Drehmomentübertragungsvorrichtung Die Erfindung betrifft eine Drehmomentübertra- gungsvorrichtung für den Antrieb von Werkzeugmaschi- nenspindeln, insbesondere Schleifmaschinenspindeln.
Es ist bekannt, dass Werkzeugmaschinenspindeln, von denen ein hochgenauer Rundlauf verlangt wird, durch den Einfluss ihrer Antriebsorgane, wie z.B. Rie men, ungünstig beeinflusst werden. Deshalb wird ver sucht, diese Einflüsse der Antriebsorgane in einer beson deren, nicht mit der Werkzeugmaschinenspindel in Ver bindung stehenden Lagerung abzufangen. Auf die Werk zeugmaschinenspindel sollte dann das reine Drehmoment übertragen werden. Die Drehmomentübertragung, welche vorzugsweise sehr torsionssteif sein sollte, wird üblicher weise mittels Kupplungen verschiedenster Konstruktio nen durchgeführt.
Diese Kupplungen, die starr oder beweglich ausgeführt sein können, gleichen normalerwei se die noch bestehenden Ungenauigkeiten durch gegen seitige Verschiebung von Formschlusselementen aus.
Bei starrer Auslegung der Kupplung erfolgt starre Mitnahme, jedoch Beeinflussung und laufende Verset zung der Werkzeugmaschinenspindel durch die von den Antriebselementen erzeugten Kräfte. Dies ergibt bei der Herstellung genauer Werkstücke Abweichungen von der angestrebten geometrischen Form. Bei weicher Ausle gung der Kupplung ergibt sich eine weiche Drehmoment- übertragung. Diese ergibt bei unregelmässigen Umfangs kräften, wie sie bei der Schleifbearbeitung auftreten, Drehschwingungen, die sich auf die zu erzielende Ober flächengüte ungünstig auswirken.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Spindel in bezug auf Torsion möglichst starr mitzuneh men, sie jedoch radial in minimaler Weise durch Kräfte zu beeinflussen. Erfindungsgemäss wird dies dadurch erreicht, dass die Spindel über tangential angreifende Kraftübertragungselemente angetrieben wird, wobei Massnahmen in Form von zwei um 90 zueinander ver dreht angeordneten Parallelogrammen getroffen sind, um den Kraftübertragungselementen gleiche Kräfte zuzuord nen.
Die Kraftübertragungselemente sind vorzugsweise aus Metall oder Kunststoff in einem Stück oder mehrteilig hergestellt, wobei zur Erzielung höherer übertragungs- momente mehrere Einheiten übereinander angeordnet werden können.
Im folgenden wird anhand der beiliegenden Zeich nung ein Ausführungsbeispiel der Erfindung näher be schrieben.
Fig. 1 zeigt die Vorrichtung in Stirnansicht und Fig. 2 im Schnitt nach der Linie A-A in Fig. 1.
Der Innenring 1 sitzt mit minimalem Spiel auf der Werkzeugmaschinenspindel 2 und überträgt sein Dreh moment mittels der beiden Nocken 3 auf dieselbe. Am Umfang des Innenringes 1 sind zwei tangentiale Kraft übertragungselemente 4 angeordnet, die zusammen als Parallelogramm Verschiebungen des Innenringes 1 zum Schwebering 5 in Richtung 6 zulassen. Am Schwebering 5 sind zwei weitere tangentiale, zu den Elementen 4 um 90 versetzte Kraftübertragungselemente 7 angeordnet, die die Verbindung zu den Haltesegmenten 8 herstellen, die mittels der Schrauben 12 am Antriebsteil 13 befestigt sind.
Die tangentialen Kraftübertragungselemente 7 er lauben als Parallelogramm Verschiebungen des Schwebe ringes 5 in Richtung 9 zu den Haltesegmenten B. Die Haltesegmente 8 können mittels in der Zeichnung darge stellter Schrauben 12 an einem beliebigen Antriebsele ment 13, z.B. einer Riemenscheibe, befestigt werden. Die hier gezeigte Ausführung der Drehmomentübertragungs- vorrichtung besitzt zusätzlich im Innenring 1 Aussparun gen 10, in welche die Nocken 11 der Haltesegmente 8 mit einem bestimmten Abstand eingelagert sind.
Tritt ein unvorhergesehen hohes Drehmoment entgegen der Nor- maldrehrichtung an der gezeigten Drehmomentübertra- gungsvorrichtung auf, so erfolgt Formschluss zwischen den Aussparungen 10 und den Nocken 11, ohne dass die Kraftübertragungselemente 4, 7 über ihren elastischen Bereich deformiert werden.
Da der Innenring 1 und die dadurch angetriebene Werkzeugmaschinenspindel 2 in den Grenzen der Elasti zität der Kraftübertragungselemente 4 und 7 Verschie bungen relativ zu den Haltesegmenten 8 zulassen, ist umgekehrt auch nur eine minimale Beeinflussung der Werkzeugmaschinenspindel 2 durch Störungen des An triebsorgans 13 möglich. Das Antriebsdrehmoment wird, da es in Richtung der Kraftübertragungselemente 4 und 7 wirkt, relativ starr übertragen.
Zusätzlich kann ein zu hohes Drehmoment entgegen der Normaldrehrichtung durch Anliegen der Nocken 11 in den Aussparungen 10 abgefangen werden.
Torque transmission device The invention relates to a torque transmission device for driving machine tool spindles, in particular grinding machine spindles.
It is known that machine tool spindles, of which high-precision concentricity is required, are affected by the influence of their drive elements, e.g. Belts are adversely affected. Therefore, ver tries to intercept these influences of the drive elements in a special storage that is not connected to the machine tool spindle. The pure torque should then be transmitted to the machine tool spindle. The torque transmission, which should preferably be very torsionally stiff, is usually carried out by means of clutches of a wide variety of constructions.
These couplings, which can be designed to be rigid or movable, normally compensate for the inaccuracies that still exist through mutual displacement of form-fitting elements.
With a rigid design of the coupling, there is rigid entrainment, but the machine tool spindle is influenced and continuously displaced by the forces generated by the drive elements. This results in deviations from the desired geometric shape when producing precise workpieces. A soft torque transmission results from a soft clutch design. This results in irregular circumferential forces, as they occur during grinding, torsional vibrations that have an unfavorable effect on the surface quality to be achieved.
The invention is based on the object of taking a spindle as rigidly as possible with respect to torsion, but influencing it radially in a minimal manner by forces. According to the invention this is achieved in that the spindle is driven via tangentially acting force transmission elements, measures in the form of two parallelograms arranged rotated by 90 relative to one another are taken in order to assign equal forces to the force transmission elements.
The force transmission elements are preferably made of metal or plastic in one piece or in several parts, with several units being able to be arranged one above the other to achieve higher transmission torques.
In the following an embodiment of the invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawing voltage.
FIG. 1 shows the device in a front view and FIG. 2 shows a section along the line A-A in FIG.
The inner ring 1 sits with minimal play on the machine tool spindle 2 and transmits its torque by means of the two cams 3 on the same. On the circumference of the inner ring 1, two tangential force transmission elements 4 are arranged, which together as a parallelogram allow displacements of the inner ring 1 to the distributor ring 5 in the direction 6. Arranged on the distributor ring 5 are two further tangential force transmission elements 7 offset by 90 relative to the elements 4, which establish the connection to the holding segments 8 which are fastened to the drive part 13 by means of the screws 12.
The tangential force transmission elements 7 allow, as a parallelogram, displacements of the floating ring 5 in the direction 9 to the holding segments B. The holding segments 8 can be attached to any drive element 13 by means of screws 12 shown in the drawing, e.g. a pulley. The embodiment of the torque transmission device shown here also has recesses 10 in the inner ring 1, in which the cams 11 of the holding segments 8 are embedded at a certain distance.
If an unforeseen high torque occurs against the normal direction of rotation on the torque transmission device shown, a form fit takes place between the recesses 10 and the cams 11 without the force transmission elements 4, 7 being deformed over their elastic area.
Since the inner ring 1 and the thereby driven machine tool spindle 2 within the limits of the elasticity of the power transmission elements 4 and 7 allow displacements relative to the holding segments 8, conversely, only a minimal influence on the machine tool spindle 2 by disturbances in the drive element 13 is possible. Since it acts in the direction of the force transmission elements 4 and 7, the drive torque is transmitted relatively rigidly.
In addition, too high a torque against the normal direction of rotation can be absorbed by the cams 11 resting in the recesses 10.