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Maschine zum Einlaufenlassen von Zahnrädern Die Erfindung bezieht
sich auf eine Maschine, mit deren Hilfe man Zahnradpaare einlaufen lassen, prüfen,
läppen oder polieren kann, insbesondere teilverzahnte Räder, .d. h. Räderpaare,
bei denen das eine oder beide Räder im Zahnkranz eine Lücke aufweisen, oder die
aus anderen Gründen so angeordnet sind, daß sie im Eingriff nicht stetig umlaufen.
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Erfindungsgeinäß sind die beiden teilverzahnten Räder, die zu behandeln
sind, auf Spindeln gelagert, deren Halter auf dem Bett der Maschine gegenseitig
einstellbar sind, so daß man die Zahnräder in die gewünschte Betriebsstellung bringen
kann. Eine der beiden Spindeln ist mit einem umsteuerbaren ':`Motor und :die andere
angetriebene Spindel mit einer Bremse versehen, mit deren Hilfe ein Bremsmoment
erzeugt werden kann, durch welches die kämmenden Räder belastet werden.
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Für den Motor ist eine Umkehrsteuerung vorgesehen, die selbsttätig
durch Steuermittel geschaltet wird, welche sich im Takt mit der einen Spindel bewegen.
Eines dieser Steuermittel ist derart einstellbar, daß man die Lage, bei deren Erreichen
die eine Spindel umgesteuert wird, verstellen kann. Mit Hilfe dieser Verstellung
läßt sich der Schwingungswinkel abändern, den die Spindeln durchlaufen, so daß .auf
jeden Fall der Motor umgesteuert wird, bevor die teilverzahnten Räder außer Eingriff
geraten, gleichgültig, welchen Winkel die Teilverzahnung umfaßt.
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Bei der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird der Motor hydraulisch
angetrieben.
Seiner Umsteuerung dient ein Ventil, ,das die gichtung
bestimmt, in welcher der Motor vom Druckmittel beaufsdhlagt wird. Die: Einrichtung
zur Schaltung des Ventils umfaßt zwei Schaltglieder, die im Takt mit der einen Spindel
beweglich sind und abwechselnd auf das Ventil auftreffen, um es umzuschalten. Die
beiden Schaltglieder sind. unabhängig voneinander einstellbar, so daß man mit ihrer
Hilfe die Lagen bestimmen kann, .bei deren Erreichen die Umsteuerung der Spindel
erfolgt. Die Schaltelemente können von der @Spindel in ihrer Winkellage auf :dieser
einstellbar getragen werden; das Ventil kann auf dem Halter der Spindel sitzen,
so.daß sein beweglicher Teil in die Bewegungsbahn der Schaltglieder reicht .und
daher .abwechselnd von diesen ergriffen und umgeschaltet wird; wenn -sich die Spindel
erst in der einen und dann in :der anderen Richtung dreht.
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In den Zeichnungen ist dieses bevorzugte Ausführungsbeispiel der Erfindung
gezeigt, und zwar ist Fig. i ein Aufriß der Maschine, in welchem manche Teile einschließlich
der treibenden Spindel im Schnitt erscheinen, Fig. 2 eine Seitenansicht der Maschine,
Fig. 3 eine Einzelheit der Fig. i in größerem Maß Stab ; Fig. 4 und 5 sind Einzelheiten
im .Schnitt nach den Linien 4-4 und 5-5 der Fig. 3, und Fig.6 zeigt ein hydraulisches
und elektrisches Schaltschema der Maschine.
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Auf dem Bett i i der Maschine sind Spindelstockgehäuse 12 und 13 angeordnet,
in denen auf Wälzlagern Spindeln 14 und 15 laufen. Die treibende Spindel 14 steht
mittels eines Riementriebes 17 mit einem Motor 16 in Verbindung, über dessen Riemenscheibe
i9 die Keilriemen 18 laufen. Der Spindelstock 12 ist auf einer waagerechten
Gleitbahn quer zur Spindel 4mittels einer Schraubspindel 2i verstellbar, an der
ein Handrad 22 sitzt. Eine weitere Schraubspindel mit einem Handrad 23 dient der
Verstellung eines Schlittens 24 längs einer Gleitbahn, die quer zur Spindel 15 verläuft.
Der Spindelstock 13 ist .auf einem Ständer 26 gleitend geführt, der auf .dem
Schlitten 24 sitzt, und kann mittels einer Spindel 25 senkrecht verstellt
werden. Durch Einstellen der Handräder 22 und 23 und der Schraubspindel 25 lassen
sich ein teilverzahntes Kegelrad G auf .der Spindel 15 und ein teilverzahntes Kegelritzel
P auf der Spindel 14 in die zum Einlaufen oder Lappen gewünschte Eingriffsläge bringen.
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Der Spindelstock 12- läßt .sich zum Zwecke des Einspanners oder Abnehmens
der Zahnräder G und P durch einen entsprechenden Eilantrieb in Richtung der Spindel
15 bis in die eingestellte Lage vorschieben oder aus dieser Lage zurückziehen. Der
hierzu dienende Eilantrieb kann mit entsprechenden Einrichtungen versehen sein,
mit deren Hilfe man einen gewünschten Spielraum zwischen den Zahnrädern einstellen
kann. Zu diesen Mitteln gehört ein Halter 27, der am Spindelstock 12 schwenkbar
gelagert ist und die Wälzlager für die Spindel 14 trägt. Zur Steuerung der Einrichtungen
zur Einstellung des Zahnspiels dienen die Schalter28 bis 3i. Der Schalthebel
30 wird in verschiedene Stellungen eingestellt, je nachdem, ob durch die
Verstellung des Halters 27 im Spindelstock 12 ein bestimmtes Zahnspiel eingestellt
werden soll oder ob der Halter .im Spindelstock festzuklemmen ist oder ob schließlich
der Halter im Spindelstock unter der Spannung einer schwachen Feder frei verstellbar
sein soll. Dieser letztere Zustand dient dem Zweck, die Zahnräder zwecks Prüfers
in Eingriff mitein= ander von Hand anzutreiben, so daß sie sich .aneinander abwälzen.
Wenn dabei eine Ungenauigkeit in der Zahnform. oder eine Exzentrizität vorhanden
ist, .so äußert sich diese hierbei in einer Bewegung des im 'Spindelstock beweglichen
Halters z7. Diese Bewegung wird dabei durch eine Meßuhr 32 angezeigt. Sind die Hebel
30 so eingestellt, .daß der Halter 27 in der erläuterten Weise frei beweglich
ist, so halten sie einen Schalter 33 in,der geöffneten Lage (
[email protected]), so daß der
Kraftantrieb der Maschine nicht eingeschaltet werden kann. Anderenfalls ist dieser
Schalter geschlossen.
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Das Ritzel P ist auf .ein Futter 34 aufgespannt, das an der Spindel
14 befestigt ist. Das Futter hat einen hydraulischen Antrieb 35, der durch eine
Zugstange 36 wirkt. Ein ähnlicher hydraulischer Antrieb 37 dient der Einspannung
:des Zahnrades G mit Hilfe eines an der Spindel 15 befestigten Futters. Die beiden
Antriebe 35 und 37 können durch -den Hebel 2-8 gesteuert werden.
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Beim Einspannen eines Zahnrades G läßt sich die Spindel 15 gegen Drehung
verriegeln, und ,zwar mittels eines Handgriffs 38. Mittels eines Handgriffs 39 kann
man eine Bremse ein- und ausrücken, die ein unveränderliches Bremsmoment auf die
Spindel 15 ausübt, um diese zu belasten. Indessen kommt es auf die Verriegelung
und die Bremse für die Erfindung nicht an, weshalb diese Vorrichtungen nicht näher
dargestellt sind. Schließlich ist die Spindel von einem Bremsband 40 umgeben (Fig.
2), das man mittels eines Hebels 41 anziehen kann. Eine nicht dargestellte Feder
hält diesen Hebel in seiner oberen ausgerückten Stellung, von der aus man den Hebel
herabdrücken kann, um die Bremse anzuziehen. In seiner oberen Stellung öffnet dieser
Hebel einen am Spindielstock 13 angebrachten, für gewöhnlich geöffneten Grenzschalter
42 (Fig. 2 und 6),. der sich bei Beginn der Abwärtsbewegung des Hebels schließt.
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Wie Fig. 6 zeigt, handelt els sich bei .dem Motor 16 um einen
Flüssigkeitsmotor der Verdränge-rbauart mit :einer seine Kolben 43 .antreibenden
Taumelschei'be 44, die auf der die Riemenscheibe i9 tragenden Welle 45 befestigt
ist. Die Taumelscheibenwelle hat einen Exzenterzapfen 46, :der einen ringförmigen
Flachschieber 47 in eine kreisende Bewegung versetzt. Dieser Schieber steuert :den
Flüssigkeitsstrom zwischen den ringförmigen Durchlässen 48 und 49 und den im Zylinderblock
vorgesehenen Zylindern. Wird dem Durchlaß 48 Druckflüssigkeit zugeführt, während
der Durchlaß 49 auf Abflußgeschaltet ist, so läuft
der Motor in
der einen Richtung um. Wird aber umgekehrt der Durchlaß 49 mit Druckflüssigkeit
beaufschlagt und !die Steueröffnung 48 auf Abfluß geschaltet, so läuft der Motor
in der entgegengesetzten Richtung.
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Die Druckflüssigkeit zum Antrieb des Motors 16 wird von einer motorisch
angetriebenen Pumpe P geliefert. Diese saugt die Flüssigkeit aus :dem Ölsumpf 51
im Bett i i und drückt .das Öl in eine Hauptdruckleitung 52, die zur Begrenzung
des Höchstdruckes mit einem Sicherheitsventil V-REL versehen ist. Die durch die
Leitung; 52 strömende Flüssigkeitsmenge und damit die Drehzahl .des Motors 16 wird
durch ein von Hand einstellbares Drosselventil h-T bestimmt. Ferner ist in die Druckleitung
52 auf magnetischem Wege umschaltbar ein Steuerschieber 53 eingeschaltet. Wenn dessen
linke Wicklung erregt i,st, schließt er die Leitung ab, wie in Fig. 6 gezeigt; ist
seine rechte Wicklung erregt, so öffnet er die Leitung. Die Leitung 52 verzweigt
sich dann. Der Zweig 54 führt zu dem,Gehäuse eines Umsteuerschiebers und der Zweig
55 zu einem weiteren Umsteuerschieber 57. Am Schieber 57 ist eine zum Sumpf 51 zurückführendeAuslaßleit.ung
58 angeschlossen. Einzweig 59 dieser Auslaßleitung kommt von dem Gehäuse des Umsteuerschiebers
5.6 her.
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Das Venti157 ist ein Vorsteuerventil, das auf hydraulischem Wege die
Umschaltung des Umsteuerventils 56 bewirkt. Zu diesem Zweck verlaufen vom Vorsteherventil
57 Leitungen 61 und 62 zu den beiden an den Enden des Umsteuerventilgehäuses 56
vorgesehenen Zylinderräumen. Von den Durchlässen 48 und 49 des Motors verlaufen
Leitungen 63 und 64 zum Umsteuerventil 56. In der Druckleitung 54 ist ein Rückschlagventil
h-CK eingeschaltet.
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Das Vorsteuerventi157 sitzt am Spindelstockgehäuse 12. Es ist als
Drehschieber ausgebildet, dessen drehbares Küken 65 zwischen zwei Schaltstellungen
umschaltbar ist. In der einen Stellung, die in Fig. 6 gezeigt ist, verbindet es
die Druckleitung 55 mit der Leitung 61 und die Leitung 62 mit der Abflußleitung
58. In der zweiten Stellung, die gegenüber der ersten um etwa 45° versetzt ist,
verbindet es die Druckleitung 55 mit der Leitung 62 und .die Leitung 61 mit der
Abflußleitung 58. Das Ventil wird nachgiebig in der einen oder anderen Schaltstellung
durch einen unterFederdruckstehenden Stift 66 (Fig. 5) gerastet, der am Küken 65
sitzt und in die eine oder die .andere zweier Rasten 67 eingreift, die am Schiebergehäuse
vorgesehen sind. Zum Zweck seiner Umschaltung sind am Küken in Achsenrichtung zueinander
versetzt zwei Schaltfinger 68 und 69 befestigt, gegen welche die auf der Spindel
14 vorgesehenen Mitnehmer 71 und 72 anlaufen können. Diese beiden Mitnehmer sind
durch Bolzen befestigt, deren Köpfe in ringförmigen T-Schlitzen 73 auf dem Spin:delumrfang
verschiebbar sind. Daher können die Mitnehmer in jede gewünschte Winkellage auf
der Spindel eingestellt werden. Die Mitnehmersind so kurz bemessen, daß sie die
Schaltfinger 68 und 69 nur um den Winkel verschwenken, der erforderlich ist, um
den Schaft 66 von der einen in die andere Raste 67 zu verschieben. Wie F ig. 4 zeigt,
sind die Enden der Mitnehmer 71 und 72 in derAchsenrichtung der Spindel etwas gegeneinander
versetzt. Daher trifft der Mitnehmer 71 nur auf den Finger 68 und der Mitnehmer
72 nur auf den Finger 69.
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Zur Steuerung des elektromagnetisch umschaltbaren Steuerschiebers
53 dient ein Relais. 74, dessen Wicklung über elektrische Leitungen 75 und 76 in
Reihe mit Schaltern 33 und 42 geschaltet ist sowie mit einem Druckknopfschalter
77, der vorn auf der Maschine gelegen ist, durch eine Federgeöffnet wird und von
Hand geschlossen werden kann.
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Um die Maschine in Gang zu setzen, drückt man auf den Knopf 77 und
auf den Hebel 41, welcher den Schalter 42 schließt. Dazu braucht man beide Hände,
wodurch Unfällen vorgebeugt wird. Geht man davon aus, daß die Zahnräder G und P
in Eingriff gebracht sind und auch der durch die Hebel 30 gesteuerte Schalter 33
geschlossen ist, so wird beim Schließen der Schalter 77 und 42 das Relais 74 erregt.
Dieses schließt seinen rechts gelegenen Arbeitskontakt und erregt dadurch die rechte
Wicklung des Magnetventils 53. Dadurch werden die Leitungen 52 und 54 mit Drucköl
beschickt, um dien Motor 16 in Gang zu setzen.
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Ist die Leitung 52 offen und nimmt das Küken 65 des Drehschiebers
die in den Fig. 3 und 6 gezeigte Lage ein, so hält- das. durch die Leitung 61 wirkende
Drucköl den Umsteuerschieber im Gebäuse 56 in seiner rechten in Fig. 6 dargestellten
Lage. Infolgedessen gelangt das Drucköl über die Leitungen 54 und 63 zum Durchlaß
48 des Motors und setzt ihn in der einen Drehrichtung in Gang, so daß die das Ritzel
P tragende Spindel 14 in der Richtung dies Pfeiles 78 (Fig. 3) umläuft. Kurz bevor
das Ritzel seine Grenzstellung erreicht, in der es am Ende der Verzahnung des Zahnradces
G anlangt, stößt der Mitnehmer 71 auf den Schaltfinger 68 und dreht den Vorsteuerschieber
im Gegenuh.rzeigersinn,wodurch nunmehr die Leitungen 55 und 58 verbunden werden
und die Leitungen! 62 und 61 in Verbindung gelangen. Das führt dazu, daß der Umsteuerschieber
56 nach links umgeschaltet wird. Infolgedessen gelangt das Drucköl nunmehr zum Durchlaß
49 des Motors, während der Durchlaß 48 über die Leitung 59 auf Abfluß geschaltet
wird. Der Motor läuft nun in der entgegengesetzten Richtung und dreht das Ritzel
P entgegen der Richtung des Pfeiles 78 so lange, bis das Ritzel kurz vor dem anderen
Ende der Verzahnung .des Zahnrades G anlangt. Dann stößt der Mitnehmer72 auf den
Schaltfinger 69 und verschwenkt den Drehschieber 65 im Uhrzeigersinn in die Lage
der Fig. 3 und 6, was wiederum die Umschaltung des Umsteuerschiebers 56 bewirkt,
der dann die Spindel 14 in der Richtung des Pfeiles 78 laufen läßt. Damit ist ein
Arbeitsspiel beendet. Solange die Schalter 33, 42 und 77 geschlossen bleiben, wird
der beschriebene Arbeitsvorgang wiederholt. Wird aber einer der drei Schalter geöffnet,
so wird das Relais 74 stromlos und schließt seinen links gelegenen Ruhekontakt,
wodurch
die linke Wicklung des Magnetventils 53 erregt wird. Infolgedessen wird die Druckleitung
52 verschlossen, und der Motor 16 wird stillgesetzt. Man kann nun den Hebe128 umschalten,
um den Spindelstöck i2 zurückzuziehen und .die Zahnräder P und G herauszunehmen.
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Während des Betriebes der Maschine kann es vorkommen, daß im Augenblick
der Umsteuerung durch den Schieber 56 der Motor 16 unter dem Einfiuß seiner Masse
und derjenigen der Spindeln 14 und 15 und der Zahnräder F und G als Pumpe zu wirken
sucht. Um zu verhindern, daß dadurch die Strömung in der Leitung 54 umkehrt, ist
das Rückschlagventil V-CK vorgesehen,- das eine solche Pumpwirkung verhindert und
verhütet, d,aß die Zahnräder etwa zu weit gedreht werden, wodurch sie außer Eingriff
miteinander gelangen könnten.