CH649937A5

CH649937A5 - PARTIAL DEVICE, ESPECIALLY FOR TOOTHED FLANGE GRINDING MACHINES.

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; DE3105439C2; DD149323B1; DD149323A1

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. The invention relates to a partial device, in particular for tooth flank grinding machines, which work according to the individual part method, in which a limited number of teeth is made available by means of a switching device and a predetermined number of revolutions of the partial shaft is converted into a corresponding partial table rotation angle via change gears.

Der Ablauf eines Teilvorganges, beispielsweise an einer Zahnflankenschleifmaschine, verläuft im allgemeinen so, The sequence of a sub-process, for example on a tooth flank grinding machine, is generally as follows:

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. that after releasing a locking device on the partial shaft by a drive, a partial transmission is accelerated and, before reaching the intended end of the partial operation, the drive is switched off and the locking device is put on standby. The locking then takes place by sudden braking of the partial transmission, e.g. by engaging a partial pawl.

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. With the large number of known partial devices which transform a certain number of revolutions of the partial shaft via change gears into a corresponding partial table rotation angle, only a limited number of teeth can be generated for reasons of gear technology. It is also known to make several limited number of teeth available to generate a larger number of teeth, each area having its own fixed number of partial shaft revolutions.

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. A disadvantage of these sub-devices is that the kinetic energy of the sub-transmission, which is variable within wide limits, has to be reduced via an elastic shock via the locking device. The greatest possible number of partial shaft revolutions per pitch is required to achieve a high level of accuracy. If, however, their number Ux is increased to X • UT, \ y being X> 1, and the division is to continue in the same time, the kinetic energy Wkln to be reduced increases to X2 ■ Wkin. However, the dimensions of the locking device are limited in terms of space and strength, so that the part-time can no longer be significantly reduced if the required partial accuracy is maintained.

Ziel der Erfindung ist es, die Arbeitsproduktivität beim Zahnflankenschleifen nach dem Einzelteilverfahren durch The aim of the invention is to improve the work productivity in tooth flank grinding by the single-part process

Verringerung der Teilzeit zu steigern, ohne die Teilgenauigkeit negativ zu beeinflussen. Increase part-time reduction without negatively affecting part-accuracy.

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. The invention has for its object to provide a partial device, in particular for tooth flank grinding machines, which work according to the individual part method, in which a limited number of teeth is made available by means of a switching device and a defined number of revolutions of the partial shaft is transformed into a corresponding partial table rotation angle via change gears , in which the angular accelerations occurring at the beginning and at the end of the sub-process lie within predetermined values and at the same time very high angular speeds can be achieved in order to achieve a minimum part-time. According to the invention, this is achieved in that an adjustable drive system is positively connected to the part shaft and also to the change gears, the ratio of drive revolutions and part shaft revolutions represents a rational number for a division and the drive system a selectable, integer number of revolutions with a setting unit angle-dependent angular velocity curve per division. All positive transmission elements of the drive torque can perform an integral number of revolutions during the division. In a particularly expedient embodiment, the partial transmission is supported by a frictional connection between the drive system and a machine frame, not shown.

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. The solution according to the invention ensures that the rotational energy introduced by the drive during the sub-process is not reduced again within the gearbox, specifically by the components that are also responsible for the partial accuracy (elastic shock), but that the drive system, by the Actuated accordingly, reduces the rotational energy introduced again. In particular, it is advantageous to use the drive to brake the partial shaft almost to a standstill and then to fix the position on the partial shaft using the locking device. If the partial shaft executes an integer number of revolutions, the errors of the change gear on the partial shaft do not influence the partial accuracy.

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. It is also advantageous to reduce the rotational energy of the transmission and to generate the position of the partial shaft by means of the drive. The drive runs up to a defined angular position in accordance with the guide function specified by the actuator. The identity of the drive position with the position of the partial shaft must be established via the transmission elements in the transmission. To achieve a high division accuracy, it is necessary for the transmission links to be in the same position relative to one another and to the frame after each division. For this purpose, they are designed so that they carry out an integer number of revolutions per division. For the necessary fixing of the drive position, the brake arranged on the drive motor is expediently used, so that the partial transmission is non-positively connected to the frame and the locking device on the partial shaft can be omitted.

Die Erfindung soll nachstehend an zwei Ausführungsbeispielen näher erläutert werden. In der zugehörigen Zeichnung zeigen: The invention will be explained in more detail below using two exemplary embodiments. In the accompanying drawing:

Fig. 1 eine Teileinrichtung mit Arretiervorrichtung und mechanisch stell- und schaltbarem Antriebssystem; Figure 1 shows a partial device with locking device and mechanically adjustable and switchable drive system.

Fig. 2 eine Teileinrichtung ohne Arretiersystem mit elektronisch regelbarem Antriebssystem. Fig. 2 shows a partial device without a locking system with an electronically controllable drive system.

Beide Ausführungsbeispiele beziehen sich auf die Teileinrichtung einer Zahnflankenschleifmaschine, wobei das dar2 Both exemplary embodiments relate to the partial device of a tooth flank grinding machine, with this being the example

5 5

10 10th

15 15

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25 25th

30 30th

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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. posed worm wheel 1 is firmly connected to the workpiece table that performs the partial movement. The partial movement is initiated from the partial shaft 6 via the change gears 5, the epicyclic gear 3 and the worm 2 onto the worm wheel 1. During the partial movement, the epicyclic gear 3 is supported on the roller gear train 4.

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. According to FIG. 1, the locking disk 7 with the locking bolt 8 is located on the partial shaft 6. The locking bolt 8 is pulled for the partial movement, and the partial shaft 6 performs a defined number of revolutions together with the locking disk 7. The defined number of revolutions is set by means of a circuit on the switching device 10 and the drive revolutions are transmitted to the partial shaft 6 via the positive transmission elements 9 - in this case spur gears.

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. In any case, the drive system 11 generates a fixed number of revolutions with a defined course of the angular velocity. In detail, the drive system 11 consists of the drive motor 12, which transmits a constant angular velocity to a further epicyclic gear 13 and the mechanical actuating unit 14. The latter consists of a known rotating crank-loop transmission, which executes a revolution during a partial movement and also transmits its variable angular velocity to the epicyclic gear 13.

Die Uberlagerung einer festen Anzahl Umdrehungen mit konstanter Winkelgeschwindigkeit und einer Umdrehung mit variabler Winkelgeschwindigkeit ergibt am Ausgang des The superposition of a fixed number of revolutions with constant angular velocity and one revolution with variable angular velocity yields at the exit of the

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Umlaufgetriebes 13 den drehwinkelabhängigen Winkelgeschwindigkeitsverlauf für eine Teilung. Epicyclic gear 13 the angle of rotation-dependent angular velocity course for a division.

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. According to FIG. 2, the actual partial shaft 6 is only the carrier of one of the change gears 5 and one of the transmission elements 9. The locking device 8 is missing. Here, the electronic control unit 17 is influenced by means of the switching device 10; H. the number of revolutions per division is preselected. In this case, the complete drive system 11 consists of the servomotor 15, the electronic actuating device 17 and the associated positioning device 16, which together with the switching device 10 form a system controlled by the angle of rotation, and the brake 18 which is positively connected to the servomotor 15.

Der Ablauf einer Teilung ist folgendermassen: The process of a division is as follows:

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. The brake 18 is released, the servomotor 15 runs guided by the electronic actuating unit 17, up. If the drive motor has carried out a defined number of revolutions - in accordance with the preselected by means of the switching device 10 - the electronic actuating unit 17 comes into action again; After a given guiding function, the angular velocity is reduced and by means of the positioning device 16 the predetermined number of revolutions of the servomotor 15 is exactly completed, while the angular velocity is reduced to zero. The assumed angular position is then fixed by the brake 18 and held non-positively, the sub-process is thus ended.

3 3rd

5 5

10 10th

15 15

20 20th

25 25th

30 30th

35 35

40 40

45 45

50 50

55 55

60 60

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S S

2 Blatt Zeichnungen 2 sheets of drawings

Claims

649 937

PATENT CLAIMS

1. Partial device, in particular for tooth flank grinding machines that work according to the individual part method, in which a limited number of teeth is made available by means of a switching device and a predetermined number of revolutions of the partial shaft is converted into a corresponding partial table rotation angle via change gears, characterized in that an adjustable Drive system (11) is positively connected to the partial shaft (6) and furthermore to the change gears (5), the ratio of drive and partial shaft revolutions for a division represents a rational number and the drive system (11) a selectable, integer number of revolutions executed by an adjusting unit (14; 17) predetermined angle of rotation-dependent angular velocity curve per division.

2. Partial device according to claim 1, characterized in that positive transmission elements (9) of the drive torque are provided which perform an integral number of revolutions during a division.

3. Sub-device according to claim 1 and 2, characterized in that the support of the sub-transmission (1; 2; 3; 5; 9) by frictional engagement between the drive system (11) and a machine frame.