DE3433482A1

DE3433482A1 - Antriebsglied fuer einen intermittierenden antrieb

Info

Publication number: DE3433482A1
Application number: DE19843433482
Authority: DE
Inventors: Takamichi Furukawa Miyagi Fuke
Original assignee: Alps Electric Co Ltd
Current assignee: Alps Alpine Co Ltd
Priority date: 1983-09-12
Filing date: 1984-09-12
Publication date: 1985-03-28
Also published as: JPH0343488Y2; GB2146731B; KR890001061Y1; KR850009520U; GB2146731A; GB8422994D0; US4638677A; JPS6048931U

Description

Antriebsqlied für einen intermittierenden Antrieb 3433482

Die Erfindung betrifft ein Antriebsglied für einen intermittierenden Antrieb und bezieht sich insbesondere auf ein mit einer Schraubenliniennut versehenes Antriebsglied zum intermittierenden Antrieb eines weiteren Gliedes bei der intermittierenden Umdrehung des Antriebsgliedes.

Eine bekannte Antriebsanordnung der genannten Art ist in Fig. 1 und 2 schematisch dargestellt. Wie Fig. 1 zeigt, gehört zu der Antriebsanordnung ein intermittierend antreibendes Glied 4, in welchem eine spiralförmige oder schraubenlinienförmige Nut 9 ausgebildet ist und welches zwischen einem Lager 2 und einer Kupplung 3 abgestützt ist, die es mit einem Antriebsmotor 1 verbindet. Der Antriebsmotor ist intermittierend in der einen oder anderen Drehrichtung antreibbar.

Parallel zu dem schraubenartigen Glied 4 ist eine Führungsstange 5 vorgesehen, auf der ein bewegliches Glied 6 "verschiebbar ist, an dem über eine , Blattfeder 7 eine Spitze 8 am unteren Endbereich angebracht ist, die.in der im Umfang des Gliedes 4 ausgebildeten schraubenlinienförmigen Nut 9." verschiebbar ist. Durch Entlangführen an der Führungsstange 5 kann also das bewegliche Glied 6 innerhalb eines vorherbestimmten Bereichs in Abhängigkeit von der Vorwärts- und Rückwärtsdrehbewegung des Gliedes 4 hin- und herbewegt werden. Wenn das bewegliche Glied 6 in vorherbestimmten Intervallen intermittierend angetrieben werden soll, wird der Antriebsmotor 1 intermittierend erregt, um das mit der schraubenlinienförmigen Nut versehene Glied 4 schrittweise zu drehen und dadurch das bewegliche Glied 6 in vorherbestimmter Richtung intermittierend weiterzubewegen.

Bei dem beweglichen Glied 4 handelt es sich um ein herkömmliches Glied eines intermittierenden Antriebs für derartige Anordnungen, welches so konstruiert ist, daß die spiralförmig verlaufende Nut 9 einen gleichmäßigen oder konstanten Steigungswinkel über den gesamten Umfang hat, wie in der abgewickelten Ansicht gemäß Fig. 2 erkennbar ist. Wenn die Bewegung

des beweglichen Gliedes 4 zeitweilig ausgesetzt werden sollte, z. B. an acht Positionen, d. h. bei Umdrehungswinkeln von 0°, 45°, 90°, 135°, 180°., 225% 270° und 315° des Gliedes 4, gab es bisher Schwierigkeiten hinsichtlich der Zuverlässigkeit des Anhaltens aufgrund von Schwankungen des exakten Drehwinkels des treibenden Gliedes 4, so daß die. Position des beweglichen

, möglicherweise
Gliedes 6/nicht immer exakt die gewünschte Stellung war. Zum Ausgleich dafür ist es deshalb häufig nötig, einen äußerst teueren. Motor zu benutzen, der sehr exakt ist.

Aufgabe der Erfindung ist es, die genannten Nachteile zu vermeiden und ein Antriebsglied für einen intermittierenden Antrieb zu. schaffen, mit dem die Genauigkeit der Halteposition des angetriebenen Gliedes verbessert werden kann, ohne daß hierzu ein höchst präziser Motor nötig ist, und wobei das bewegliche Glied sanft bewegbar ist.

Dazu weist gemäß der Erfindung das Antriebsglied eine Welle und eine im Außenumfang der Welle ausgebildete ₍ spiralförmige oder schraubenlinxenförmige Nut auf. Diese Schraubenliniennut ist in eine Vielzahl von Nutbereichen mit jeweils linearem Boden und einem Steigungswinkel von 0° sowie eine Vielzahl von Kantenbereichen unterteilt. Die Nutbereiche sind der Reihe nach axial versetzt um die Welle herum ausgebildet, wobei zwischen einander benachbarten Nutbereichen die Kantenbereiche gebildet sind.

Gemäß der Erfindung wird das Antriebsglied in einer Vorrichtung verwendet, die einen Elektromotor zum Antrieb der Welle sowie ein angetriebenes Glied aufweist, das mit einer Spitze gleitend verschiebbar in die Schraubenliniennut eingesetzt ist, so daß das angetriebene Glied beim Drehen der Welle verlagert wird. Die Welle wird in Umdrehung versetzt, um das angetriebene Glied in einer im voraus bestimmten Richtung zu bewegen, wenn sich das spitze Ende jeweils im Kantenbereich befindet, während der Motor entregt wird, um.die Bewegung der Welle anzuhalten.

wenn sich das spitze Ende im Bereich eines linearen Bodens befindet. So kann das angetriebene Glied in eine präzise Position bewegt werden, und der Motor braucht nur so exakt zu sein, daß sichergestellt ist, daß das spitze Ende des angetriebenen Gliedes sich irgendwo innerhalb, des Bereichs des linearen Bodens der zugehörigen Nut befindet.

Im folgenden ist die Erfindung mit weiteren vorteilhaften Einzelheiten, anhand eines schematisch dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. In den Zeichnungen zeigt:

Fig. 3 eine Ansicht eines spanabhebenden.Werkzeugs gemäß einem Ausführungsbeispiel;

Fig. 4 eine Stirnansicht.des Werkzeugs gemäß Fig. 3;

Fig. 5 einen vergrößerten Teilschnitt durch das Werkzeug gemäß Fig. 3;

Fig. 6 ein Abwicklungsdiagramm des in Fig. 3 gezeigten Werkzeugs ;

Fig. 7

bis 9 Ansichten zur Erläuterung der spanabhebenden Arbeit an einem Werkstück mit dem in Fig. 3 gezeigten Werkzeug;

Fig. 10 eine Ansicht eines.Antriebsgliedes für einen intermittierenden Antrieb gemäß, der Erfindung;

Fig. 11 eine Stirnansicht, des. Antriebsgliedes gemäß Fig. 10 von rechts gesehen;

Fig. 12 ein Diagramm, des Steigungswinkels des Antriebsgliedes gemäß Fig. 10. . ■

Die Erfindung soll anhand von Fig. 3 bis 12 näher erläutert werden, wobei Fig. 3 ein spanabhebendes Werkzeug 10 zur Bearbeitung eines Objektes oder Werkstücks.zur Schaffung einer Schraubenliniennut in dem Werkstück von der Seite zeigt, während Fig. 4 eine Stirnansicht, des Werkzeugs ist. Das spanabhebende Werkzeug 10 hat einen zylindrischen Körper aus Kohlenstoffstahl und ist in der Mitte mit einem Paßloch 12 und einer

Keilnut 11 versehen. Um den Außenumfang des zylindrischen Körpers herum ist eine Vielzahl von Schneidkanten 13 aus Carbid festgeklebt. Jede Schneidkante 13 ist, wie Fig. 5 zeigt, im Querschnitt winkelförmig und an der Spitze etwas abgeflacht und linear.

Die Schneidkanten 1.3 sind so angeordnet, daß Umfangsreihen der Schneidkanten der Reihe nach axial längs des zylindrischen Körpers ausgebildet sind, wobei jede Umfangsreihe η Schneidkanten enthält. Die Schneidkanten 13 sind in zwei verschiedenen Arten ausgebildet, und unterscheiden sich in der Tiefe, wobei die Schneidkanten jeder einzelnen Umfangsreihe abwechselnd eine größere und eine kleinere Tiefe.haben. Einander benachbarte Schneidkanten 13 sind um 2 IT/n Bogeneinheiten in Umfangsrichtung und um.eine Steigung l/n in Axialrichtung zu einander versetzt. Wie aus Fig. 6 hervorgeht, in der eine axiale Abwicklung des spanabhebenden Werkzeugs 10 zur Erläuterung dargestellt ist, sind bei diesem Ausführungsbeispiel zwölf Umfangsreihen a. bis 1 von jeweils sechzehn Schneidkanten in axialer Richtung und der Reihe nach.um jeweils 1/16 Steigung versetzt angeordnet. Die abwechselnden langen und kurzen Schneidkanten haben in Umfangsrichtung einen Abstand voneinander von 22,5° (2 '(Γ/16 Bogeneinheiten) . Dementsprechend ist die erste, lange Schneidkante a₁ der ersten Umfangsreihe gegenüber der zweiten, kurzen Schneidkante a~ der gleichen Umfangsreihe um 22,5° in Umfangsrichtung und um 1/16 Steigung in axialer Richtung versetzt. Ähnlich ist die sechzehnte kurze Schneidkante a_1c der ersten Umfangsreihe gegenüber der ersten langen Schneidkante b₁ der zweiten-Umfangsreihexim 22,5° in Umfangsrichtung und um 1/16 Steigung in axialer Richtung versetzt. Von der ersten langen Schneidkante a.. der. ersten Umfangsreihe bis zur sechzehnten kurzen Schneidkante I₁₆ der zwölften Umfangsreihe sind also die jeweiligen Schneidkanten der Reihe nach in der vorstehend beschriebenen Weise zueinander versetzt.

In den Fig. 7 bis 9 sind die verschiedenen Stadien bei der spanabhebenden Bearbeitung eines Werkstücks mit dem vorstehend

beschriebenen spanabhebenden Werkzeug 10 gezeigt. Als Werkstück 14 ist eine runde Stange vorgesehen, deren Durchmesser 1/10 des Durchmessers des Werkzeugs 10 entspricht. Werkstück 14 und Werkzeug 10 werden entgegen dem Uhrzeigersinn in einem Umdrehungsverhältnis von 1:1 gedreht.

Wenn, wie in Fig. 8 gezeigt, das Werkstück 14 und das Werkzeug 10 in der durch Pfeil angedeuteten Richtung mit einem Umdrehungsverhältnis von 1:1 gedreht und das spanabhebende Werkzeug 10 um ein vorherbestimmtes Ausmaß zur Mitte des Werkstücks 14 vorwärts bewegt wird, entsteht als. Berührungsort zwischen dem Werkzeug 10 und dem Werkstück 1.4 nahezu eine gerade Linie, und es wird der gestrichelt gezeigte Bereich des Werkstücks 14 von der langen Schneidkante a- abgetragen. Auf diese Weise wird im Außenumfang des Werkstücks 14 ein Nutbereich A₁ vom gleichen V-förmigen. Querschnitt wie die Schneidkante 13 ausgebildet,, und dieser. Nutbereich A- verläuft parallel zu einer Senkrechten, die lotrecht zur Achse des Werkstücks 14 liegt. Da Werkzeug 10 und.Werkstück 14 mit unterschiedlichen Umfangsgeschwindigkeiten in der gleichen Richtung gedreht werden, beginnt die nächste kurze Schneidkante a2 in einem neuen Berührungsort zwischen dem Werkzeug 10 und dem Werkstück 14, so daß ein weiterer. V-förmiger Nutbereich A₂ im Werkstück an einer um 1/16 Steigung gegenüber dem von der Schneidkante a- geschaffenen Nutbereich A- axial versetzt ausgebildet wird. Wenn das spanabhebende Werkzeug 10 und das Werkstück 14 gemäß Fig. 9 weiter.gedreht wird, beginnt die nächste lange Schneidkante a₃. mit einem neuen Berührungsort zwischen Werkzeug 10 und-Werkstück 14, um im Werkstück 14 einen V-förmigen Nutbereich A- von der gleichen Tiefe auszubilden, wie ihn die Schneidkante a- geschaffen hat. Der von der Schneidkante a_ ausgebildete.Nutbereich A₃ ist also um 1/16 Steigung gegenüber dem von der Schneidkante a₂ gebildeten Nutbereich A₂ axial versetzt und gegenüber dem von der Schneidkante a- geschaffenen. Nutbereich A- um 1/8 Steigung axial versetzt. Da die Tiefe des mit der. Schneidkante a_ ausgebildeten

Nutbereichs A₂ flacher ist als die von den Schneidkanten a- und a₃ geschaffenen Nutbereiche A₁ bzw. A₃, ist der Verbindungsbereich zwischen den Nutbereichen A₁ und A, durch den von

kürzeren' der Schneidkante a₂ geschaffenen/Nutbereich A₂ abgeschrägt, wie aus der Zeichnung hervorgeht. So wird bei einer vollen Umdrehung des Werkzeugs 10 abwechselnd von einer langen Schneidkante ein Nutbereich gebildet, der einen verhältnismäßig langen linearen Boden aufweist, und von einer kurzen Schneidkante wird jeweils anschließend ein abgeschrägter Kantenbereich bzw. ein als schräger Übergang zwischen zwei langen Nutbereichen ausgebildeter Bereich geschaffen, und die Nutbereiche sind der Reihe nach xm 1/16 Steigung axial zueinander versetzt. Auf diese Weise können sechzehn Nutbereiche ausgebildet werden, die einen schraubenlinienfönnigen Bereich von der gleichen Länge bilden, wie längs der Umfangsreihen der Schneidkanten des Werkzeugs

In Fig. 10 ist ein Antriebsglied für einen intermittierenden Antrieb gezeigt, welches nach dem vorstehend beschriebenen Verfahren hergestellt wurde. Fig. 11 zeigt das Antriebsglied gemäß Fig. 10 von rechts, gesehen, während in Fig. 12 der Steigungswinkel des Antriebsgliedes gemäß Fig. 10 abgewickelt dargestellt ist. Wie die Zeichnungen zeigen, hat das Antriebsglied in Form der Welle 15 eine Schraubenliniennut 18, die aus Nutbereichen 16 mit linearen Böden und Ubergangsbereichen 17 besteht .

Im Außenumfang der als Antriebsglied 15 dienenden Welle wechselt sich eine Vielzahl von Nutbereichen 16 jeweils mit linearem Boden mit Kantenbereichen 17 über ein vorherbestimmtes Ausmaß ab. Jeder der. Nutbereiche 16 verläuft parallel zu einer Senkrechten Y, die rechtwinklig zur Achse X der als Antriebsglied 15 dienenden Welle verläuft und folglich einen Steigungswinkel von 0° hat. Insgesamt sind acht Nutbereiche 16 in Umfangsrichtuhg und in gleichen Abständen voneinander mit einer axialen Versetzung gegeneinander von einer 1/8 Steigung vorgesehen. Es sind auch acht Käntenbereiche 17 in Umfangsrichtung und in gleichen Abständen voneinander mit einer axialen

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Versetzung entsprechend 1/8 Steigung vorgesehen, jedoch ist die Tiefe dieser Kantenbereiche 17 jeweils flacher als die der Nutbereiche 16. Die Verbindungsbereiche zwischen den Kantenbereichen 17 und den ihnen benachbarten Nutbereichen 16 sind also abgeschrägt oder abgekantet. Die Nutbereiche 16 und die Kantenbereiche 17 bilden eine einzige Schraubenliniennut 18, und jeder der Kantenbereiche 17 dient als Zuführungsbereich für ein bewegliches, angetriebenes Glied, wie noch näher erläutert wird.

In die Schraubenliniennut 18. ist das spitze Ende 8 eines beweglichen, angetriebenen Gliedes 6 gemäß Fig. 1 ; gleitbar eingesetzt. Wenn in einer mit einem solchen Antriebsglied zum intermittierenden Antrieb versehenen Vorrichtung das spitze Ende 8 am Kantenbereich 17 entlanggleitet, während das Antriebsglied 15 in Form der Welle gedreht wird, wird das bewegliche, angetriebene Glied 6 in einer vorherbestimmten Richtung entsprechend dem Steigungswinkel des Kantenbereichs 17 bzw.. der durch den Kan-

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tenbereich 17 gegebenen Schrägung verlagert. Wenn das spitze Ende 8 /erreicht, wird der Antriebsmotor 1 entregt, so daß die Bewegung des beweglichen,angetriebenen Gliedes 6 angehalten wird. Das bewegliche, angetriebene Glied 6 wird also vom Kantenbereich 17 weiterbewegt und vom Nutbereich 16 angehalten. Auf diese Weise entsteht eine intermittierende Zufuhrbewegung des beweglichen Gliedes 6.Da der Steigungswinkel des Nutbereichs 16, wie oben beschrieben, 0° beträgt, ist die Halteposition des beweglichen Gliedes 6 selbst dann genau, wenn der Umdrehungswinkel des Antriebsgliedes 15, nämlich.der Welle nicht ganz exakt ist. Der-Motor braucht-also -nicht-von hoker. Präzision --zu sein, sondern stattdessen kann ein weniger kostspieliger Motor verwendet werden.

Mit einem wie vorstehend beschrieben ausgebildeten Antriebsglied kann die Genauigkeit der Hälteposition des beweglichen angetriebenen Gliedes verbessert, werden, ohne daß ein äußerst genauer, teurer Motor benutzt werden muß. Hierdurch verringern

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sich, die Kosten. Weitere Vorteile ergeben sich daraus, daß das.bewegliche, angetriebene Glied des intermittierenden Antriebs glatt und sanft verschiebbar ist.

Claims

KM)GR- KUINKER · SCHMITT-NIlJ^)N-HIRSCIi- - . liVTENTANWÄIJE *: " : : rau« «can μτκντ attorneys K 21841 S/8ma 12. Sept. 1984 ALPS ELECTRIC CO., LTD. 1-7, Yukigaya Otsuka-Cho, Ota-Ku, Tokyo 145, Japan Patentansprüche

1. Antriebsglied für einen intermittierenden Antrieb, gekennzeichnet durch eine Welle und eine im Außenumfang der Welle ausgebildete Schraubenliniennut (18) , die eine Vielzahl von Nutbereichen (16) jeweils mit linearem Boden und einem Steigungswinkel von 0° sowie eine Vielzahl von Kantenbereichen (17) aufweist, von denen die Nutbereiche der Reihe nach längs der Welle axial, versetzt sind und die Kantenbereiche (17) jeweils zwischen zwei einander benachbarten Nutbereichen (16) ausgebildet sind.

2. Intermittierender Antrieb,

gekennzeichnet durch ein Antriebsglied mit einer Welle, in deren Außenumfang eine Schraubenliniennut (18) ausgebildet ist, die eine Vielzahl von Nutbereichen (16) jeweils mit linearem Boden und einem Steigungswinkel von 0° sowie eine Vielzahl von Kantenbereichen (17) aufweist, von denen die Nutbereiche nacheinander längs der Welle axial versetzt und die Kantenbereiche zwischen einander benachbarten Nutbereichen ausgebildet sind, einen Elektromotor zum Antrieb der Welle, und ein bewegliches Glied (6) mit einem spitzen Ende (8), welches so in der Schraubenliniennut (18) gleitend verschiebbar ist, daß das bewegliche Glied bei einer Umdrehung der Welle verlagerbar ist.

3. Intermittierender Antrieb nach Anspruch 2,

dadurch gekennzeichnet, daß das bewegliche Glied (6) in einer vorherbestimmten Richtung durch Drehen der Welle bewegbar ist, wenn sich das spitze Ende (8) jeweils in einem Kantenbereich (17) befindet, und daß die Bewegung der Welle

durch Entregen des Motors anhaltbar ist, wenn sich das spitze Ende (8) jeweils in einem Nutbereich (16) befindet.

4. Intermittierender Antrieb nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet , daß das bewegliche Glied (6) auf einer Führungsstange (5) verschiebbar abgestützt ist/ und daß das spitze Ende (8) mit dem beweglichen Glied (6) durch eine Blattfeder (7) verbunden ist.