschraube 125 das Abri:chtwerkzeug 129 in der Höhenrichtung
eingestellt. Dies kommt einer Höher- oder Tieferstellung des Evolventenfußpunktes
gleich, so daß bei der Schwenkung des Abrichtwe:rkzeuges eine sog. Über- oder auch
eine Unterevolvente vollführt wird. Die erzeugten Kurvenbahnen bilden gegenüber
der theoretischen Abrichtkurve eine Verlagerung.
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Will man eine Veränderung des Abrichtprofils gemäß F ig. 3 a durchführen,
so wird sowohl das Tragstück 113 radial verstellt als auch die Lehrführungskurve
114 um den Ev olventenfußpunkt mit Hilfe des kreisbogenförmigen Schlitzes 84 und
der Schraube 86 geschwenkt. Das Abrichtprofil erhält durch diese Verstellungen eine
mehr oder weniger starke Krümmung.
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Die Profilverstellung gemäß Fig. 3 b ist beim Gerät -F ig. 7 möglich,
indem das Abrichtwerkzeug auf dem Brückenteil i 15 längs eingestellt wird und durch
Höher- oder Tieferstellen der Stützkörper i i i und das Tragstück 113 der besonders
erwünschte Grundkreis festgelegt wird. Soll eine Veränderung des Abrichtprofils
gemäß Fig. 3 c erreicht «-erden, so muß die Lehrkurve 114 mittels Kreisbogenschlitz
und zugehöriger Stellschraube verschwenkbar angeordnet sein. Es erfolgt dabei sowohl
die Höher- oder Tieferstellung des Stützkörpers i i i als auch des Tragstückes 113
und außerdem die Verschwenkung der Lehrführungskurve (83) um den Evolventenfußpunkt.
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Wird eine Veränderung des Abrichtprofils gemäß Fig. 3 d gefordert,
so kommt hierfür die Ausführungsform des Gerätes nach Fig. 7, io und ii in Betracht.
Hierzu erfolgt einmal ein Höher- oder Tieferstellen des Stützkörpers i i i und des
Tragstückes 113, und im weiteren wird mittels der Stellschraube 125 das Abrichtwerkzeug
129 höher oder tiefer gestellt.
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Die Veränderung des Abrichtprofils gemäß Fig. d läßt sich beim Gerät
nach Fig. 7 durchführen,
wobei die Lehrfühmtngskurve 114 mittels
Kreitsbagenschlitz verschwenkbar sein muß.
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Bei einem solchen Gerät wird das Abrichtwerkzeug auf deren Brückenteil
115 längs eingestellt, die Lehrführungskurve um den Evolventenfußpunkt geschwenkt
und auch durch Höher- oder Tieferstellen der Teile i i i und 113 für das Werkzeug
ein Grundkrens eingeistellt, wie er jeweils geeignet erscheint. Mit solchen Einstellungen
wird für das Abrich.tprofil eine stärkere oder schwächere Krümmung erreicht.