DE19542048A1 - Verfahren und Vorrichtung für die Übertragung von Drehantriebskräften an Spindeln - Google Patents
Verfahren und Vorrichtung für die Übertragung von Drehantriebskräften an SpindelnInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine
Vorrichtung zum Übertragen von Drehantriebskräften an
Spindeln und insbesondere ein derartiges Verfahren und
eine derartige Vorrichtung, bei denen mehrere Spindeln
nacheinander intermittierend an eine vorgegebene Position
befördert werden und an eine Spindel, die an die vorgege
bene Position befördert worden ist, eine Drehantriebs
kraft übertragen wird, ohne daß die Drehantriebsseite mit
der Spindel in Kontakt gelangt.
Die Spindeln sind so konstruiert, daß an einem axialen
Ende jeder Spindel ein zu bearbeitendes Werkstück gehal
ten wird und an die Spindel eine Antriebsdrehkraft über
tragen wird, um die Spindel um ihre Längsachse zu drehen.
Wenn die Spindel auf diese Weise gedreht wird, wird am
Werkstück eine vorgegebene Bearbeitung oder eine vorgege
bene Behandlung ausgeführt. Normalerweise wird die
Drehantriebskraft, die von einer Antriebskrafterzeugungs
einrichtung wie etwa einem Motor erzeugt worden ist, an
die Spindel über Zahnräder, einen Riemen oder dergleichen
übertragen.
Die Spindeln werden oftmals in einem Fließprozeß verwen
det. Genauer sind mehrere Spindeln in vorgegebenen Ab
ständen angeordnet und werden nacheinander intermittie
rend an eine vorgegebene Position befördert. Nachdem eine
Spindel auf diese Weise intermittierend befördert worden
ist und an der vorgegebenen Position angehalten wird,
oder während die Spindel befördert wird, wird am Werk
stück, das an einem Ende der Spindel unterstützt wird,
eine Bearbeitung oder eine Behandlung ausgeführt. Es ist
üblich, auf diese Weise in einem Fließprozeß mehrere
Prozesse nacheinander auszuführen. Da sich in solchen
Fällen die Spindeln bewegen, können sie unabhängig davon,
ob Kraftübertragungseinrichtungen wie etwa Zahnräder oder
Riemen vorgesehen sind, nicht in dem mit der Antriebs
krafterzeugungseinrichtung verbundenen Zustand gehalten
werden. Daher ist es notwendig, an einer Position zwi
schen der Spindel und der Antriebskrafterzeugungseinrich
tung eine Einrichtung vorzusehen, die einen eingekuppel
ten und einen ausgekuppelten Zustand annehmen kann, d. h.
eine Einrichtung zum Umschalten zwischen Übertragen und
Nichtübertragen der Antriebskraft.
Als Einrichtung zum Umschalten der Antriebskraftübertra
gung sind ein System, das eine elektromagnetische Kupp
lung und einen Anker verwendet, sowie ein System, das
eine Berührungswalze und einen Schwingarm verwendet,
bekannt.
Bei dem System, das die elektromagnetische Kupplung und
den Anker verwendet, wird die Antriebskraft, die von
einer Antriebskrafterzeugungseinrichtung erzeugt worden
ist, an eine Antriebswelle, an der die elektromagnetische
Kupplung befestigt ist, über einen Riemen, über Zahnräder
oder dergleichen übertragen. Dadurch wird die Welle um
ihre Längsachse gedreht, wobei die elektromagnetische
Kupplung zusammen mit der Welle gedreht wird. Außerdem
ist der Anker über eine Zugfeder mit demjenigen Ende
jeder Spindel verbunden, welches der elektromagnetischen
Kupplung zugewandt ist. Wenn die Spindel an die vorgege
bene Position befördert worden ist, an der sich die
elektromagnetische Kupplung befindet, wird die elektroma
gnetische Kupplung mit Energie versorgt und erregt,
wodurch der Anker angezogen wird und entgegen der Vorbe
lastungskraft der Zugfeder mit der elektromagnetischen
Kupplung in Kontakt gebracht wird. Der Anker wird auf
diese Weise mit der elektromagnetischen Kupplung zu einem
einzigen Körper kombiniert und um dessen Achse gedreht.
Auf diese Weise wird die Drehantriebskraft an die Spindel
übertragen.
Bei dem die Berührungswalze und den Schwingarm verwenden
den System wird die Antriebskraft, die von einer An
triebskrafterzeugungseinrichtung erzeugt worden ist an
eine antriebsseitige Berührungswalze über einen Riemen,
über Zahnräder oder dergleichen übertragen. Die an
triebsseitige Berührungswalze dient als Reibrad und ist
einem Ende des Schwingarms zugeordnet, der in einer
vorgegebenen Ebene schwingen kann. Die antriebsseitige
Berührungswalze wird dadurch um ihre Achse gedreht.
Außerdem ist an jeder Spindel koaxial eine abtriebssei
tige Berührungswalze befestigt. Wenn die Spindel an eine
vorgegebene Position in der Nähe der antriebsseitigen
Berührungswalze befördert worden ist, schwingt der
Schwingarm, um die antriebsseitige Berührungswalze mit
der abtriebsseitigen Berührungswalze in Kontakt zu brin
gen. Die Drehantriebskraft wird auf diese Weise durch die
Reibungskraft, die zwischen den beiden Berührungswalzen
auftritt, an die Spindel übertragen.
Bei dem die elektromagnetische Kupplung und den Anker
verwendenden System müssen jedoch dann, wenn die elektro
magnetische Kupplung nicht mit Energie versorgt wird, der
Anker und die elektromagnetische Kupplung voneinander
getrennt werden. Wenn die elektromagnetische Kupplung mit
Energie versorgt wird, muß der Anker entgegen der Vorbe
lastungskraft der Zugfeder zur elektromagnetischen Kupp
lung angezogen und daher mit derselben in Kontakt ge
bracht werden. Daher muß der Spalt zwischen der elektro
magnetischen Kupplung und dem Anker eng und genau einge
stellt werden. Eine solche Einstellung ist nicht einfach
auszuführen. Außerdem unterliegt oftmals die anfängliche
Länge und die elastische Kraft der Zugfeder, die den
Anker zur Spindel vorbelastet, zeitlichen Veränderungen.
Daher muß der Spalt zwischen der elektromagnetischen
Kupplung und dem Anker periodisch eingestellt werden.
Ferner ist es notwendig, die Achsen des Ankers und der
elektromagnetischen Kupplung, die sich an der vorgegebe
nen Position befinden, genau aufeinander auszurichten.
Eine solche Ausrichtung ist ebenfalls nicht einfach
auszuführen. Ferner kann der Spalt, der auf die obenbe
schriebene Weise eingestellt worden ist, mit Staub oder
dergleichen verschmutzt werden. Wenn die elektromagneti
sche Kupplung und der Anker miteinander in Kontakt ge
bracht worden sind, wird Staub oder dergleichen zwischen
der elektromagnetischen Kupplung und dem Anker einge
schlossen. Im Ergebnis können die elektromagnetische
Kupplung und der Anker nicht in engen Kontakt gelangen,
so daß die Antriebsdrehkraft nicht vollkommen an die
Spindel übertragen werden kann. Die Probleme hinsichtlich
des Einschlusses von Staub oder dergleichen nehmen zu,
wenn der Spalt zwischen der elektromagnetischen Kupplung
und dem Anker aufgrund einer Änderung der Anfangslänge
und/oder der elastischen Kraft der Zugfeder schmäler
wird.
Bei dem die Berührungswalze und den Schwingarm verwenden
den System treten oftmals die Probleme auf, daß Staub
oder dergleichen zwischen der antriebsseitigen Berüh
rungswalze und der abtriebsseitigen Berührungswalze an
haftet, so daß Drehfehler auftreten. Ein Drehfehler tritt
außerdem aufgrund des Verschleißes der Berührungswalzen
auf.
Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein
Verfahren für die Übertragung von Drehantriebskräften an
Spindeln zu schaffen, bei dem mehrere Spindeln nacheinan
der intermittierend an eine vorgegebene Position beför
dert werden und die Drehantriebskraft an eine - Spindel,
die an die vorgegebene Position befördert worden ist,
übertragen wird, wobei die Wartungsarbeiten wie etwa
Einstellungsarbeiten gegenüber entsprechenden Verfahren
des Standes der Technik vereinfacht sind.
Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung,
eine Vorrichtung zum Ausführen des Verfahrens für die
Übertragung von Drehantriebskräften an Spindeln zu schaf
fen.
Diese Aufgaben werden erfindungsgemäß gelöst durch ein
Verfahren und eine Vorrichtung, die in den unabhängigen
Ansprüchen 1 bzw. 4 definiert sind. Die abhängigen An
sprüche sind auf bevorzugte Ausführungsformen der vorlie
genden Erfindung gerichtet.
Der Ausdruck "vorgegebener Spalt", der im folgenden und
in den Ansprüchen verwendet wird, hat die Bedeutung eines
Spalts, bei dem es möglich ist, eine magnetische Kraft zu
erhalten, durch die die abtriebsseitige Magnetkupplung
aufgrund der Drehung der antriebsseitigen Magnetkupplung
zu Drehungen veranlaßt wird. Genauer beträgt in dem
herkömmlichen System, das die elektromagnetische Kupplung
und den Anker verwendet, der Spalt zwischen der elektro
magnetischen Kupplung und dem Anker z. B. 0,15 mm
(Toleranz: 0,05 mm; Zentriergenauigkeit der elektromagne
tischen Kupplung und des Ankers: 0,05 mm). Andererseits
kann bei dem erfindungsgemäßen Verfahren für die Übertra
gung von Drehantriebskräften an Spindeln dann, wenn eine
zur Leistung der elektromagnetischen Kupplung äquivalente
Leistung (das Antriebsdrehmoment oder dergleichen) erhal
ten werden soll, der Spalt zwischen der antriebsseitigen
Magnetkupplung und der abtriebsseitigen Magnetkupplung
auf 2 mm (Toleranz: 0,5 mm; Zentriergenauigkeit der zwei
Magnetkupplungen: 1,0 mm), d. h. breiter als der Spalt
zwischen der elektromagnetischen Kupplung und dem Anker
eingestellt werden. In dem erfindungsgemäßen Verfahren
werden mehrere Spindeln nacheinander an die vorgegebene
Position befördert. Die abtriebsseitige Magnetkupplung,
die an der Spindel befestigt ist, welche an die vorgege
bene Position befördert und an dieser angehalten worden
ist, ist der antriebsseitigen Magnetkupplung, die sich an
der vorgegebenen Position befindet, über den vorgegebenen
Spalt zugewandt. Die abtriebsseitige Magnetkupplung wird
somit aufgrund der Drehung der antriebsseitigen Magnet
kupplung gedreht.
Somit kann bei dem erfindungsgemäßen Verfahren die
Drehantriebskraft an die Spindel, die an die vorgegebene
Position befördert worden ist, übertragen werden, ohne
daß die antriebsseitige Magnetkupplung mit der Spindel in
Kontakt gelangt. Dadurch erfahren die Kupplungen keinen
Verschleiß. Infolgedessen bestehen bei dem Verfahren für
die Übertragung von Drehantriebskräften an Spindeln gemäß
der Erfindung nicht die Probleme herkömmlicher Systeme
hinsichtlich des Verschleißes der Berührungswalzen auf
grund der Reibungskraft, einer Ausdehnung der Zugfeder im
Lauf der Zeit, einer Änderung der elastischen Kraft im
Lauf der Zeit und dergleichen. Im Ergebnis sind periodi
sche Einstellarbeiten und Austauscharbeiten nicht erfor
derlich. Außerdem kann der Spalt zwischen der an
triebsseitigen Magnetkupplung und der abtriebsseitigen
Magnetkupplung breiter als der Spalt zwischen der elek
tromagnetischen Kupplung und dem Anker sein, wobei die
zwei Magnetkupplungen nicht in gegenseitigen Kontakt
gebracht werden. Selbst wenn daher Staub oder dergleichen
in den Spalt eindringt, wird er nicht in einen Spalt wie
etwa denjenigen zwischen der elektromagnetischen Kupplung
und dem Anker eingeschlossen. Folglich tritt ein Drehfeh
ler aufgrund des Einschlusses von Staub oder dergleichen
nicht auf. Die Magnetkupplungen sind durch Permanentma
gneten gebildet und können daher semipermanent verwendet
werden.
In der erfindungsgemäßen Vorrichtung werden mehrere
Spindeln nacheinander intermittierend durch eine Beförde
rungseinrichtung an die vorgegebene Position befördert,
an der sich die antriebsseitige Magnetkupplung befindet.
Die abtriebsseitige Magnetkupplung, die an der Spindel
befestigt ist, welche an die vorgegebene Position beför
dert worden ist, ist der antriebsseitigen Magnetkupplung
über den vorgegebenen Spalt zugewandt. Die antriebssei
tige Magnetkupplung wird durch die Drehantriebseinrich
tung um ihre Achse gedreht. Die abtriebsseitige Magnet
kupplung, die der antriebsseitigen Magnetkupplung zuge
wandt ist, wird daher aufgrund der Drehung der an
triebsseitigen Magnetkupplung gedreht.
Daher kann bei der Vorrichtung der vorliegenden Erfindung
die Drehantriebskraft an die Spindel, die an die vorgege
bene Position befördert worden ist, übertragen werden,
ohne daß die antriebsseitige Magnetkupplung mit der
Spindel in Kontakt gelangt. Daher unterliegen die Kupp
lungen keinem Verschleiß. Folglich bestehen bei der
erfindungsgemäßen Vorrichtung für die Übertragung von
Drehantriebskräften an Spindeln nicht die Probleme her
kömmlicher Systeme hinsichtlich des Verschleißes der
Berührungswalzen aufgrund der Reibungskraft, der Verlän
gerung der Zugfeder im Laufe der Zeit, der Änderung der
elastischen Kraft im Laufe der Zeit und dergleichen. Im
Ergebnis sind periodische Einstellarbeiten und Aus
tauscharbeiten nicht notwendig. Außerdem kann der Spalt
zwischen der antriebsseitigen Magnetkupplung und der
abtriebsseitigen Magnetkupplung größer als zwischen der
elektromagnetischen Kupplung und dem Anker sein, wobei
die beiden Magnetkupplungen nicht in gegenseitigen Kon
takt gebracht werden. Selbst wenn daher Staub oder der
gleichen in den Spalt eintritt, wird er nicht wie in dem
Spalt zwischen der elektromagnetischen Kupplung und dem
Anker eingeschlossen. Daher treten Drehfehler aufgrund
des Einschlusses von Staub oder dergleichen nicht auf.
Die Magnetkupplungen sind aus Permanentmagneten gebildet
und können daher semipermanent verwendet werden.
Da in dem erfindungsgemäßen Verfahren und in der erfin
dungsgemäßen Vorrichtung kontaktlose Magnetkupplungen
verwendet werden, können das Verfahren und die Vorrich
tung in Luft oder in einer Flüssigkeit verwendet werden.
Das Verfahren und die Vorrichtung gemäß der vorliegenden
Erfindung können auch zum Bremsen verwendet werden, indem
eine rotierende Spindel durch Bremsen der antriebsseiti
gen Magnetkupplung gebremst wird.
Weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung
werden deutlich beim Lesen der folgenden Beschreibung
bevorzugter Ausführungsformen, die auf die beigefügten
Zeichnungen Bezug nimmt; es zeigen:
Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer ersten Ausfüh
rungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung für
die Übertragung von Drehantriebskräften an Spin
deln;
Fig. 2 eine perspektivische Ansicht der Magnetkupplun
gen, die in der in Fig. 1 gezeigten Ausführungs
form verwendet werden;
Fig. 3A eine Ansicht zur Erläuterung der Beziehung zwi
schen den Positionen der entsprechenden Magneten
einer antriebsseitigen Magnetkupplung und einer
abtriebsseitigen Magnetkupplung, die einander zu
gewandt sind;
Fig. 3B eine Schnittansicht längs der Linie I-I in
Fig. 3A; und
Fig. 4 eine Seitenansicht einer zweiten Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Vorrichtung für die Über
tragung von Drehantriebskräften an Spindeln.
Zunächst wird mit Bezug auf die Fig. 1 bis 3 eine erste
Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung für die
Übertragung von Drehantriebskräften an Spindeln beschrie
ben. In dieser Ausführungsform wird ein Drehtisch 21
durch einen Motor 22 intermittierend gedreht. In im
wesentlichen gleichen Abständen in Umfangsrichtung und in
der Nähe des äußeren Umfangs des Drehtisches 21 sind acht
Spindeln 31 angeordnet. Jede der Spindeln 31 ist durch
ein Lager 32 in der Weise unterstützt, daß sich die
jeweilige Spindel 31 drehen kann. An einem unteren Ende
jeder Spindel 31 ist eine abtriebsseitige Magnetkupplung
12 in der Weise befestigt, daß sie zur Welle der Spindel
31 koaxial ist. Ein Werkstück-Aufnahmeelement 33, auf dem
ein zu bearbeitendes Werkstück angeordnet ist, ist am
oberen Ende jeder Spindel 31 befestigt. Der Drehtisch 21
wird intermittierend in der Weise gedreht, daß er jedes
mal angehalten wird, wenn er sich um 45° gedreht hat. Die
Positionen der Spindeln 31 im angehaltenen Zustand sind
mit A1, A2, . . . , A8 bezeichnet. Auf den Werkstück-Aufnah
meelementen 33 werden als Werkstücke z. B. die Mittel
kerne 40 von 3,5-Zoll-Disketten (3,5-Zoll-MFD) angeord
net. In den jeweiligen Prozessen an den Positionen A1 bis
A6, an denen sich die Spindeln 31 befinden, wenn der
Drehtisch 21 intermittierend angehalten wird, werden
verschiedene Bearbeitungen oder ähnliches ausgeführt.
Beispielsweise wird in dem Prozeß an der Position A3 die
Spindel 31 gedreht, wobei auf den Flansch des Mittelkerns
40 ein Klebstoff aufgebracht wird.
An der Position A3 ist eine antriebsseitige Magnetkupp
lung 11 so angeordnet, daß sie der abtriebsseitigen
Magnetkupplung 12 der Spindel 31, die vom Drehtisch 21
unterstützt ist, über einen vorgegebenen Spalt zugewandt
ist.
Die antriebsseitige Magnetkupplung 11 ist am oberen Ende
einer Antriebswelle 55 in der Weise befestigt, daß sie zu
dieser koaxial ist. Die Antriebswelle 55 ist von Unter
stützungselementen 61 und 62 über Radiallager 56 und 57
drehbar unterstützt. Eine Antriebsriemenscheibe 53 ist an
einem Abschnitt der Antriebswelle 55 befestigt, der sich
zwischen den Radiallagern 56 und 57 befindet. Durch einen
Antriebsmotor 55 wird eine Drehantriebskraft erzeugt und
durch einen Übertragungsriemen 55 an die Antriebsriemen
scheibe 53 übertragen. Auf diese Weise wird die Antriebs
welle 55 um ihre Längsachse gedreht.
Wie in Fig. 2 gezeigt, umfaßt die antriebsseitige Magnet
kupplung 11 ein zylindrisches Gehäuse 11n sowie zwölf
Magneten 11a, 11b, 11c, 11d, 11e, 11f, 11g, 11h, 11i,
11j, 11k und 11m, die im zylindrischen Gehäuse 11n unter
gebracht sind. Die zwölf Magneten sind in 30°-Abständen
um das Drehzentrum angeordnet, wobei Nordpole N und
Südpole S abwechselnd angeordnet sind. Jeder Magnet kann
aus einem Sm-Co-Magneten (der eine Magnetkraft von bei
spielsweise 2800 Gauß besitzt) gebildet sein. Die Magnet
kraft kann in einen Bereich von ungefähr 300 Gauß bis
ungefähr 8000 Gauß fallen und sollte vorzugsweise in den
Bereich von 1000 bis 5000 Gauß fallen, so daß ein vorge
gebenes Antriebsdrehmoment erhalten werden kann. Die
Anzahl der im Gehäuse 11n untergebrachten Magneten ist
nicht auf zwölf eingeschränkt und kann entsprechend der
Größe des Gehäuses 11n, dem erforderlichen Antriebs
drehmoment oder dergleichen geeignet gewählt werden.
Beispielsweise kann die Anzahl der Magneten 6, 8, 10 usw.
betragen.
Wie in Fig. 3A gezeigt, befinden sich die Magneten 11a,
11c, 11e, 11g, 11i und 11k, deren Nordpole N nach oben
weisen, näher an der äußeren Umfangswand des Gehäuses
11n. Ferner befinden sich die Magneten 11b, 11d, 11f,
11h, 11j und 11m, deren Südpole S nach oben weisen, näher
an der inneren Umfangswand des Gehäuses 11n. Wenn die
Magneten auf diese Weise angeordnet sind, können größere
Magneten im Gehäuse 11n mit vorgegebener Größe unterge
bracht werden. Wie in Fig. 3A gezeigt, enthält ferner die
abtriebsseitige Magnetkupplung 12 ein zylindrisches
Gehäuse 12n mit zwölf Magneten 12a, 12b, 12c, 12d, 12e,
12f, 12g, 12h, 12i, 12j, 12k und 12m, die im zylindri
schen Gehäuse 12n untergebracht sind. Die Magneten 12a,
12c, 12e, 12g, 12i und 12k, deren Südpole S nach unten
weisen, befinden sich näher an der äußeren Umfangswand
des Gehäuses 12n. Die Magneten 12b, 12d, 12f, 12h, 12j
und 12m, deren Nordpole N nach unten weisen, befinden
sich näher an der inneren Umfangswand des Gehäuses 12n.
Die abtriebsseitige Magnetkupplung 12 mit dieser Kon
struktion ist der antriebsseitigen Magnetkupplung 11
zugewandt, wodurch die Stabilität der zwischen den beiden
Magnetkupplungen wirkenden Magnetkraft erhöht werden
kann.
Nun wird die Funktionsweise dieser Ausführungsform be
schrieben.
Der Drehtisch 21, der mit den acht Spindeln 31 versehen
ist, wird durch den Motor 22 intermittierend gedreht, so
daß jede Spindel 31 nacheinander an die Positionen A1, A2 . . . , A8
befördert wird. Der Mittelkern 40 wird von außer
halb der Kraftübertragungsvorrichtung herangeführt und
auf dem Werkstück-Aufnahmeelement 33 der Spindel 31
angeordnet, die sich an der Position A1 befindet. Wenn
ein vorgegebenes Zeitintervall verstrichen ist, dreht der
Motor 22 den Drehtisch 21, um die Spindeln 31 so zu
bewegen, daß die Spindel 31, die sich in der Position A1
befunden hat, zur Position A2 befördert wird, die Spindel
31, die sich an der Position A2 befunden hat, zur Posi
tion A3 befördert wird usw. Der Mittelkern 40, der auf
dem Werkstück-Aufnahmeelement 33 der Spindel 31 an der
Position A1 angeordnet worden ist, wird zusammen mit der
Spindel 31 zur Position A2 befördert. An der Position A2
wird eine vorgegebene Bearbeitung des Mittelkerns 40
ausgeführt.
Wenn ferner ein vorgegebenes Zeitintervall verstrichen
ist, dreht der Motor 22 den Drehtisch 21, wodurch die
Spindeln 31 an die nächsten Positionen (zu den nächsten
Prozessen) befördert werden. Die Spindel 31, auf der sich
der Mittelkern 40 befindet, der von der Position A2
bearbeitet worden ist, wird zur Position A3 weiterbewegt.
An der Position A3 ist die abtriebsseitige Magnetkupplung
12, die am unteren Ende der Spindel 31 befestigt ist,
über den vorgegebenen Spalt der antriebsseitigen Magnet
kupplung 11 zugewandt. Da, wie in Fig. 3A gezeigt, die
Spindel 31 in bezug auf den Drehtisch 21 drehbar ist,
wird die abtriebsseitige Magnetkupplung 12 in dem Zustand
stabilisiert, in dem die Magneten 12a, 12c, 12e, 12g, 12i
und 12k, deren Südpole S nach unten weisen und den Magne
ten 11a, 11c, 11e, 11g, 11i und 11k der antriebsseitigen
Magnetkupplung 11, deren Nordpole N nach oben weisen,
zugewandt sind und in dem die Magneten 12b, 12d, 12f,
12h, 12j und 12m, deren Nordpole N nach unten weisen, den
Magneten 11b, 11d, 11f, 11h, 11j und 11m der antriebssei
tigen Magnetkupplung 11, deren Südpole S nach oben wei
sen, zugewandt sind. Die Drehantriebskraft wird durch den
Antriebsmotor 51 erzeugt und über eine Motorriemenscheibe
52, den Übertragungsriemen 54, die Antriebsriemenscheibe
53 und die Antriebswelle 55 zur antriebsseitigen Magnet
kupplung 11 übertragen. Die antriebsseitige Magnetkupp
lung 11 wird somit um ihre Achse gedreht. Wenn daher die
antriebsseitige Magnetkupplung 11 gedreht wird, wird auch
die abtriebsseitige Magnetkupplung 12, die ihr zugewandt
ist, aufgrund der Drehung der antriebsseitigen Magnet
kupplung 11 durch die Magnetkraft gedreht.
Wie oben beschrieben, ist die abtriebsseitige Magnetkupp
lung 12 am unteren Ende der Spindel 31 befestigt, wobei
die Spindel 31 durch den Drehtisch 21 drehbar unterstützt
ist. Daher wird die Spindel 31 aufgrund der Drehung der
antriebsseitigen Magnetkupplung 11 gedreht, so daß auch
der Mittelkern 40, der sich auf dem Werkstück-Aufnahme
element 33 befindet, das seinerseits am oberen Ende der
Spindel 31 befestigt ist, gedreht wird. An der Position
A3 wird auf die gesamte Umfangsfläche des Flansches des
Mittelkerns 40 ein Klebstoff aufgebracht, wenn der Mit
telkern 40 gedreht wird.
Wenn die Aufbringung des Klebstoffs beendet ist, dreht
der Motor 22 den Drehtisch 21, so daß die Spindeln 31
jeweils zu den nächsten Prozessen befördert werden.
Schließlich wird der Mittelkern 40 an der Position A6 vom
Werkstück-Aufnahmeelement 33 aus der Kraftübertragungs
vorrichtung befördert. Die obenbeschriebenen Operationen
sind für sämtliche acht Spindeln 31, die vom Drehtisch 21
getragen werden, die gleichen.
In Fällen, in denen das zwischen den zwei Magnetkupplun
gen 11 und 12 wirkende Drehmoment in den Bereich von 40
bis 600 gcm fällt, ist es erforderlich, daß der vorgege
bene Spalt zwischen den zwei Magnetkupplungen 11 und 12
an der Position A3 sowie die Abweichung zwischen den
Mittelachsen der zwei Magnetkupplungen 11 und 12 auf
2,0 ± 0,5 mm bzw. ± 1,0 mm eingestellt wird. Andererseits
ist es in den Fällen, in denen das gleiche Drehmoment mit
der elektromagnetischen Kupplung erhalten werden soll,
erforderlich, daß der Spalt zwischen der elektromagneti
schen Kupplung und dem Anker sowie die Zentriergenauig
keit der elektromagnetischen Kupplung und des Ankers auf
0,15 ± 0,05 mm bzw. ± 0,05 mm eingestellt werden. Aus
dieser Feststellung wird deutlich, daß die Einstellarbeit
für die Magnetkupplungen in der erfindungsgemäßen Vor
richtung einfacher als die Einstellungsarbeit für das die
elektromagnetische Kupplung und den Anker verwendende
herkömmliche System ist.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung für die Übertragung von
Drehantriebskräften an Spindeln ist nicht auf die obenbe
schriebene Ausführungsform beschränkt, in der mehrere
Spindeln 31 vom Drehtisch 21 getragen werden. Beispiels
weise können wie in der in Fig. 4 gezeigten zweiten
Ausführungsform die Spindeln 31 durch eine Fördervorrich
tung 25 getragen werden, die eine geradlinige, intermit
tierende Bewegung ausführt. Der Aufbau, die Funktions
weise und die Wirkungen der zweiten Ausführungsform von
Fig. 4 sind die gleichen wie in der obenbeschriebenen
ersten Ausführungsform, mit der Ausnahme, daß anstelle
des Drehtisches 21 die Fördervorrichtung 25 verwendet
wird und daß die Drehantriebskraft an die Spindeln an
zwei der intermittierenden Haltepositionen übertragen
werden.
Claims (7)
1. Verfahren für die Übertragung von Drehantriebs
kräften an Spindeln, in dem mehrere Spindeln (31) nach
einander an vorgegebene Positionen (A1, A2, . . . A8)
intermittierend befördert werden und an eine Spindel
(31), die an die vorgegebene Position (A1, A2, . . . , A8)
befördert worden ist, eine Drehantriebskraft übertragen
wird,
gekennzeichnet durch die folgenden Schritte:
Anordnen einen antriebsseitigen Magnetkupplung (11) an der vorgegebenen Position (A1, A2, . . . , A8) Befestigen von abtriebsseitigen Magnetkupplungen (12), die der antriebsseitigen Magnetkupplung (11) ent sprechen, an den entsprechenden axialen Enden jeder Spindel (31), so daß die abtriebsseitige Magnetkupplung (12) zu einer beliebigen der entsprechenden Spindeln (31) koaxial sein kann und daß die antriebsseitige Magnetkupp lung (11) und die entsprechende, an der vorgegebenen Position (A1, A2, . . . , A8) befindliche abtriebsseitige Magnetkupplung (12) über einen vorgegebenen Spalt einan der zugewandt sind, und
Drehen der antriebsseitigen Magnetkupplung (11), wodurch die Drehantriebskraft an die Spindel (31) über tragen wird, die an die vorgegebene Position (A1, A2, . . . , A8) befördert worden ist.
Anordnen einen antriebsseitigen Magnetkupplung (11) an der vorgegebenen Position (A1, A2, . . . , A8) Befestigen von abtriebsseitigen Magnetkupplungen (12), die der antriebsseitigen Magnetkupplung (11) ent sprechen, an den entsprechenden axialen Enden jeder Spindel (31), so daß die abtriebsseitige Magnetkupplung (12) zu einer beliebigen der entsprechenden Spindeln (31) koaxial sein kann und daß die antriebsseitige Magnetkupp lung (11) und die entsprechende, an der vorgegebenen Position (A1, A2, . . . , A8) befindliche abtriebsseitige Magnetkupplung (12) über einen vorgegebenen Spalt einan der zugewandt sind, und
Drehen der antriebsseitigen Magnetkupplung (11), wodurch die Drehantriebskraft an die Spindel (31) über tragen wird, die an die vorgegebene Position (A1, A2, . . . , A8) befördert worden ist.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich
net, daß
der vorgegebene Spalt zwischen der antriebsseiti
gen Magnetkupplung (11) und der abtriebsseitigen Magnet
kupplung (12), die an der vorgegebenen Position (A1, A2, . . . , A8)
einander zugewandt sind, im Bereich von 1,5 mm
bis 2,5 mm liegt.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich
net, daß
sowohl die antriebsseitige Magnetkupplung (11)
als auch jede der abtriebsseitigen Magnetkupplungen (12)
mehrere Magneten (11a bis 11m, 12a bis 12m) besitzen, die
so angeordnet sind, daß die Nordpole (N) mit den Südpolen
(S) auf derselben Seite jeder Magnetkupplung (11, 12)
abwechseln.
4. Vorrichtung für die Übertragung von Drehantriebs
kräften an Spindeln,
gekennzeichnet durch
eine antriebsseitige Magnetkupplung (11), die sich an einer vorgegebenen Position (A1, A2, . . . , A8) befindet,
mehrere Spindeln (31), wobei an entsprechenden axialen Enden der Spindeln (31) abtriebsseitige Magnet kupplungen (12), die der antriebsseitigen Magnetkupplung (11) entsprechen, so befestigt ist, daß die abtriebssei tige Magnetkupplung (12) mit einer beliebigen Spindel (31) koaxial sein kann,
eine Beförderungseinrichtung (21, 22), die die mehreren Spindeln (31) nacheinander intermittierend an die vorgegebene Position (A1, A2, . . . A8 befördert, so daß die antriebsseitige Magnetkupplung (11) und eine der abtriebsseitigen Magnetkupplungen (12) an der vorgegebe nen Position (A1, A2, . . . A8) über einen vorgegebenen Spalt einander zugewandt sind, und
eine Drehantriebseinrichtung (51 bis 55), die die antriebsseitige Magnetkupplung (11) um ihre Achse dreht.
eine antriebsseitige Magnetkupplung (11), die sich an einer vorgegebenen Position (A1, A2, . . . , A8) befindet,
mehrere Spindeln (31), wobei an entsprechenden axialen Enden der Spindeln (31) abtriebsseitige Magnet kupplungen (12), die der antriebsseitigen Magnetkupplung (11) entsprechen, so befestigt ist, daß die abtriebssei tige Magnetkupplung (12) mit einer beliebigen Spindel (31) koaxial sein kann,
eine Beförderungseinrichtung (21, 22), die die mehreren Spindeln (31) nacheinander intermittierend an die vorgegebene Position (A1, A2, . . . A8 befördert, so daß die antriebsseitige Magnetkupplung (11) und eine der abtriebsseitigen Magnetkupplungen (12) an der vorgegebe nen Position (A1, A2, . . . A8) über einen vorgegebenen Spalt einander zugewandt sind, und
eine Drehantriebseinrichtung (51 bis 55), die die antriebsseitige Magnetkupplung (11) um ihre Achse dreht.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeich
net, daß
der vorgegebene Spalt zwischen der antriebsseiti
gen Magnetkupplung (11) und einer abtriebsseitigen Ma
gnetkupplung (12), die an der vorgegebenen Position (A1,
A2, . . . A8) einander zugewandt sind, im Bereich von
1,5 mm und 2,5 mm liegt.
6. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeich
net, daß
sowohl die antriebsseitige Magnetkupplung (11)
als auch jede der abtriebsseitigen Magnetkupplungen (12)
mehrere Magneten (11a bis 11m, 12a bis 12m) enthält, die
so angeordnet sind, daß die Nordpole (N) und die Südpole
(S) auf derselben Seite jeder Magnetkupplung (11, 12)
abwechseln.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeich
net, daß
jeder der Magneten (11a bis 11m, 12a bis 12m)
eine magnetische Kraft besitzt, die im Bereich von unge
fähr 300 Gauß bis ungefähr 8000 Gauß liegt.
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JP (1) | JPH08141864A (de) |
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