DE3105439C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Teileinrichtung für eine Zahn­ flankenschleifmaschine nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Mittels der Teileinrichtung wird auf einer Zahnflankenschleif­ maschine der Werkstücktisch um eine Teilung oder mehrere Tei­ lungen weitergedreht. Bei bekannten Teileinrichtungen wird dazu eine Arretierung gelöst. Ein Antriebselement erzeugt die Werkstücktischdrehung und über Wechselräder und eine ent­ sprechende Anzahl von Umdrehungen der arretierbaren Teilwelle ergibt sich die Größe des Werkstücktischdrehwinkels, welcher zähnezahlabhängig ist.

Der zeitliche Ablauf eines Teilvorganges verläuft im allge­ meinen so, daß nach dem Lösen der Arretiervorrichtung an der Teilwelle durch einen Antrieb das Teilgetriebe bis auf Nenn­ drehzahl beschleunigt wird und kurz vor Erreichen des vorge­ sehenen 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.

Die Funktion eines bekannten Teilgetriebes ist beispiels­ weise aus DD-WP 1 18 546 ersichtlich.

Ein spezieller Antrieb bzw. Arretiereinrichtung von Teilein­ richtungen sind im DD-WP 95 316 und DD-WP 72 969 beschrieben. Bei allen diesen bekannten Teileinrichtungen, die eine be­ stimmte Anzahl von Umdrehungen der Teilwelle über Wechselrä­ der in einen entsprechenden Teiltischdrehwinkel transformieren, ist aus getriebetechnischen Gründen nur die Erzeugung eines be­ grenzten 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 allen 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 Teilge­ nauigkeit ist eine möglichst große Anzahl von Teilwellenum­ drehungen pro Teilung erforderlich. Wird aber deren Anzahl UT auf λ × U _T erhöht, wobei λ < 1, und soll die Teilung weiterhin in der gleichen Zeit erfolgen so steigert sich die abzubauende kinematische Energie W _kin auf λ² · W _kin. Der Di­ mensionierung der Arretiervorrichtung sind aber räumliche und festigkeitsmäßige Grenzen gesetzt, so daß sich bei Einhal­ tung der erforderlichen Teilgenauigkeit die Teilzeit nicht mehr wesentlich reduzieren läßt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Teileinrich­ tung für eine Zahnflankenschleifmaschine der eingangs ge­ nannten Art zu schaffen, bei welcher die auftretenden Winkel­ beschleunigungen zu Beginn und zum Ende des Teilvorganges innerhalb vorgegebener Werte liegen und gleichzeitig sehr hohe Winkelgeschwindigkeiten zum Erreichen einer minimalen Teil­ zeit realisiert werden können.

Erfindungsgemäß wird das dadurch erreicht, daß ein stellbares Antriebssystem formschlüssig mit der Teilwelle und demzufolge mit den Wechselrädern verbunden ist, das Verhältnis von An­ triebsumdrehungen zu Teilwellenumdrehungen für eine Teilung eine rationale Zahl darstellt und die Anzahl der Umdrehungen des Antriebssystems wählbar und ganzzahlig sowie eine Stell­ einheit zur Vorgabe des drehwinkelabhängigen Winkelgeschwin­ digkeitsverlaufes pro Teilung vorgesehen ist. Ein weiteres Merkmal besteht darin, daß formschlüssige Übertragungsglieder zur Übertragung des Antriebsdrehmomentes vorgesehen sind, die gleiche Zähnezahlen besitzen. ln einer besonders zweckmäßigen Ausführungsform erfolgt die Abstützung des Teilgetriebes kraftschlüssig zwischen Antriebssystem und einem nicht dar­ gestellten Maschinengestell.

Durch die erfindungsgemäße Lösung wird erreicht, daß die während des Teilvorganges vom Antrieb eingeleitete Rotations­ energie nicht innerhalb des Getriebes und zwar von den Bau­ teilen, die auch für die Teilgenauigkeit verantwortlich sind, wieder abgebaut wird (elastischer Stoß), sondern daß das An­ triebssystem, von der Stelleinheit entsprechend geführt, die eingeleitete Rotationsenergie wieder abbaut. lnsbesondere ist es vorteilhaft, mittels des Antriebes die Teilwelle bis an­ nähernd zum Stillstand abzubremsen und dann die Lagefixierung mittels der Arretiervorrichtung an der Teilwelle vorzunehmen. Führt dabei die Teilwelle eine ganzzahlige Anzahl von Um­ drehungen aus, beeinflussen die Fehler des auf der Teilwelle sitzenden Wechselrades nicht die Teilgenauigkeit.

Es ist weiterhin von Vorteil, mittels des Antriebes die Rota­ tionsenergie des Getriebes abzubauen und die Position der Teilwelle zu erzeugen. Der Antrieb läuft dabei entsprechend der von der Stelleinheit vorgegebenen Führungsfunktion bis in eine definierte Winkelstellung. Über die Übertragungs­ glieder im Getriebe muß die ldentität 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 An­ zahl von Umdrehungen ausführen. Für das notwendige Fixieren der Anriebsposition wird zweckmäßigerweise dann das Teilge­ triebe kraftschlüssig mit dem Gestell verbunden und es kann die Arretiervorrichtung an der Teilwelle entfallen.

Ausführungsbeispiel

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

Fig. 1 eine Teilvorrichtung mit Arretiervorrichtung und me­ chanisch stell- und schaltbarem Antriebssystem,

Fig. 2 eine Teileinrichtung ohne Arretiersystem und elektro­ nisch regelbarem Antriebssystem.

Beide Ausführungsbeispiele beziehen sich auf die Teileinrich­ tung einer Zahnflankenschleifmaschine, wobei das dargestellte Schneckenrad 1 fest mit dem Werkstücktisch, der die Teilbewe­ gung ausführt, verbunden ist. Die Einleitung der Teilbewegung erfolgt von der Teilwelle 6 über die Wechselräder 5, das Um­ laufgetriebe 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 Rasten­ scheibe 7 mit dem Arretierbolzen 8. Für eine 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 An­ triebsumdrehungen werden über die formschlüssigen Übertragungs­ glieder 9 - in diesem Falle Stirnräder - auf die Teilwelle 6 übertragen. Das Antriebssystem 11 erzeugt in jedem Falle eine feste Anzahl von Umdrehungen mit definiertem Verlauf der Win­ kelgeschwindigkeit. lm einzelnen besteht das Antriebssystem 11 aus dem Antriebsmotor 12, der eine konstante Winkelgeschwin­ digkeit auf ein weiteres Umlaufgetriebe 13 und die mechanische Stelleinheit 14 überträgt. Die letztere besteht aus einem be­ kannten umlaufenden Kurbelschleifengetriebe, welches während einer Teilbewegung einen Umlauf ausführt und seine variable Winkelgeschwindigkeit ebenfalls auf das Umlaufgetriebe 13 über­ trägt.

Die Überlagerung einer festen Anzahl Umdrehungen mit konstanter Winkelgeschwindigkeit und einer Umdrehung mit variabler Winkel­ geschwindigkeit ergibt am Ausgang des 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 Übertragungs­ glieder 9. Die Arretiervorrichtung 8 fehlt. Hier wird mittels der Schalteinrichtung 10 die elektronische Stelleinheit 17 be­ einflußt, d.h. die Anzahl Umdrehungen pro Teilung wird vorge­ wählt. Das komplette Antriebssystem 11 besteht in diesem Falle 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 verbun­ denen 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 An­ triebsmotor 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 vor­ gegebene Anzahl von Umdrehungen des Stellmotors 15 exakt voll­ endet, 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.

Claims (5)

1. Teileinrichtung für eine Zahnflankenschleifmaschine, die nach dem Einzelteilverfahren arbeitet und bei der mittels einer Schalteinrichtung ein begrenzter Zähnezahlbereich verfügbar ist, wobei ein Werkstücktisch zur Teilungs­ drehung von einem Antriebsmotor über eine Teilwelle, Wechselräder, ein Umlaufgetriebe und eine Schnecke antreib­ bar ist, dadurch gekennzeichnet, daß ein drehzahlstellbares Antriebssystem (11) form­ schlüssig mit der Teilwelle (6) verbunden ist, das Ver­ hältnis von Antriebs- und Teilwellenumdrehungen eine ra­ tionale Zahl darstellt und die Anzahl der Umdrehungen des Antriebsmotors des Antriebssystems (11) ganzzahlig wähl­ bar ist und eine Stelleinheit (14; 17), durch welche die Drehzahl veränderbar ist, mit dem Antriebsmotor in Ver­ bindung steht.

2. Teileinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das drehzahlstellbare Antriebssystem (11) aus dem Antriebsmotor (12) und einer als Kurbelschleifengetriebe ausgebildeten mechanischen Stelleinheit (14) besteht, die beide als Eingang eines Umlaufgetriebes (13) angeordnet sind.

3. Teileinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das drehzahlstellbare Antriebssystem (11) aus einem Antriebsmotor, der als Stellmotor (15) ausgebildet und mit einer Bremse (18) verbunden ist, und einer elektronischen Stelleinheit (17) mit einer dazugehörigen Positionierein­ richtung (16) besteht.

4. Teileinrichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß formschlüssige Übertragungsglieder (9) zur Über­ tragung des Antriebsdrehmomentes vorgesehen sind, die gleiche Zähnezahlen besitzen.

5. Teileinrichtung nach Anspruch 1, 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstützung des Teilgetriebes, das aus Schnecken­ rad (1), Schnecke (2), Umlaufgetriebe (3), Wechselräder (5) und Übertragungsglieder (9) besteht, kraftschlüssig zwi­ schen dem Antriebssystem (11) und einem Maschinengestell ausgebildet ist.