CH649937A5

CH649937A5 - Teileinrichtung, insbesondere fuer zahnflankenschleifmaschinen.

Info

Publication number: CH649937A5
Application number: CH156481A
Authority: CH
Inventors: Kurt Eick; Hans-Joachim Ulrich; Uwe Wagener
Original assignee: Werkzeugmasch Okt Veb
Priority date: 1980-03-07
Filing date: 1981-03-06
Publication date: 1985-06-28
Also published as: DE3105439A1; DD149323A1; DD149323B1; DE3105439C2

Description

Die Erfindung betrifft eine Teileinrichtung, insbesondere für Zahnflankenschleifmaschinen, die nach dem Einzelteilverfahren arbeiten, bei der mittels einer Schalteinrichtung ein begrenzter Zähnezahlbereich verfügbar gemacht wird und eine vorgegebene Anzahl von Umdrehungen der Teilwelle über Wechselräder in einen entsprechenden Teiltischdrehwinkel umgesetzt wird.

Der Ablauf eines Teilvorganges, beispielsweise an einer Zahnflankenschleifmaschine, verläuft im allgemeinen so,

dass nach dem Lösen einer Arretiervorrichtung an der Teilwelle durch einen Antrieb ein Teilgetriebe beschleunigt und vor Erreichen des vorgesehenen Endes des Teilvorganges der Antrieb abgeschaltet und die Arretiervorrichtung in Bereitschaft versetzt werden. Die Arretierung erfolgt dann durch stossartiges Abbremsen des Teilgetriebes, z.B. durch Einrasten einer Teilklinke.

Bei der Vielzahl der bekannten Teileinrichtungen, die eine bestimmte Anzahl von Umdrehungen der Teilwelle über Wechselräder in einen entsprechenden Teiltischdrehwinkel transformieren, ist aus getriebetechnischen Gründen nur die Erzeugung eines begrenzten Zähnezahlbereiches möglich. Es ist auch bekannt, zur Erzeugung eines grösseren Zähnezahlbereiches mehrere begrenzte Zähnezahlbereiche verfügbar zu machen, wobei jeder Bereich eine eigene, feste Anzahl Teilwellenumdrehungen besitzt.

Nachteilig bei diesen Teileinrichtungen ist, dass über die Arretiervorrichtung die in weiten Grenzen variable kinetische Energie des Teilgetriebes über einen elastischen Stoss abgebaut werden muss. Zur Erreichung einer hohen Teilgenauigkeit ist eine möglichst grosse Anzahl von Teilwellen-umdrehungen pro Teilung erforderlich. Wird aber deren Anzahl Ux auf X • UT erhöht, \yobei X > 1, und soll die Teilung weiterhin in der gleichen Zeit erfolgen, so steigert sich die abzubauende kinetische Energie Wkln auf X2 ■ Wkin. Der Dimensionierung der Arretiervorrichtung sind aber räumliche und festigkeitsmässig Grenzen gesetzt, so dass sich bei Einhaltung der erforderlichen Teilgenauigkeit die Teilzeit nicht mehr wesentlich reduzieren lässt.

Ziel der Erfindung ist es, die Arbeitsproduktivität beim Zahnflankenschleifen nach dem Einzelteilverfahren durch

Verringerung der Teilzeit zu steigern, ohne die Teilgenauigkeit negativ zu beeinflussen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Teileinrichtung, insbesondere für Zahnflankenschleifmaschinen, die nach dem Einzelteilverfahren arbeiten, bei der mittels einer Schalteinrichtung ein begrenzter Zähnezahlbereich verfügbar gemacht wird und eine definierte Anzahl von Umdrehungen der Teilwelle über Wechselräder in einen entsprechenden Teiltischdrehwinkel transformiert wird, zu schaffen, bei welcher die auftretenden Winkelbeschleunigungen zu Beginn und zum Ende des Teilvorganges innerhalb vorgegebener Werte liegen und gleichzeitig sehr hohe Winkelgeschwindigkeiten zum Erreichen einer minimalen Teilzeit realisiert werden können. Erfindungsgemäss wird das dadurch erreicht, dass ein stellbares Antriebssystem formschlüssig mit der Teilwelle und weiterhin mit den Wechselrädern verbunden ist, das Verhältnis von Antriebsumdrehungen und Teilwellenumdrehungen für eine Teilung eine rationale Zahl darstellt und das Antriebssystem eine wählbare, ganzzahlige Anzahl von Umdrehungen mit von einer Stelleinheit vorgegebenen drehwinkelabhängigen Winkelgeschwindigkeitsverlauf pro Teilung ausführt. Alle formschlüssigen Übertragungsglieder des Antriebsdrehmomentes können während der Teilung eine ganzzahlige Anzahl Umdrehungen ausführen. In einer besonders zweckmässigen Ausführungsform erfolgt die Abstützung des Teilgetriebes durch Kraftschluss zwischen Antriebssystem und einem nicht dargestellten Maschinengestell.

Durch die erfindungsgemässe Lösung wird erreicht, dass die während des Teilvorganges vom Antrieb eingeleitete Rotationsenergie nicht innerhalb des Getriebes, und zwar von den Bauteilen, die auch für die Teilgenauigkeit verantwortlich sind, wieder abgebaut wird (elastischer Stoss), sondern dass das Antriebssystem, von der Stelleinheit entsprechend geführt, die eingeleitete Rotationsenergie wieder abbaut. Insbesondere ist es vorteilhaft, mittels des Antriebes die Teilwelle bis annähernd zum Stillstand abzubremsen und dann die Lagefixierung mittels der Arretiervorrichtung an der Teilwelle vorzunehmen. Führt dabei die Teilwelle eine ganzzahlige Anzahl von Umdrehungen aus, beeinflussen die Fehler des auf der Teilwelle sitzenden Wechselrades nicht die Teilgenauigkeit.

Es ist weiterhin von Vorteil, mittels des Antriebes die Rotationsenergie des Getriebes abzubauen und die Position der Teilwelle zu erzeugen. Antrieb läuft dabei entsprechend der von der Stelleinheit vorgegebenen Führungsfunktion bis in eine definierte Winkelstellung. Über die Übertragungsglieder im Getriebe muss die Identität der Antriebsposition mit der Position der Teilwelle hergestellt werden. Dazu ist es zum Erreichen einer hohen Teilungsgenauigkeit notwendig, dass die Übertragungsglieder nach jeder Teilung die gleiche Stellung zueinander und zum Gestell einnehmen. Dazu werden sie so ausgelegt, dass sie pro Teilung jeweils eine ganzzahlige Anzahl von Umdrehungen ausführen. Für das notwendige Fixieren der Antriebsposition wird zweckmässigerweise die am Antriebsmotor angeordnete Bremse verwendet, damit ist dann das Teilgetriebe kraftschlüssig mit dem Gestell verbunden und kann die Arretiervorrichtung an der Teilwelle entfallen.

Die Erfindung soll nachstehend an zwei Ausführungsbeispielen näher erläutert werden. In der zugehörigen Zeichnung zeigen:

Fig. 1 eine Teileinrichtung mit Arretiervorrichtung und mechanisch stell- und schaltbarem Antriebssystem;

Fig. 2 eine Teileinrichtung ohne Arretiersystem mit elektronisch regelbarem Antriebssystem.

Beide Ausführungsbeispiele beziehen sich auf die Teileinrichtung einer Zahnflankenschleifmaschine, wobei das dar2

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gestellte Schneckenrad 1 fest mit dem Werkstücktisch, der die Teilbewegung ausführt, verbunden ist. Die Einleitung der Teilbewegung erfolgt von der Teilwelle 6 über die Wechselräder 5, das Umlaufgetriebe 3 und die Schnecke 2 auf das Schneckenrad 1. Während der Teilbewegung stützt sich das Umlaufgetriebe 3 am Wälzgetriebezug 4 ab.

Nach Fig. 1 befindet sich auf der Teilwelle 6 die Rastenscheibe 7 mit dem Arretierbolzen 8. Für die Teilbewegung wird der Arretierbolzen 8 gezogen, die Teilwelle 6 führt mit der Rastenscheibe 7 gemeinsam eine definierte Anzahl Umdrehungen aus. Die definierte Anzahl von Umdrehungen wird mittels Schaltung an der Schalteinrichtung 10 eingestellt und die Antriebsumdrehungen werden über die formschlüssigen Übertragungsglieder 9 - in diesem Fall Stirnräder - auf die Teilwelle 6 übertragen.

Das Antriebssystem 11 erzeugt in jedem Falle eine feste Anzahl von Umdrehungen mit definiertem Verlauf der Winkelgeschwindigkeit. Im einzelnen besteht das Antriebssystem 11 aus dem Antriebsmotor 12, der eine konstante Winkelgeschwindigkeit auf ein weiteres Umlaufgetriebe 13 und die mechanische Stelleinheit 14 überträgt. Die letztere besteht aus einem bekannten umlaufenden Kurbelschleifengetriebe, welches während einer Teilbewegung einen Umlauf ausführt und seine variable Winkelgeschwindigkeit ebenfalls auf das Umlaufgetriebe 13 überträgt.

Die Uberlagerung einer festen Anzahl Umdrehungen mit konstanter Winkelgeschwindigkeit und einer Umdrehung mit variabler Winkelgeschwindigkeit ergibt am Ausgang des

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Umlaufgetriebes 13 den drehwinkelabhängigen Winkelgeschwindigkeitsverlauf für eine Teilung.

Nach Fig. 2 ist die eigentliche Teilwelle 6 hier nur noch Träger eines der Wechselräder 5 und eines der Übertragungsglieder 9. Die Arretiervorrichtung 8 fehlt. Hier wird mittels der Schalteinrichtung 10 die elektronische Stelleinheit 17 beeinflusst, d. h. die Anzahl Umdrehungen pro Teilung wird vorgewählt. Das komplette Antriebssystem 11 besteht in diesem Fall aus dem Stellmotor 15, der elektronischen Stelleinrichtung 17 und der dazugehörigen Positioniereinrichtung 16, die gemeinsam mit der Schalteinrichtung 10 ein drehwinkelgeregeltes System bilden sowie der mit dem Stellmotor 15 formschlüssig verbundenen Bremse 18.

Der Ablauf einer Teilung ist folgendermassen:

Die Bremse 18 wird gelöst, der Stellmotor 15 läuft von der elektronischen Stelleinheit 17 geführt, hoch. Hat der Antriebsmotor eine definierte Anzahl Umdrehungen - entsprechend den mittels der Schalteinrichtung 10 vorgewählten -ausgeführt, tritt die elektronische Stelleinheit 17 erneut in Aktion; nach vorgegebener Führungsfunktion wird die Winkelgeschwindigkeit verringert und mittels der Positioniereinrichtung 16 die vorgegebene Anzahl von Umdrehungen des Stellmotors 15 exakt vollendet, während dabei die Winkelgeschwindigkeit bis auf Null reduziert wird. Die eingenommene Winkelposition wird durch die Bremse 18 dann fixiert und kraftschlüssig gehalten, der Teilvorgang ist damit beendet.

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2 Blatt Zeichnungen

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PATENTANSPRÜCHE

1. Teileinrichtung, insbesondere für Zahnflankenschleifmaschinen, die nach dem Einzelteilverfahren arbeiten, bei der mittels einer Schalteinrichtung ein begrenzter Zähnezahl-bereich verfügbar gemacht wird und eine vorgegebene Anzahl von Umdrehungen der Teilwelle über Wechselräder in einen entsprechenden Teiltischdrehwinkel umgesetzt wird, dadurch gekennzeichnet, dass ein stellbares Antriebssystem (11) formschlüssig mit der Teilwelle (6) und weiterhin mit den Wechselrädern (5) verbunden ist, das Verhältnis von Antriebs- und Teilwellenumdrehungen für eine Teilung eine rationale Zahl darstellt und das Antriebssystem (11) eine wählbare, ganzzahlige Anzahl von Umdrehungen mit von einer Stelleinheit (14; 17) vorgegebenen drehwinkelabhängigen Winkeigeschwindigkeitsverlauf pro Teilung ausführt.
2. Teileinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass formschlüssige Übertragungsglieder (9) des Antriebsdrehmomentes vorgesehen sind, die während einer Teilung eine ganzzahlige Anzahl Umdrehungen ausführen.
3. Teileinrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Abstützung des Teilgetriebes (1; 2; 3; 5; 9) durch Kraftschluss zwischen Antriebssystem (11) und einem Maschinengestell erfolgt.