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Dokumentenidentifikation DE69704512T2 27.09.2001
EP-Veröffentlichungsnummer 0799676
Titel Kopfstück von einer Schleifmaschine mit automatischer Linearfortbewegung
Anmelder Danobat, S. Coop, Elgoibar, Guipuzcoa, ES
Erfinder Bastida Chueca, Jose Luis, 20870 Elgoibar, (Guipuzcoa), ES
Vertreter Grünecker, Kinkeldey, Stockmair & Schwanhäusser, 80538 München
DE-Aktenzeichen 69704512
Vertragsstaaten DE, FR, GB, IT
Sprache des Dokument EN
EP-Anmeldetag 22.01.1997
EP-Aktenzeichen 975000159
EP-Offenlegungsdatum 08.10.1997
EP date of grant 11.04.2001
Veröffentlichungstag im Patentblatt 27.09.2001
IPC-Hauptklasse B24B 41/04

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft das Kopfstück einer Spindelschleif-maschine mit linearer Fortbewegung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Das Dokument US-46625461-A beschreibt ein Beispiel einer solchen Schleifmaschine.

Stand der Technik

Weisen die Werkstücke eines Loses die gleiche Länge auf, erfolgt der Austausch des zu schleifenden Werkstücks durch eine ausreichende Verschiebung des Schaftes des Gegenhalters zwischen den Abstützungen des Werkstücks des Gegenhalters und dem Kopfstück, um das bisher bearbeitete Werkstück zu entnehmen und das folgende einzusetzen. Beim Austausch eines geschliffenen Werkstücks durch ein anderes unterschiedlicher Länge derselben Bearbeitungsserie, was häufig beim Schleifen von Kurbelwellen erforderlich ist, wird das Kopfstück von Hand in einem Masse verschoben, das nach dem Einsetzen des neuen Werkstücks zu überprüfen ist, was einen ständigen, von Hand durchgeführten Kraftaufwand für die Fortbewegung der für die Verschiebung des Schleiftisches vorgesehenen Spindel erfordert, da die zurückzulegende Strecke z. B. 100 mm betragen kann und das Kopfstück ein beachtliches Gewicht hat. Ein neues Werkstück, das eine andere Länge als das zuvor bearbeitete aufweist, zwingt zu einer neuen Verschiebung und Einstellung des Fortbewegungsmasses. Dieser Arbeitsgang erfordert einen übermässigen Zeitaufwand.

Es besteht die Gefahr, dass das Stützende des Gegenhalters nicht genau in die kegelförmige Aufnahme an der Kante des Werkstücks passt und die Achse daher nicht mittig zur Drehachse der Spindel für die Mitnahme des zum Kopfstück gehörenden Werkstücks liegt.

Die häufige Verschiebung des Kopfstücks über eine grosse Strecke führt ausserdem zu einem nachteiligen Spiel zwischen den Gleitflächen des Kopfschlittens und dem Tisch der Schleifmaschine, der normalerweise ein schwalbenschwanzförmiges Profil aufweist, womit der Verschleiss infolge der ständigen Benutzung zunimmt.

In der EP-311864 gleitet der Kopfschlitten auf einer Führungsschiene, die eine Kugellagerfläche besitzt und mit Schrauben am Tisch der Schleifmaschine befestigt wird.

Das Dokument US-4625461-A, das den bisherigen Stand der Technik darstellt, beschreibt eine mit einer CNC-Einheit ausgestattete Schleifmaschine, welche einen mit einer automatischen linearen Verschiebung verstellbarer Länge versehenen Kopf aufweist, wobei der Schleiftisch relativ zum Maschinenbett beweglich ist und der Kopf relativ zu diesem Tisch gleitet, um sich in einem bestimmten Mass in Abhängigkeit von der veränderlichen Länge des Werkstücks vom Gegenhalter zu entfernen, woneben beide, der Kopf und der Tisch, Stellmittel für ihre automatische Relativfortbewegung aufweisen, welche die unterschiedliche Stellung des Kopfstückes zum Tisch und zum Maschinenbett bestimmt, das mit Mitteln ausgesatttet ist, um die relative Fortbewegung zwischen denselben automatisch zu blockieren oder durchzuführen.

Bei der DE-37 22 650 ist ein ein elektrisches Signal erzeugender Stellsensor mit einem Anschlag des Gegenhalters der Schleifmaschine verbunden, um jeden Fehler in seiner Verschiebung gegenüber einem anderen beweglichen Anschlag anzuzeigen.

Die Schleifmaschine gemäss dem Dokument DE-35 24 401 besitzt einen Schlitten, der sich linear auf Führungsschienen des Maschinenbetts bewegt, und parallele seitliche Führungen ohne Spiel zur Aufnahme hoher Lasten.

Die Gegenstände der Erfindung werden durch eine Maschine nach Anspruch 1 erzielt.

Der Austausch von Werkstücken unterschiedlicher Länge in ein und derselben Bearbeitungsserie erfordert die gesteuerte Fortbewegung des Kopfes über eine lange, veränderliche Strecke, was an Hand einer durch eine CNC- Einheit gesteuerten ersten Stellvorrichtung der veränderlichen Fortbewegung erzielt wird, wobei der am Tisch der Schleifmaschine befestigte Kopf an erster Stelle mit diesem fortbewegt wird, und zwar angetrieben durch eine motorisierte endlose Spindel, bis die Stellvorrichtung, die in einer festen Stellung des Maschinenbetts liegt, welche als Bezugspunkt für das Fortbewegungsmass gilt, die Fortbewegung unterbricht. Während die Stellvorrichtung den Kopf am Maschinenbett hält, wird die Bewegung des Kopfes relativ zum Tisch der Schleifmaschine an zweiter Stelle freigegeben, wonach sich der den Gegenhalter tragende Tisch, gesteuert durch die CNC-Einheit, bis zu der mit dem Kopf programmierten Entfernung fortbewegt.

Bei einer zweiten Stellvorrichtung für die Fortbewegung des Kopfes erfolgt diese durch Austausch von Werkstücken mit nur zwei unterschiedlichen Längenwerten, was häufig bei Kurbelwellen der Fall ist, wodurch sich die Fortbewegungsstrecke wiederholt und einen vorgegebenen Wert einhält.

Fig. 1 entspricht dem Grundriss einer Ausführung des Kopfstücks einer Schleifmaschine mit automatischer Linearfort-bewegung und zeigt die Vorrichtung zur Einstellung des veränderlichen Fortbewegungsmasses.

Fig. 2 zeigt den Aufriss einer zweiten Ausführung des erfindungsmässigen Kopfstücks mit der Vorrichtung zur Einstellung der Fortbewegung zwischen den beiden Anschlägen.

Fig. 3 entspricht einem Querschnitt des Kopfes gemäss der Linie III-III der Fig. 1 und zeigt die Gleitmittel des Kopfes für die automatische Fortbewegung desselben.

Fig. 4 zeigt den Querschnitt des Kopfes der Fig. 3 und im Detail die Gleitmittel.

Die Fig. 5 und 6 entsprechen dem Aufriss und dem Profil der Vorrichtung zum Einstellen der Fortbewegung in Fig. 2.

Unter Bezugnahme auf die Fig. 1, 3 und 4 wird die Schweissmaschine mit dem den Gegenstand der Erfindung bildenden Kopf 5, 6, 8 gezeigt, die eine ersten Vorrichtung 13 zur Einstellung der veränderlichen Fortbewegungsstrecke verhältnis-mässig hohen Wertes, z. B. 100 mm, besitzt, um ein Mass 7 zwischen der Abstützung 4' der Spindel 4 und der Abstützung 3' des Gegenhalters 3, wie das einer (nicht in den Zeichnungen dargestellten) Kurbelwelle von 300 mm zu erzielen. Das Kopfstück 5, 6, 8 mit der horizontalen Mitnahmespindel 4 gleitet auf dem Tisch 2 des Maschinenbetts 2' der Schweissmaschine und besteht aussen aus dem Gehäuse 5 der Spindel und der Aufnahme 6 des Hilfsumlaufmotors 6' gebildet, welche beide auf gleicher Höhe einen einzigen, auf dem Schlitten 8 des Kopfstücks abgestützten Körper bilden, der - wie die Fig. 3 und 4 zeigen - mit zwei Laufeinheiten 9 verkoppelt ist, die auf der Grundplatte 10 des Kopfstücks angeordnet sind, während die Platte mit Hilfe der Schrauben 12 am Tisch 2 der Schleifmaschine befestigt ist.

Der Tisch 2 des Maschinenbetts ist beweglich und weist zwei längliche Abschnitte 2a und 2b unterschiedlichen Profils auf, von denen der erste in den Fig. 3 und 4 gezeigt wird und sich über die gesamte Strecke unter dem Kopfstück erstreckt, während der in Fig. 6 dargestellte Abschnitt 2b des Tisches in bekannter Weise schwalbenschwanzförmig ausgebildet ist und über den restlichen Bereich des Tisches zur Seite des' Gegenhalters 3 hin verläuft. Der Tisch 2 wird von der internen endlosen Spindel 32 der Schweissmaschine angetrieben, die durch eine Spindelmutter 32' mit dem Tisch 2 verbunden ist und über einen von der CNC-Einheit der schleifmaschine gesteuerten Servomotor 31 angetrieben wird.

Der Schlitten 8 und die Grundlatte 10 des Kopfstücks werden gemäss Fig. 4 über die Breite einer Verbindungsfläche 80 mit gebrochenem profil verbunden, deren Laufflächen 80a von den Laufeinheiten 9 zur Verfügung gestellt werden, welche sich entlang des Tischabschnitts 2a erstrecken, und zwar jeweils eine an jeder Seite der Grundplatten 10, welche die länglich durch die Flansche 88 verbundenen Führungsschienen 9b sowie eine Vielzahl von handelsüblichen Schlitten 9a für den Rücklauf der Walzen umfassen, die auf jeder Führungsschiene 9b angeordnet sind und den Schlitten 8a des Kopfes tragen, der mit Hilfe der Schrauben 82 befestigt wird. Die Führungsschienen 9a werden mit Hilfe der Schrauben 87 parallel an der Grundplatte 10 des Kopfstücks befestigt.

Um die Fortbewegung des Kopfstücks 5, 6, 8 relativ zum Tisch 2 der Schweissmaschine freizugeben, besitzt der Schlitten 8 des Kopfes zwei zwischen den Führungsschienen 9b angeordnete hydraulische Kolbenpaare 81, die über einen hydraulischen Kreislauf 83 mit seitlichem Einlauf 83a in den Schlitten 8 angetrieben werden. Die Kolben 81 drücken auf die Blockierschrauben 84, deren Vierkant-Köpfe den Schlitten 8 zurückhielten, gegen die Grundplatte 10, um die Fortbewegung mit Hilfe der Wirkung der Tellerfedern zu unterbinden. Der Abstand zwischen den Flächen des Schlittens 8 und der Grundplätte 10 wird, nach Freigabe der Fortbewegung des Schlittens, über eine Zwischenscheibe 86 zur Anpassung des Anschlags der Schraube 84 eingestellt.

Die in den Fig. 1 und 3 gezeigte Vorrichtung 13 zur Verstellung des veränderlichen Fortbewegungsstrecke umfasst eine Positionierwalze 15, deren Halterung 15' im Maschinenbett 2' der Schleifmaschine verankert ist, während ihr Schaft 16 ein kegelstumpfförmiges Blockierende 16' aufweist, den an der Walze 15 anliegenden und mit dieser verbundenen Mikrounterbrecher 14, sowie die mit dem Gehäuse 5 des Kopfes verbundene Platte 19, welche eine Lager 17 des Schaftendes 16' und einen zur Platte 19 gehörenden Ansatz 18 besitzt, der den Mikrounterbrecher 14 betätigt. Zur Durchführung der Fortbewegung des Kopfstücks 1 zwecks Einstellung eines neuen Masses 7 zwischen den Abstützungen 3' und 4' des Werkstücks, ist die CNC-Einheit für eine Fortbewegung des Tisches 2 des Maschinenbetts gemäss der Längsachse programmiert, welche dem Abstand der Länge zwischen dem neu zu schleifenden Werkstück und dem ausgewechselten entspricht. Bei einem ersten Arbeitsgang ist das Kopfstück 1 durch die Vierkant-Schrauben 84 blockiert, und der Tisch 2 wird in einer Richtung verschoben, bis der Mikrounterbrecher 14 betätigt und der Kopf durch den Schaft 16 an das Maschinenbett 2' gedrückt wird, welche Stellung als Referenz für das Mass der Fortbewegungsstrecke gilt, das dem Massunterschied der beiden Werkstücke in der einen oder anderen Richtung gleich ist. Bei den darauffolgenden Wechseln des Werkstücks wird die Fortbewegung des Schlittens 8 des Kopfstücks durch die Kolben 81 freigegeben, und der Tisch 2 legt eine Strecke zurück, die diesem Unterschied entspricht, während der Kopf gegen das Maschinenbett 2' gedrückt wird.

Die Fig. 2, 5 und 6 zeigen die Vorrichtung 20 zur Einstellung der sich wiederholenden Fortbewegungsstrecke des Kopfes 5, 6, 8 zwischen den Anschlägen. Die Vorrichtung 20 erstreckt sich horizontal über die der Abstützung 3' des Werkstücks gegenüberliegende Seite und umfasst eine den Kopf 1 antreibende Walze 21, die mit Hilfe der Platte 24 an Tisch verankert ist, den Kolben 22 der Walze 21, die parallel zum Kolben verschiebbare Zugstange 23, welche durch die Halterung 24 dringt und zwei bewegliche Anschläge 25 und 25' aufweist, die jeweils am einer Seite der Halterung 24 mit verstellbarem Abstand voneinander angeordnet sind, welche die sich wiederholende Strecke der Fortbewegung des Kopfes 5, 6, 8 bestimmt. Der Kolben 22, der auf den Kopf drückt, wird mit einem Kupplungsteil 30 am Gehäuse 5 befestigt. Jeder der beweglichen Anschläge 25, 25' beendet seine Fortbewegung am entsprechenden, am der Halterung 24 befestigten Anschlag 27, 27', und die mit dem jeweiligen feststehenden Anschlag 27, 27' verbundenen optischen Stellungsdetektoren 26 steuern die Betätigung der Walze 21 und gewährleisten einen genauen Fortbewegungswert.

Die Zugstange 23 besteht aus einer Stange mit einem Durchmesser von beispielsweise 10 mm, und die beweglichen Anschläge 25 und 25' aus einer zur Zugstange 23 koaxialen Scheibe. An dieser koaxialen Scheibe werden eine konkavkonvexe Zwischenlegscheibe 28 und eine aus elastischem Kautschuk bestehende Zwischenlegscheibe 29 zur Dämpfung des Schlages gegen die feststehenden Anschläge 27, 27' befestigt.


Anspruch[de]

1. Schleifmaschine in der Art einer Schleifspindel (4) mit horizontaler Drehung, ausgestattet mit einer CNC-Einheit, welche einen mit linearer Verschiebung versehenen Kopf (5, 6) zum Schleifen von Aussenflächen von Teilen verschiedener Länge aufweist, wobei der Tisch (2) der Schleifmaschine relativ zum Maschinenbett (2') beweglich ist und der Kopf über einen Kopfschlitten (8) relativ zum Tisch (2) auf Führungsschienen mit Rolleinheiten (9) gleitet, um sich in einem bestimmten Mass (7) in Abhängigkeit von der veränderlichen Länge des Werkstücks zu entfernen, wobei beide, der Kopf (5, 6) und der Tisch (2), Stellmittel (13, 20, 21, 31, 32) für ihre automatische Relativfortbewegung aufweisen, dadurch gekennzeichnet, dass diese automatische Verschiebung auf beiden Strecken veränderlich und wiederholt erfolgt, und zwar mit Hilfe der beiden Vorrichtungen (13, 20) für die automatische Streckeneinstellung, welche die verschiedenen Stellungen des Kopfes gegenüber dem Tisch (2) und dem Maschinenbett (2') bestimmt, und dass die erste Vorrichtung (13) eine Laufkopplung (8, 9, 10) zwischen dem Schlitten (8) des Kopfes und dem Tisch (2) umfasst, die mit Mitteln (81, 83, 84, 85) für die automatische Blockierung und Freigabe der Verschiebung des Kopfes ausgestattet sind, während die zweite Vorrichtung (20) zur Einstellung der Wiederholungsstrecke eine im Tisch (2) verankerte Walze (21) für den Antrieb des Kopfes (5, 6), eine zur Walze (21) parallele und vom Kolben (22) mitgezogene Spannstrebe (23), zwei je nach der Länge der Strecke mit Abstand auf der Spannstrebe (23) befestigte bewegliche Anschläge (25, 25'), zwei am Tisch (2) festsitzende Anschläge (27, 27') und zwei mit diesen festen Anschlägen (27, 27') verbundene Sensoren (26, 26') enthält.

2. Schleifmaschine nach Anspruch 1, wobei die Kopplung (8, 9, 10) zwischen dem Schlitten (8) des Kopfes und dem Tisch (2) einen internen hydraulischen Kreislauf (83), eine am Tisch (2) befestigte Grundplatte (10) des Kopfes, zwei zwischen dem Schlitten (8) und der Grundplatte (10) angeordnete Laufeinheiten (10) und zwei im Schlitten (8) gelagerte und von - diesem hydraulischen Kreislauf (83) betätigte Kolben (81) aufweist, welche zur Freigabe der Gleitbewegung an einer entsprechenden Vierkant- Blockierschraube (84) ziehen, die die Grundplatte (10) unter der Wirkung einer Tellerfeder (85) gegen den Schlitten (8) drückt.

3. Schleifmaschine nach Anspruch 1, wobei die Vorrichtung (13) zur Verstellung der verändlichen Verschiebungsstrecke eine Walze (15) für die Verstellung des Kopfes (5, 6) bezüglich eines Referenzpunkts des Maschinenbetts (2'), einen Schaft (16) zur Zurückhaltung des Kopfes am Maschinenbett (2') und einen an der Walze (15) befestigten Mikrounterbrecher (14) enthält, der den Schaft (16) nach einer anfänglichen gemeinsamen Bewegung des Tisches (2) und des Kopfes betätigt.







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