CH443828A - Abwälzantrieb - Google Patents

Description

  Abwälzantrieb    Die Erfindung bezieht sich auf einen     Abwälzan-          trieb    mit zwei sich aneinander abrollenden     Abwälzkör-          pern    und mit Abwälzbändern, die an den beiden Kör  pern verankert sind und die Abwälzbewegung schlupf  frei von dem einen auf den anderen Abwälzkörper  übertragen. Ein solcher Antrieb ist insbesondere geeig  net zur Anwendung in einer Verzahnungsmaschine.  



  Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Be  lastungsfähigkeit eines solchen Antriebes zu     steigern,     ohne zu diesem Zweck die Abmessungen der Bänder  zu     vergrössern,    und unerwünschte Schwingungen im  Antrieb ganz oder im wesentlichen auszuschalten.  



  Die Erfindung ist gekennzeichnet durch einen  Druckerzeuger, der die beiden Abwälzkörper aufeinan  der drückt, um neben dem Antreiben durch die Bänder  ein zusätzliches Reibungsantreiben zu bewirken.  



  Vorzugsweise ist der Antrieb nach der Erfindung  gekennzeichnet durch eine Anordnung des Druckerzeu  gers, derzufolge der Druck genau oder annähernd lot  recht zu der Tangentialebene der beiden Körper ver  läuft.  



  Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung  sind in den Zeichnungen dargestellt. In diesen zeigen:  Fig. 1 ein Getriebeschema einer nach dem     Ab-          wälzverfahren    arbeitenden, zum Verzahnen von Kegel  rändern bestimmten Maschine mit dem Abwälzantrieb  nach der Erfindung;  Fig. 2 den Teilschnitt in der Ebene 2-2 der Fig. 3;  Fig. 3 in grösserem Massstabe den in Fig. 1 gezeig  ten Aufriss des Abwälzantriebes mit dem Abwälzsektor,  den Bändern und den benachbarten Teilen;  Fig. 4 und 5 Teilschnitte etwa in den Ebenen 4-4  und 5-5 der Fig. 3 und  Fig. 6 und 7 eine andere Ausführungsform des  Abwälzantriebes in Seitenansicht und im Aufriss.  



  Der in Fig. 1 gezeigte Abwälzantrieb ist auf eine  nach dem Abwälzverfahren arbeitende Maschine zum  Verzahnen von Kegelrädern anwendbar. Angetrieben  wird die Maschine durch eine stets in derselben Rich-    tung laufende, mit einem Motor gekuppelte Welle 1.  Der Abwälzantrieb erteilt einer die Werkzeuge tragen  den Wiege 2 eine Pendelbewegung um ihre Achse 3  und dreht im Takt damit eine Werkstückspindel 4 um  deren Achse 5 hin und her. Getragen wird die Wiege  von einem Halter in Gestalt eines Gestells 6, Fig. 2  und 5, der gleichzeitig ein Gehäuse trägt, in welchem  die Spindel 4 gelagert ist. Ferner trägt das Gestell mit  telbar oder unmittelbar die anderen Elemente des An  triebes einschliesslich der Welle 1.  



  Auf der Welle 1 sitzt ein Schubkurvenkörper 7, der  auf eine Nockenrolle 8 einwirkt. Diese verschwenkt  einen Hebel 9 um seinen am Gestell gelegenen Lager  punkt 11. Dieser Hebel hat einen Kulissenschlitz, in  welchem ein Stein 12 von Hand verschiebbar ist,  wodurch sein Abstand vom Lagerpunkt 11 geändert  werden kann. Dieser Stein 12 ist schwenkbar mit  einem Stein 13 verbunden, der in einem Querschlitz 14  eines Schiebers 15 gleitend geführt ist. Der Schieber 15  ist mit Lagerschalen 1.6 ausgerüstet, die auf einer zylin  drischen Schiene 17 eines vom Gestell getragenen Füh  rungskörpers 18 gleiten.

   Ferner sind an dem Schieber  15 durch Schrauben 22 biegsame Stahlbänder 19 und  20 je mit ihrem einen Ende befestigt, während sie mit  ihrem anderen Ende durch Spannvorrichtungen 23 an  einem     Abwälzkörper    in Gestalt eines Sektors 24 befe  stigt sind. Dieser Sektor ist auf der Wiege 2 derart ver  stellbar, dass seine Winkellage geändert werden kann.  Zu diesem Zweck ist er an der Wiege 2 durch Schrau  ben 25 befestigt, die in kreisförmige     T-Schlitze    26 auf  der Stirnfläche der Wiege eingreifen. Diese Schlitze 26  verlaufen zur Achse 3 der Wiege konzentrisch. Derje  nige Teil der Fläche, an dem die Bänder anliegen, ist  auf den Bogen zwischen den Spanneinrichtungen 23  beschränkt.

   Wegen dieser bogenförmigen Zylinderflä  che wird der     Abwälzkörper    als  Sektor  bezeichnet.  Er kann jedoch     gewünschtenfalls    auch als eine voll  ständige zylindrische Trommel ausgestaltet sein. Die  zylindrische Anlagefläche 27 der Bänder verläuft zur  Achse 3 der Wiege gleichachsig. Die Anlagefläche 28      des Schiebers 15, an der die Bänder anliegen, ist eben  und verläuft parallel zur Führungsschiene 17. Wie  Fig. 2 zeigt, sind die seitlichen Bänder 19, welche die  Wiege 2 während der Drehung im Uhrzeigersinn mit  Bezug auf die Fig. 1 und 3 antreiben, ungefähr nur  halb so breit wie das mittlere Abwälzband 21, das die  Wiege im Gegenuhrzeigersinn treibt.  



  Der Schieber 15 hat einen seitlichen Ansatz 29, in  welchem gleitend ein zweiter Schieber 30 geführt ist,  und zwar parallel zum Schieber 15. Die beiden Schie  ber sind durch einen Hebel 31 verbunden, der am Ge  stell bei 32 schwenkbar gelagert ist, und ausserdem  mittels eines Gelenkzapfens an einem Stein 33 angreift,  der in einem Querschlitz 34 des Schiebers 30 gleitet.  Ein ähnlicher Stein 35, der gleitend in einem Quer  schlitz 36 des Schiebers 15     geführt    ist, ist schwenkbar  mit einem Stein 37 verbunden, der auf dem Hebel 31  in einem Längsschlitz verstellbar ist, so dass sein Ab  stand vom Gelenkzapfen 32 verändert werden kann.

    An dem Schieber 30 ist eine Spindelmutter 38 befe  stigt, die auf einer Schraubspindel 39 aufgeschraubt ist  und zur Verringerung der Reibung mittels Kugeln in  sie eingreift, die in einem Kreislauf geführt sind. Die  Schraubspindel 39 bildet einen Abschnitt einer Welle  41, die drehbar aber unverschiebbar im Gestell gela  gert ist. Geht der Schlitten 30 hin und her, so versetzt  daher die an ihm befestigte Mutter 38 die Welle 41 in  eine Hin- und Herdrehung. Die Welle 41 treibt die  Werkstückspindel 4 mittels Wechselräder 42 (die zur  Veränderung des Abwälzverhältnisses auswechselbar  sind), Zahnräder 43, Differentialgetriebe 44, 45, 46,  Kegelräder 47, 48, 49 und 51, Schnecke 52 und  Schneckenrad 53 an. Dieses Schneckenrad ist auf der  Werkstückspindel 4 befestigt.

   Der Winkel, um den die  Wiege 2 bei jeder Drehung des Schubkurvenkörpers 7  pendelt, lässt sich durch Verstellen des Steines 12 auf  dem Hebel 9 verändern, während das Verhältnis des  Pendelwinkels der Wiege zur Winkeldrehung der  Werkstückspindel 4 durch Auswechseln der Wechselrä  der 42 grob einstellbar ist und durch Verstellen des  Steines 37 auf dem Hebel 31 sehr genau eingestellt  werden kann.  



  Um das Werkstück mit aufeinanderfolgenden  Zahnteilungen nacheinander in die Bearbeitungslage zu  bringen, in der jeweils eine Zahnlücke herausgearbeitet  wird, wird die Werkstückspindel schrittweise gedreht.  Diesem Zweck dient eine Teilschalteinrichtung 54, de  ren Ausgangswelle 55 den Träger des Planetenrads 45  des Differentialgetriebes 44-46 trägt. Die Teilschalt  einrichtung 54, die hydraulisch angetrieben werden  kann, steht unter der Steuerung durch ein Ventil 56,  das durch eine Schubkurve 57 auf der Welle 1 geschal  tet wird. Dieser Anordnung zufolge erfolgt die Teil  schaltung für jeden Umlauf der Welle 1 mit dem  Schubkurvenkörper 7 einmal.

   Ob diese Teilschaltung  erfolgt, wenn sich die Wiege am Umkehrpunkt bei  ihrer Pendelbewegung befindet, oder dann, während  sich die Wiege in der einen oder der anderen Richtung  dreht, hängt von der Winkellage der Schubkurve 57  auf der Welle 1 ab.  



  Beiderseits der Bänder 19, 21 (Fig. 2) hat der  Schieber 15, der das Abwälzlineal des Abwälzgetriebes  bildet, ebene Flächen 58, die parallel zur Führungs  schiene 17 verlaufen und sich unter Reibung an zylin  drischen Flächen 59 des Sektors 24 abwälzen. Die     Flä-          hen    58 sind vorzugsweise zu den neutralen Zonen,  also den Mittelebenen, der Bandabschnitte ausgerich-    tet, die parallel zum Schieber 15 und der Schiene 17  verlaufen. In entsprechender Weise sind die Zylinder  flächen 59 zu den neutralen Mittelebenen der Bandab  schnitte ausgerichtet, die auf der zylindrischen Fläche  27 aufliegen.

   Die Reibung der aufeinander     gedrückten     Flächen 58 und 59 wirkt einem Schlupf dieser Flächen  entgegen und sorgt auf diese Weise dafür, dass die Flä  chen die Bewegung zwischen dem Schieber und dem  Sektor in etwa demselben Geschwindigkeitsverhältnis  übertragen, mit dem die formschlüssige Bewegungs  übertragung durch die Bänder erfolgt.  



  Der Druck der Reibflächen aufeinander wird durch  einen Druckerzeuger in Gestalt einer Druckfeder 61,  Fig. 5, hervorgerufen, die zwischen einem Zapfen 62  eines zweiteiligen Halters 63 und einem Kolben 64 ein  gespannt ist. Der Halter 63 ist am Maschinengestell 6  befestigt. Der Kolben 64 ist gleitend in einer Zylinder  bohrung des Halters geführt und stützt sich am Füh  rungskörper 18 ab. Dieser Führungskörper ist mittels  eines Gelenkzapfens 66 (Fig. 3, 4) schwenkbar am  Gestell 6 befestigt, so dass er in Richtung auf den Sek  tor 25 und von ihm fort schwingen kann. Seitlich ist  der Führungskörper 18 dabei durch Flanschen 65 des  Halters 63 geführt. Dieser Ausgestaltung zufolge ist  hinsichtlich der Konzentrizität des Sektors 24 und hin  sichtlich der Abmessungen des Schiebers 15 und der  Wiege 2 eine gewisse Toleranz zulässig.  



  Der Kolben 64 bildet einen Hilfsantrieb, durch den  der Reibungsschluss zwischen den Flächen 58 und 59  aufgehoben werden kann. Der von der Feder 61 ausge  übte Druck lässt sich einstellen. Diesem Zweck dient  eine zwischen dem Halter 63 und dem Zapfen 62 vor  gesehene Stellschraube 67. Vorzugsweise ist der     Rei-          bungsschluss    so bemessen, dass er den grösseren Teil  des gesamten Antriebsmoments zwischen dem Schieber  und dem Sektor zu übertragen vermag.

   Die Bänder  brauchen daher in erster Linie nur die gewünschte  Phasenbeziehung zwischen diesen Elementen aufrecht  zuerhalten.     Gewünschtenfalls    kann man aber den  Druck auch so weit verringern, dass der     Reibungs-          schluss    nur den kleineren Teil des gesamten Antriebs  moments     überträgt    und in erster Linie dazu dient,  Schwingungen in dem Bandantrieb zu dämpfen.  



  Um zu vermeiden, dass beim Abstand zwischen der  ersten Zahnlücke und der letzten Zahnlücke des  Werkstücks ein Teilungsfehler entsteht, muss die     über-          tragung    der     Abwälzbewegung    durch die Reibung und  durch die Bänder beim Herausarbeiten jeder Zahn  lücke des Werkstücks in genau derselben Weise wir  ken. Um das zu erreichen, sind Vorkehrungen getrof  fen, um den Reibungsschluss zwischen den Flächen 58  und 59 jedesmal vor dem Herausarbeiten jeder Zahn  lücke vorübergehend aufzuheben.

   Zu diesem Zweck  wird die auf den Führungskörper 18 wirkende     An-          presskraft    vorübergehend aufgehoben, und zwar mittels  einer Zylinderkammer 68, die zwischen dem Kolben  64 und dem Halter 63 vorgesehen ist und die mittels  eines Ventils 56 mit einem hydraulischen Druckmittel  beschickt werden kann. Es geschieht dies jeweils, wenn  dieses Ventil die     Teilschalteinrichtung    54 in Gang  setzt. Die     Beaufschlagung    mit dem hydraulischen  Druckmittel kann aber auch mittels eines Handventils  69 erfolgen, damit man die     Anpresskraft    zwischen den  Flächen 58 und 59 beim Einstellen der Maschine auf  heben kann.

   Insbesondere ist das     erwünscht,    wenn  man die Winkellage zwischen der Wiege 2 und dem  Sektor 24 einstellen will.      Vorzugsweise ist der Abstand der Flächen 27 und  28 etwas grösser als die Dicke der Bänder 19, 21 be  messen. Dadurch ist erreicht, dass der Reibungsschluss  zwischen den Flächen 58 und 59 durch geringe  Schwankungen in der Stärke der Bänder nicht beein  trächtigt wird. Gewünschtenfalls kann man die Flächen  58, 59 fortlassen, so dass die vom Druckerzeuger, z. B.  der Feder 61, erzeugte Kraft den Reibungsschluss zwi  schen den Flächen 27 und 28 und den Bändern er  zeugt.

   In diesem     Falle    empfiehlt es sich, das innere  Band 21 mit einem geringen Spielraum zwischen den  Flächen 27 und 28 anzuordnen, so dass der     Reibungs-          schluss    ausschliesslich zwischen den äusseren Bändern  19 und diesen Flächen besteht.  



  Um den Schieber 15 fest abzustützen, befindet sich  unter seinem seitlich vorspringenden Lagerteil 29 eine  am Maschinengestell 6 befestigte Führungsschiene 71,  die parallel zur Schiene 17 angeordnet ist und Gleitflä  chen 73 hat, auf denen der Lagerteil 29 und ein am  Lagerteil befestigter Schuh 72 gleiten.  



  In den Fig. 6 und 7 ist eine andere Ausführungs  form des Abwälzgetriebes dargestellt. Dort bestehen  die beiden Wälzkörper aus zwei pendelnd gelagerten  Sektoren 74 und 75 statt aus einem Sektor und einem  Wälzlineal. Die beiden Sektoren stellen in Wirklichkeit  zylindrische Trommeln dar, die im Maschinengestell  76 und in einem Lagerkörper 77     pendelnd    gelagert sind.  Der Lagerkörper 77 ist am     Maschinengestell    bei 78  schwenkbar gelagert. Der Druckerzeuger besteht in  diesem Fall aus einem Kolben 79, der auf den Lager  körper drückt, und aus einem am Maschinengestell  befestigten Zylinder 81. Der Druckerzeuger presst die  Zylinderflächen 82 und 83 der Sektoren aufeinander,  wenn der Zylinder 81 durch eine Leitung 84 mit einer  hydraulischen Druckflüssigkeit beschickt wird.

   Auf  diese Weise wird der Reibungsschluss zwischen den  Flächen 82 und 83 herbeigeführt. Die     Wälzbänder    85  und 86 aus Stahl sind an den Sektoren durch Spann  vorrichtungen 87 befestigt. Sie übertragen die Pendel  bewegung formschlüssig zwischen den Sektoren, und  zwar mit demselben Geschwindigkeitsverhältnis, in  welchem der Reibungsschluss zwischen den Flächen 82  und 83 die Bewegung überträgt.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH Abwälzantrieb mit zwei sich aneinander abrollen den Abwälzkörpern und mit Abwälzbändern, die an den beiden Körpern verankert sind und die Abwälzbe- wegung schlupffrei von dem einen auf den anderen Abwälzkörper übertragen, gekennzeichnet durch einen Druckerzeuger (61, 79), der die beiden Abwälzkörper (15, 24, 74, 75) aufeinander drückt, um neben dem Antreiben durch die Bänder ein zusätzliches Reibungs antreiben zu bewirken. UNTERANSPRÜCHE 1. Abwälzantrieb nach Patentanspruch, gekenn- zeichnet durch eine Anordnung des Druckerzeugers (61), derzufolge der Druck mindestens annähernd lot recht zu der Tangentialebene der beiden Körper ver läuft. 2.

   Abwälzantrieb nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Abwälzkörper (15, 24 bzw. 74, 75) mit besonderen unter Reibung aneinan derliegenden Rollflächen (58, 59) versehen sind, deren Übersetzungsverhältnis dem der Bandübertragung ent spricht und die durch den Druckerzeuger (61) in Rei- bungsschluss gehalten sind. 3. Abwälzantrieb nach Unteranspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die unter Reibung aneinander anliegenden Rollflächen (58, 59) an einer Tangential ebene liegen, die mit den neutralen Zonen der Bie gungsquerschnitte der Bänder zusammenfällt. 4.

   Abwälzantrieb nach Unteranspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass auf jeder Seite der Abwälzbänder (19, 21 bzw. 85, 86) ein Paar mit Reibungsschluss aneinander anliegender Rollflächen (58, 59 bzw. 82, 83) vorgesehen ist. 5. Abwälzantrieb nach Patentanspruch oder einem der vorangehenden Unteransprüche, dadurch gekenn zeichnet, dass der eine Abwälzkörper ein Lineal (15) darstellt, das gradlinig verschiebbar von einem bezüg lich des Traggestells (6) des Antriebes bewegbaren Führungskörper (17, 18) getragen wird, durch welchen Führungskörper der durch den Druckerzeuger (61) bewirkte Druck auf die Abwälzkörper übertragen wird. 6. Abwälzantrieb nach Unteranspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Führungskörper (17, 18) schwenkbar im Gestell (6) gelagert ist. 7.

   Abwälzantrieb nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Abwälzkörper Sekto ren (74, 75) darstellen, deren einer drehbar in einem bezüglich des Traggestells (6) des Antriebs bewegbaren Lagerkörper (77) läuft, durch welchen Lagerkörper der durch den Druckerzeuger (79) bewirkte Druck auf die Abwälzkörper übertragen wird. B. Abwälzantrieb nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der Druckerzeuger von einer Feder (61) oder von einem durch ein Druckmedium steuerbaren Organ (79) betätigt wird. 9. Abwälzantrieb nach Unteranspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass ein Hilfsantrieb (64, 68, 56, 69) zum Aufheben des Druckes vorgesehen ist.

   10. Abwälzantrieb nach Unteranspruch 9, für eine Verzahnungsmaschine, dadurch gekennzeichnet, dass der Hilfsantrieb (64, 68) zum Aufheben der Kraft im Takt mit den Antriebsteilen (7, 57) der Maschine ein schaltbar gemacht ist, durch welche der Abwälzantrieb hin und her bewegt und die Werkstückspindel (4) der Verzahnungsmaschine schrittweise weitergeschaltet wird.