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Dokumentenidentifikation DE3539409A1 05.06.1986
Titel Verfahren und Einrichtung zur Winkeleinstellung drehbeweglicher Baugruppen an Werkzeugmaschinen
Anmelder VEB Werkzeugmaschinenkombinat "7. Oktober" Berlin, DDR 1120 Berlin, DD
Erfinder Ulrich, Hans-Joachim, Dipl.-Ing., DDR 1156 Berlin, DD;
Quandt, Joachim, Dipl.-Ing., DDR 1020 Berlin, DD;
Rühle, Jürgen, Dipl.-Ing., DDR 1055 Berlin, DD;
Jehmann, Andreas, Dipl.-Ing., DDR 1156 Berlin, DD
DE-Anmeldedatum 07.11.1985
DE-Aktenzeichen 3539409
Offenlegungstag 05.06.1986
Veröffentlichungstag im Patentblatt 05.06.1986
IPC-Hauptklasse B23Q 16/06
IPC-Nebenklasse B23F 23/08   

Beschreibung[de]

Verfahren und Einrichtung zur Winkeleinstellung drehbe-

weglicher Baugruppen an Werkzeugmaschinen Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Einrichtung zur zielgerichteten und präzisen Winkeleinstellung drehbeweglicher Baugruppen mit ungleicher Massenverteilung ZUM Schwerpunkt. Die Erfindung ist anwendbar für drehbewegliche Baugruppen an Werkzeugmaschinen.

insbesondere für drehbewegliche Baugruppen mit einem Hubartig bewegten Werkzeugträger einer Zahnradschleif.aschine.

Es sind Zahnradscbleifaaschinen bekannt, z.B. der Firmen NILES, Maag; BHS-Höfler. Reishauer. die mit einer fest angeordneten vertikalen Werkstückachse und Mit eine winkeleinstellbaren und hubartig bewegten Werkzeugträger ausgerüstet sind.

Das den Werkzeugträger aufnehmende und an der Ständerbaugruppe angeordnete und winkeleinstellbare Schwenkteil besitzt eine spiel freie radiale Lagerung in der Ausführung von hängend angeordneten wälzgelagerten Rollen.

Als Antrieb zur Winkeleinstellung des Schwenkteiles ko-Men bekannterweise Schneckengetriebe bzw. Ritzel-Zahnsegnenttriebe zu Einsatz. Die Klemmung erfolgt ublicherweise mittels schraube-Mutter oder vorgespannten Federelementen.

Die durch den notwendigen Aufbau des Werkzeugträgers und des Schwenkteiles einer Zahnradschleifmaschine entstehende Massenverteilung und ihrer Hebelatae bezüglich der Lagestablieisierungselemente fühhrt zu Kippmomenten um 3 senkrecht aufeinander stehende Achsen.

Hierbei sind die Kippiolente um die Schwenkteilachse und um eine vertikale Achse infolge der Werkzeugträger-Hubbewegung veränderlich und führen zu unterschiedlichen Belastungen der Schwenkteillagerung Sowie zu Deformationen der Antriebs-, Spann- und Gestelleleiente.

Als Folge dieser unterschiedlichen Belastungen bzw. Deforkationen hat sich die zum Stand der Technik angegebene Lagerung und Klemmung des Schwenkteiles als nicht ausreichend erwiesen.

So hat die zum Stand der Technik angegebene Lagerung den entscheidenden Nachteil, daß in Abhängigkeit des Antriebes und der Winkellage des Schwenkteiles eine Mittelpunktverlagerung desselben auftritt.

Nachteilig bei allen bisher verwendeten Lagestabilisierungselementen ist, daß sie keinen ausreichenden Ausgleich der Kräfte bewirken, die durch die Massenverteilung beim Schwenken der Bauteile hervorgerufen werden.

Von erhebliche Nachteil ist, daß in Abhängigkeit von der Schwenkrichtung des Schwenkteiles keine definierte Spielauslage im Schwenktrieb erfolgt. so daß keine exakte Zuordnung zwischen dem Schwenkwinkel des Schwenkteiles und dem Drehwinkel des Schwenktriebes vorliegt, da das Kippmoment um die Schwenkteilachse im Schrei gungewinkelbereich von ß s 1 450 nach Größe und Richtung veränderlich ist.

Ziel der Erfindung ist es, ungleiche statische Belastungen an den Verstellgruppen eines Schwenkteiles einer Werkzeugmaschine zu vermeiden1 um einen Werkzeugträger zielgerichtet und mit erhöhter Genauigkeit auf einen vorgegebenen Winkel einer Flanken richtung eines Zahnrades einzustellen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Einrichtung zur Winkeleinstellung eines Schwenkteiles einer Werkzeugmaschine zu schaffen diese gestatten, daß an der Lagerung und an den Verstell- und Gestellelementen eines Schwenkteiles zur Winkeleinstellung gleiche statische Belastungsverhältnisse vorliegen.

Erfindungegemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß der Werkzeugträger in eine vorgegebene Hublage gefahren und positioniert wird so daß bei einen Schrägungewinkel von ß e Oo die Normale zur Schwenkteil-Schwerelinie S im Schwenkteilechwerpunkt P5 durch den Schwenkpunkt A verläuft1 wobei der Schwenkteilechwerpunkt Ps von dem Schwenkpunkt A dea Abstand ar o im Schrägungsuinkelbereich ß = # 450 aufweist daß zur Winkeleinstellung des Schwenkteiles angeordnete Klemmelemente sodann gelost und mit diesen in Verbindung stehende schaltbare An-und Abdrückrollen angestellt werden; daß nach der Winkeleinstellung das Schwenkteil wieder geklemat-, die An-und Abdrückrollen wieder gelöst werden und anschließend die Positionierung der Hublage des Werkzeugträgers aufgehoben wird.

Die erfindungsge.äßen Mittel sehen vor, daß das Schwenkteil am Ständer in einer spielfreien Radiallagerung angeordnet ist. Als Lagestabilieierungselemente sind in der vertikalen Ebene der spielfreien Radiallagerung in deren oberen Lage eine bekannte Andrückrolle und in der unteren Lage und im Winkel zur Senkrechten mindestens zwei bekannte Abdrückrollen angeordnet. Zusätzlich sind erfindungsgemäß noch mindestens zwei Abdrückrollen als Stabilisierungselemente. vorzugsweise senkrecht zur Schwenkteil-Schwerelinie S bei ß - t 0° angeordnet.

Der Vorteil der erfindungsgemäßen Lösung besteht darin, daß die angegebenen Mittel einen Ausgleich der Kräfte bewirkenw, die durch die Massenverteilung beim Schwenken der Bauteile hervorgerufen werden. Das Einstellen des Schwenkteiles auf einen vorgegebenen Wert kann somit feinfühlig und mit einer hohen Genauigkeit vorgenommen werden.

Die Lagestabilisierungselemente bewirken durch ihre Anordnung daß nach den Losen der Klemmelemente kein Spiel zwischen Schwenkteil und Ständer entsteht und die Bestimmungsfläche F erhalten bleibt.

Durch die Anordnung einer spiel freien Radiallagerung wird die zentrisch. Lage des Schwenkpunktes A des Schwenkteiles beibebalteng unabhängig von der Schwenkrichtung und der Winkellage des Schwenkteiles Ein wesentlicher Vorteil ergibt sich durch die variable Positionierbarkeit des Werkzeugträgers in der Art, daß bei eine. Schrägungswinkel von ß 1 0° die Normale zur Schwenkteil-Schwerelinie S im Schwenkteilechwerpunkt Ps durch den Schwenkpunkt A verläuft.

indem die Schwenkteil-Schwerelinie S vom Schwenkpunkt A einen Abstand au 0 aufweist, ergibt sicht unabhängig von Schwenkrichtung und Schwenkwinkel, im Bereich ß x +450 durch die gleichgerichtete Momentenwirkung. bezogen auf den Schwenkpunkt A1* daß der Getriebezug des Schwenkteiles ständig spielfrei und vorgespannt ist.

Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungebeispiel näher erläutert werden.

In der zugehörigen Zeichnung zeigen: Fig. 1 : Die schematische Darstellung verschiedener SchleifkOrper- bzw. Werkzeugträgerstellungen Fig. 2 : Einen Längeschnitt durch Ständer und Schwenkteil einer Zahnredschleifmaschine Fig. 3 : Einen Querschnitt durch Ständer und Schwenkteil nach Fig. 2 Fig. 1 zeigt die Lage der Schwenkteilechwerpunkte B; C; D; E des Werkzeugträgers 6 auf der Schwenkteil-Schwerelinie S. Im Punkt B befindet sich der Schwenkteilschwerpunkt in oberster Hubstellungi im Punkt C in Hubmitte.

im Punkt D in Schwenkposition und im Punkt E in unterster Hubstellung des Werkzeugträgers.

Im oberen Teil der Fig.1 ist die Spielauslegung des Schwenktriebes 4 bei Einstellen des Schwenkteiles 1 auf einen vorgegebenen Winkel dargestellt.

In Fig. 2 und 3 sind die Bau- und Funktionselemente in ihrer Anordnung und funktionellen Bestimmung dargestellt.

Die Lagebestimmung des Schwenkteiles 1 zum Ständer 2 erfolgt mittels der bestimmungsfläche F, der spielfreien Radiallagerung 3 und des Schwenktriebes 44 Der Schwenkwinkel des Schwenkteiles 1 wird durch ein bekanntes, nicht dargestelltes. Winkelmeßsystem registriert.

AM Schwenkteil 1 ist der Positionsgeber 5 angeordnet. durch den bei Erreichen der Schwenketellung des Werkzeugträgers 6 ein Signal ausgelöst wird. Am Ständer 2 sind mehrere KleW-elemente 7 angeordnet welche in der Bestimmungsfläche F, zwischen Schwenkteil 1 und Ständer 2; eine hohe Flächenpressung und daiit eine hohe Kontaktsteife dieser Trennfuge erzeugen. Gleichfalls sind a. Ständer eine Andruckrolle 10 und mehrere Abdrückrollen 8; 9 angeordnet. die in Verbindung mit den Klemmelementen 7 hydraulisch betätigt werden.

Durch die gegebene Konstruktion ist die Lage der Schwenkteil-Schwerelinis S im Abstand a vom Schwenkpunkt A bestimmt. Infolge der Hubbewegung des Werkzeugträgers 6 ergibt sich eine Verlagerung des Schwenkteilechwerpunktes Ps auf der Scbwenkteil-Schwerelinie 5. Je nach Stellung des Werkzeugträgers 6 ergeben sich unterschiedlicbe Kippaomente um den Schwenkpunkt A des Schwenkteiles 1 und um eine vertikale Achse. Beim Lösen der Klemmelemente 7 entstehen also unterschiedliche Belastungen am Schwenkt rieb 4, der spielfreien Radiallagerung 3 und in der Bestimmungsfläche F.

Der Ablauf zum Einstellen des Winkels gemäß dem Verfahren ist wie folgt.

Zum Einstellen des Schrägungawinkele wird der Werkzeug träger 6 in die Schwenkposition gefahren. Dabei liegt der Schwenkteilschwerpunkt Ps beim Schrägungswinkel ß = 0° auf gleicher Höhe wie der Schwenkpunkt A. Da so der kürzeste Abstand des Schwenkteilschwerpunktes Ps zum Schwenkpunkt A gegeben ist, folgen damit zwangsläufig minimale änderungen der Belastungen bei der Veränderung des Schrägungswinkels. Wird nun vor dem Schwenken, nachdem der Werkzeugträger 6 die Schwenkposition eingenommen hat, durch Druckbeaufschlagung der Klemmelemente 7 die Klemmung gelöst und gleichzeitig die unteren Abdrückrollen 8. die mittleren Abdrückrollen 9 und die Andrückrolle 10 mit dem jeweils erforderlichen Druck der über die Druckminderventile 11 einstellbar ist in Funktion gebracht, entsteht eine niedrige, annähernd konstante Flächenpressung in der Bestim.ungsfläche F und das Schwenkteil 1 verlagert sich nicht gegenüber den Ständer 2. Da die Kippkräfte anteilmäßig von den Abdrückrollen 8: 9 und der Andrückrolle 10 übernommen werden entstehen nur geringe Reibungekräfte beim Schwenken. Es ist somit eine sehr genaue und feinfühlige winkeleinstellung möglich, zumal immer annähernd gleiche Belastungen am Schwenktrieb 4; an der spielfreien Radiallagerung 3 und in der Bestimmungsfläche F vorhanden sind.

Durch die, unabhängig von der Schwenkrichtung, gleichgerichtete Momentenwirkung des Schwenkteiles 1, bezogen auf den Schwenkpunkt A, erfolgt eine ständige Spielfreiheit und Vorspannung im Schwenktrieb 4; wie aus Fig. 1 ersichtlibh ist.

Nach de. Einstellen der Winkelposition werden die Klemmelemente 7 in Klemmstellung gebracht. Die An- und Abdrückrollen 8; 9; 10 werden gelöst. Danach wird die Positionierung der Hublage des Werkzeugträgers 6 aufgehoben.

Die durch die Massenverteilung beim Schwenken der Bau teile hervorgerufenen Kräfte werden durch die An- und Abdrückrollen 8; 9, t0 sowie durch die Klemmkräfte sicher beherrscht und es tritt keine Winkelveränderung zu eingestellten Wert auf.

Durch die Einhaltung der erfindungsgemäßen Verfahrensschritte und die Anwendung der vorgeschlagenen Mittel wird eine Erhöhung der Genauigkeit der Schrägungswinkeleinstellung an Zahnradschleifmaschinen erreicht.

Aufstellung der verwendeten Bezugszeichen i - Schwenkteil 2 - stinder 3 - spielfreie Radisllagerung 4 - Scbwenktrieb 5 - Positionsgeber 6 - Werkzeugträger 7 - Klemmelement 8 - untere abdrückrolle 9 - mittlere Abdrückrolle 10 - Andrückrolle 11 - Druckminderventil Ps - Schwenkteilechwerpunkt S - Schwenkteil-Schwerelinie A - Schwenkpunkt B - Schwenkteilschwerpunkt, Werkzeugträger in oberster Hubstellung C - Schwenkteilschwerpunkt; werkzezugträger in Hubmitte D - Schwenkteilschwerpunkt; Werkzeugträger in Scbwenkstellung E - Schwenkteilschwerpunkt, Werkzeugträger in unterster Hubstellung F - Bestimmungefläche - L e e r s e i t e -


Anspruch[de]

Verfahren und Einrichtung zur Winkeleinstellung drehbeweglicher Baugruppen an werkzeugraschinen Patentansprüche 1. Verfahren zur Winkeleinstellung drehbeweglicher Baugruppen an Werkzeugmaschinen, insbesondere eines Schwenkteiles einer Zahnradschleifmaschine wobei des Schwenkteil Träger eines hubartig bewegten Werkzeugträgers und Mittels eines Antriebes geschwenkt und durch Klemmelemente feststellbar ist gekennzeichnet dadurch daß der werkzeugträger (6) in eine vorgegebene Hublag. gefahren und positioniert wird; so daß bei einem Schrägungswinkel ß = 0° die Normale zur SchwenkteilSchwerelinie S im Schwenkteilschwerpunkt P8 durch den Schwenkpunkt A verläuft. wobei der Schwenkteilschwerpunkt Po von de. Schwenkpunkt A den Abstand a>0 im Schrägungswinkelbereich ß = # 45° aufweist.

daß zur Winkeleinstellung des Schwenkteiles (1) angeordnete Kleluelesente (7) sodann gelöst und mit diesen in Verbindung stehende schaltbare Andrückrolle (10) und Abdrückrollen (8 9) angestellt werden; daß nach der Winkeleinstellung des Schwenkteil (1) wieder geklebt, die Andrückrolle (10) und Abdrückrollen (8: 9) wieder gelöst werden und anschließend die Positionierung der Hublage des Werkzeugträgers (6) aufgehoben wird.

2. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1.

gekennzeichnet dadurch daß das Schwenkteil (1) an Ständer (2) in einer spielfreien Radiallagerung (3) angeordnet ist und daß in der vertikalen Ebene der spielfreien Radiallagerung (3) in deren oberen Lage eine bekannte Andrückrolle (10) und in der unteren Lage und @@ Winkel zur Senkrechten nindestens zwei bekannte Abdrückrollen (8) angeordnet sind, daß mindestens noch zwei Abdrückrollen (9) senkrecht zur Schwenkteil-Schwerelinie S bei ß 9 1 00 angeordnet sind.







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