DE1966576C3 - Frontseitige Lagerung der Wiege einer Verzahnungsmaschine zur Bearbeitung von Kegelrädern nach dem Abwalzverfahren - Google Patents

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf den im Oberbegriff des Hauptpatentanspruchs angegebenen Gegenstand. Eine solche Lagerung ist bekannt (DD 22 854). Bei dieser bekannten frontseitigen Lagerung der Wiege kann man durch entsprechendes Einstellen und Feststellen der ^}r> Lagerhacken das radiale Lagerspiel genau bestimmen. Dabei läßt es sich aber nicht vermeiden, daß die auf die Wiege wirkenden und ihre Richtung und Größe ändernden Schnittkräfte die Achslage der Wiege beeinflussen. Denn wenn diese Kräfte in der einen ^w Richtung wirken, dann heben sie die Wiege auf der einen Seite um das Maß des eingestellten Spiels von den dort befindlichen Lagerbacken ab und drücken die Wiege an die gegenüberliegenden Lagerbacken an. Beim Wechseln der Richtung der Schnit'kräfte erfolgt ■" dann das Abheben der Wiege von den entgegengesetzten Lagerbacken.

Von daher liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, die bekannte Wiegenlagerung so weiter zu bilden, daß die Wiegenachse sowohl vertikal als auch horizontal ^Γ)0 genau justierbar ist und daß diese genaue Einstellung auch unter wechselnden Krafteinflüssen erhalten bleibt.

Erfindungsgemäß ist diese Aufgabe durch die im kennzeichnenden Teil des Patantanspruchs angegebenen Maßnahmen gelöst. ^

Dadurch, daß erfindungsgemäß die unterhalb der Wiegenachse angeordneten Lagerbacken radial einstellbare Lagerbacken sind, kann die Umlaufachse der Wiege in bezug auf da? Gehäuse genau justiert und festgelegt werden. ^w)

Die erfindungsgemäß weiter vorgesehenen seitlich der Wiegenachse angeordneten, ebenfalls radial einstellbaren und festlegbaren Lagerbacken vermögen die Wiegenachse auch in seitlicher Richtung entgegen der Wirkung der auftretenden waagerechten Lastkomponenten, die aus den Schnittkräften resultieren, zu stabilisieren. Die Ausbildung der Lagerflächen als abschaltbare hydrostatische Lagerungen zusammen mit den Kolben-Zylinder-Einheiten garantiert hierbei, daß diese genaue Achslage auch unter wechselnder Größe der Schnittkräfte bestehen bleiben kann.

An sich ist es bekannt, einen zylindrischen Körper, nämlich einen Drehzapfen, durch mehrere radial einstellbare Lagerbacken zu lagern (US-Patentschrift 30 93 426). Es ist auch eine hydrostatische Gleitlagerung des Arbeitstisches einer Werkzeugmaschine bekannt, bei der mit Drucköl beschickte Räume zwischen dem zu lagernden Zapfen und der entsprechenden Lagerfläche angeordnet sind.

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen veranschaulicht Ip diesen zeigt

F i g. 1 eine Seitenansicht der Verzahnungsmaschine mit der Wiege,

F:g. 2 eine teilweise im Schnitt gezeigte Seitenansicht der Lagerung der Wiege in ihrem Gehäuse,

Fig.3 einen Aufriß zur Darstellung der einen Seite der Innenfläche des Wiegengehäuses mit der in Fig.2 gezeigten Lagerung, betrachtet in Richtung der Pfeile I der F i g. 2,

F i g. 4 einen Querschnitt einer einzelnen Lagerbacke und

Fig.5 den Grundriß der in den Fig.2 und 3 gezeigten Lagerbacken.

Wie F i g. 1 zeigt, ist die Wiege 14 um ihre waagerechte Ac.ise 22 drehbar in einem Gehäuse 12 gelagert, das neben dem Werkstückhalter 15 vom Maschinenbett 10 getragen wird. Der Werkstückhalter 15 nimmt mit seiner Achse 24 während der Bearbeitung des auf der Werkstückspindel 16 aufgespannten Kegelrades 18 eine lotrechte Stellung ein. Die Bearbeitung erfolgt durch einen Messerkopf 20, dessen Halter 28 an der Wiege 14 exzentrisch zu deren Achse 22 verstellbar befestigt ist. Der Verstellung dient eine an der Wiege drehbar und kippbar angeordnete Taumelscheibe 26.

Die Wiege hat einen dem Messerkopf näher gelegenen Teil 30 größeren Durchmessers und einen Teil 32 kleineren Durchmessers.

In den Fig.2 bis 5 sind diejenigen Teile des Wiegengehäuses 12 veranschaulicht, die den Teil 30 der Wiege großen Durchmessers tragen. Auch veranschaulichen diese Figuren Lagerbacken 300, 302 und 304, welche den Wiegenteil 30 tragen und Einrichtungen zum Ausüben von hydraulischem Druck auf ausgewählte Stellen der Wiege enthalten. Dabei stellen die F i g. 2 bis 5 keine maßstabgetreue Abbildung dar, weil in einigen Figuren manche Abmessungen übertrieben groß dargestellt sind. Das ist im Interesse größerer Deutlichkeit geschehen. Zwar eignen sich die in den F i g. 2 bis 5 gezeigten Lager besonders für eine Wiege, die sich in ihrem Gehäuse nicht nur drehen, sondern auch in Achsenrichtung verschieben kann, doch sind die beschriebenen Lagerungen auch für andere Lager-Erfordernisse anwendbar und eignen sich zur Lagerung von Wiegen, die in ihrem Gehäuse nur drehbar gelagert sind.

Die Wiege 14 ist mit ihrem hinteren Teil 32 in Wälzlagern gelagert.

Es kommen drei verschiedene Bauarten der Lagerbacken für die Wiegenlagerung zur Anwendung. Jede dieser Bauarten unterscheidet sich in Ausgestaltung und Wirkung von der anderen. Beim veranschaulichten Ausführungsbeispiel befinden sich in dem Wiegengehäuse 12 sechs Lagerbacken, und zwar zwei Lagerbakken 300, zwei Lagerbacken 302 und zwei Lagerbacken 304. Diese sechs Lagerbacken sind etwa gleichmäßig um

den Umfang des Wiegenteiles 30 herum verteilt

Die beiden oberen Lagerbacken 300 dienen dem Zweck, während des Zusammenbaus der Wiege diese im Gehäuse festzulegen. Die beiden unteren Lagerbacken 302 dienen hingegen dem Zweck, die Wiege für alle ihre Bewegungen im Wiegengehäuse abzustützen und zu schmieren. Die beiden seitlichen Lagerbacken 304 schließlich sollen die Wiege bei wechselnden Lastgrößen und -richtungen stützen und stabilisieren. Alle sechs Lagerbacken sind am Lagergehäuse befestigt und mit zylindrisch.;!! Innenflächen versehen, die annähernd auf einem Kreis liegen, dessen lichte Weite den Durchmesser des zylindrischen Wiegenabschnitts 30 um ungefähr 0,125 mm übertrifft

Nach ihrem Einbau liegt die Wiege auf den beiden unteren Lagerbacken 302 auf. Man mißt dann den radialen Abstand zwischen der Wiege und den beiden oberen Lagerbacken 300. Dann werden die unteren Lagerbacken radial einwärts durch Stellwerke verschoben und dadurch in die gewünschten Stellungen gegenüber dem Wiegengehäuse und der Wiege gebracht. Wie F i g. 3 zeigt, enthält jedes Stellwerk einen Stellexzenter in Gestalt einer zylindrischen Welle 308, die in einer axialen Bohrung der Lagerbacke 302 drehbar gelagert ist und durch einen Schraubenschlüssel gedreht werden kann, den man in ein unrundes Loch 310 der Welle 308 einsteckt Diese Welle 308 trägt an ihrem inneren Ende einen exzentrischen Zapfen 312, in dessen Kreisbahn eine Anschlagfläche 314 des Wiegengehäuses hineinragt. Dabei kann der exzentrische Zapfen 312 Jn aus einem Stück mit der Welle 308 bestehen. Di.rch Drehen der Welle 308 kann man daher die Lagerbacke 302 anheben, wobei der Zapfen 312 auf die Anschlagfläche 314 drückt und als Nocken wirkt, durch den die Lagerbacke radial nach innen auf die Mitte des s^r> Lagergehäuses hin verstellt wird.

Sind die unteren Lagerbacken 302 einmal eingestellt, um z. B. das Spiel zwischen der Wiege und den Lagerbacken 300 auf die Hälfte des ursprünglichen Betrages zu verringern, dann befindet sich die Wiege genau in zentrischer Lage im Wiegengehäuse. Ist diese Einstellung bewirkt, dann üben die beiden oberen Lagerbacken 300 keine weitere Wirkung aus, obgleich sie im Aggregat verbleiben. Bei normalen Betriebszuständen kommen sie mit der Wiege nicht in Berührung. «

Die unteren Lagerbacken 302 werden in der eingestellten Lage am Wiegengehäuse befestigt und dauernd verstiftet oder sonstwie festgelegt Wie F i g. 5 zeigt, hat jede der unteren Lagerbacken 302 auf ihrer Innenfläche eine Aussparung 316, die zur Aufnahme von ^r> <> Schmieröl dient, das unter einem ziemlich hohen Druck über einen Drucköleinlaß 318 zugeführt wird. Dieser Drucköleinlaß ist mit einer Schmiermittelpumpe verbunden, die beispielsweise einen Förderdruck von etwa lOatü aufweisen kann. Das Schmieröl übt daher einen « hydrostatischen Druck auf die Wiege aus. Der im Bereich der beiden unteren Lagerbacken 302 wirksame hydrostatische Druck entspricht an den Berührungsstellen einem großen Anteil des Wiegengewichts. Nur der kleinere Anteil dieses Gewichts muß daher durch die bu unter Reibung an der Wie_{t v} ablegenden Flächen 320 der Lagerbacken 302 aufgenommen werden. Zusätzlich zu der Aussparung 316 zur Aufnahme des Drucköls hat jede Lagerbacke 302 in ihrer Lagerfläche flache ölnuten 322, die so gelegen sind, daß sie die Tasche 316 umgeben und daher das Lecköl auffangen, das aus den Taschen 316 heraussickert und dabei die Lagerflächen 320 der Lagerbacken und die Umfangsfläche der Wiege schmiert, die mit diesen Backen in Berührung kommt Die geschmierten Flächen erhalten daher einen Ölfilm der erforderlichen Stärke.

Die seitlich angeordneten Lagerbacken 304 sind etwas anders ausgestaltet als die unten an der Wiege anliegenden Lagerbacken 302. Denn sie werden sowohl mit Hochdrucköl über einen Drucköleinlaß 330 als auch mit Niederdrucköl über einen Drucköleinlaß 332 beschickt Der Drucköleinlaß 330 für einen hohen Druck kann an dieselbe Druckölquelle angeschlossen sein, welche den Einlaß 318 der unteren Lagerbacker· 302 bedient. Der Niederdrucköleinlaß 332 wird von einer Druckölquelle aus beliefert, die unter einem verhältnismäßig niedrigen Druck von beispielsweise 1 atü steht Jede Lagerbacke 304 hat eine Aussparung 334 für das Hochdrucköl, die der Aussparung 316 der unteren Lagerbacken entspricht Der Einlaß des Hochdrucköls in die Aussparung 334 wird durch ein Nadelventil 336 gesteuert, dessen Nadel sich von Hand verstellen und öffnen läßt, vgl. F i g. 4. Das Handventil 336 kann in eine Bohrung eingeschraubt sein, um durch Ein- oder Ausschrauben eine Leitung 338 zu schließen oder zu öffnen, die mit dem Hochdrucköleinlaß 330 und der Aussparung 334 kommuniziert. Durch Verstellung des Nadelventils 336 von Hand wird daher die Beschickung der Aussparung 334 mit Hochdrucköl gesteuert. Wird das Ventil 336 von Hand geschlossen, dann wird der Hochdrucköleinlaß abgeschaltet. Die Schmierung der Lagerfläche wird jedoch durch Niederdrucköl bewirkt, das den ölnuten 340 in der Lagerfläche der Backen 304 zugeführt wird. Die Lagerbacken 304 werden radial nach innen in Anlage an die Zylinderfläche der Wiege durch Druckfedern 342 gedrückt, die zwischen den Außenflächen der Lagerbacken und einer inneren Widerlagerfläche des Wiegengehäuses eingefügt sind und dafür sorgen, daß die Lagerbacken 304 in seitlicher Anlage an der Wiege bleiben. Ein zusätzlicher Anlagedruck kann mittels Kolben 350 erzeugt werden, die in Zylindern 352 angeordnet sind und sich gegen das Wiegengehäuse abstützen. Die über dem Kolben 350 gelegene Kammer 354 der Zylinderbohrung 352 steht in ständiger Verbindung mit der Aussparung 334. Das Hochdrucköl tritt daher in die Kammer 354 ein und drückt die Lagerbacke 304 radial nach innen in Richtung auf die Wiege. Die Neigung zu übermäßig hGher Reibung wird durch die Reaktionskraft ausgeglichen, die auf die Lagerbacke durch das Drucköl ausgeübt wird, das sich in der Aussparung 334 befindet. Auf diese Weise wird die gewünschte Gesamtstabilisierungskraft erzielt

Die seitlichen Lagerbacken 304 gleichen die in ihrer Größe schwankenden horizontalen Komponenten der äußeren auf die Wiege wirkenden Lart aus. Diese Lastkräfte ergeben sich aus den Schnittkräften, die beim Verzahnen eines Zahnrades auf wie Wiege wirken. Bei der gewöhnlichen Arbeitsweise wirken diese schwankenden waagerechten Lastkomponenten auf die eine oder die andere der Lagerbacken 304. Hat man erst bestimmt, welche Lagerbacke die waagerechten Komponenten der Last aufnehmen wird, dann wird diese Lagerbacke am Wiegengehäuse festgelegt und ihr Hochdrucköleinlaß wird durch das handbetätigte Ventil 336 geschlossen, so daß nur Niederdrucköl in die Kanäle 340 dieser Lagerbacken eingelassen wird.

Dieses Niederdrucköl bildet einen dünnen Schmierfilm zwischen der Lagerbacke 304 und der Umfangsfläche der Wiege. Belastet wird dieser Schmierfilm mit der schwankenden waagerechten Lastkomponente und

zusätzlich mit dem hydraulischen Druck, der auf die gegenüberliegende Seite der Wiege durch die Hochdruckfüllung der Aussparung 334 der dort befindlichen Lagerbacke 304 ausgeübt wird. Dieser zusätzliche Druck sorgt dafür, daß selbst bei Umkehr der waagerechten Lastkomponente ein Abheben der Wiege von dem dünnen Schmierfilm unterbleibt und aus diesem Grunde die seitliche Lage der Wiege durch die schwankende Lastkomponente nicht merklich beeinflußt wird.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Frontseitige Lagerung der Wiege einer Verzahnungsmaschine zur Bearbeitung von Kegelrädern nach dem Abwälzverfahren, bei der die Wiege mit waagerechter Umlaufachse und mit einer zylindrischen Fläche drehbar auf in einem Gehäuse angeordneten Lagerbacken gelagert ist, von denen zwei unterhalb der Wiegenachse angeordnet sind und von denen wenigstens zwei radial einstellbar und feststellbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß die radial einstellbaren und feststellbaren Lagerbacken die unterhalb der Wiegenachse angeordneten Lagerbacken (302) und zwei weitere seitlich in Höhe der Wiegenachse angeordnete Lagerbacken (304) sind, deren Lagerflächen als bekannte hochdruckgespeiste, hydrostatische Lagerungen ausgebildet sind, und wobei die seitlich angeordneten Lagerbacken (304) durch zwischen ihnen und dem Gehäuse (12) angeordnete Kolben-Zylinder-Einheiten (350, 352) radial an die Wiege anpreßbar sind und ihre Lagerflächen noch zusätzliche Schmiernuten (340) aufweisen, denen getrennt von der an diesen Lagerbacken (304) abstellbar ausgebildeten Hochdruckversorgung (330) Niederdrucköl zuführbar ist.