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Dokumentenidentifikation DE102005045023B3 04.01.2007
Titel Regelscheibengruppe für eine spitzenlose Schleifmaschine
Anmelder Studer Mikrosa GmbH, 04179 Leipzig, DE
Erfinder Lange, Magnus, 04179 Leipzig, DE;
Zwahlen, Reto, Steffisburg, CH;
Holderegger, Walter, Schwarzenegg, CH;
Otto, Karsten, 04720 Döbeln, DE
Vertreter Witte, Weller, Gahlert, Otten & Steil, 70178 Stuttgart
DE-Anmeldedatum 12.09.2005
DE-Aktenzeichen 102005045023
Veröffentlichungstag der Patenterteilung 04.01.2007
Veröffentlichungstag im Patentblatt 04.01.2007
IPC-Hauptklasse B24B 41/04(2006.01)A, F, I, 20051017, B, H, DE
IPC-Nebenklasse B23Q 5/22(2006.01)A, L, I, 20051017, B, H, DE   
Zusammenfassung Eine Regelscheibengruppe (1) für eine spitzenlose Schleifmaschine weist ein Regelspindel-Lagergehäuse (32) auf, in dem eine Regelscheibe (12) um eine erste Achse (11) drehbar gelagert ist. Eine Vorrichtung dient zum Verschwenken des Regelspindel-Lagergehäuses (32) um eine maschinenfeste, zweite Achse (36), die zur ersten Achse (11) parallel verläuft und von dieser beabstandet ist, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen einem maschinenfesten Bauteil und einem von der ersten und der zweiten Achse (11, 36) beabstandeten Punkt des Regelspindel-Lagergehäuses (32) ein Keilgetriebe (40-46) angeordnet ist (Figur 1).

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft eine Regelscheibengruppe für eine spitzenlose Schleifmaschine, mit einem Regelspindellager-Gehäuse, in dem eine Regelscheibe um eine erste Achse drehbar gelagert ist, und mit einer Vorrichtung zum Verschwenken des Regelspindellager-Gehäuses um eine maschinenfeste, zweite Achse, die zur ersten Achse parallel verläuft und von dieser beabstandet ist.

Eine Regelscheibengruppe der vorstehend genannten Art ist aus der DE 296 11 638 U1 bekannt.

Bei einer spitzenlosen Schleifmaschine befindet sich das Werkstück, das die Form eines Drehkörpers aufweist, auf einer Auflage, dem so genannten Lineal. Von der einen Seite greift eine Schleifscheibe am Werkstück an, das von der gegenüberliegenden Seite mittels eine Regelscheibe gegengehalten wird. Die Drehachse der Regelscheibe erstreckt sich im Wesentlichen parallel zur Werkstückachse; in der Praxis schließen die Achsen in der Regel aus prozesstechnischen Gründen einen kleinen Winkel miteinander ein.

Im Verlaufe des spitzenlosen Schleifprozesses ist es erforderlich, die beteiligten Baugruppen zuzustellen. Insoweit ist es bekannt, die Regelscheibe in einer horizontalen Richtung quer zur Werkstückachse, d.h. entlang der so genannten X-Achse, zuzustellen. Der erforderliche Vorschub kann mit herkömmlichen Vorschubantrieben dargestellt werden. Es ist jedoch auch bekannt, die Regelscheibe auf einer Schwinge anzuordnen und die Zustellung durch ein Verschwenken der Schwinge zu bewirken.

Die aus der eingangs genannten DE 296 11 638 U1 bekannte spitzenlose Schleifmaschine arbeitet mit einem Bandschleifgerät als Werkzeug. Das Bandschleifgerät ist am unteren Ende eines Pendels befestigt, dessen Drehpunkt oberhalb des Bearbeitungsbereichs am Maschinengestell angeordnet ist. Die Pendelbewegung verläuft quer zur Werkstückachse. Die Zustellung des Bandschleifgeräts wird dabei über einen Kettentrieb und ein Handrad bewirkt. Auf der dem Bandschleifgerät gegenüber liegenden Seite der Werkstückauflage befindet sich eine Regelscheibengruppe mit einer Regelscheibe, die gleichfalls unten an einem Pendel befestigt ist. Das Pendel ist auch in der beschriebenen Weise für eine Zustellung mittels Handrad eingerichtet.

Die bekannte Regelscheibengruppe hat damit den Nachteil, dass sie keine präzise Zustellung gestattet und dass sie einen erheblichen Bauraum, insbesondere eine erhebliche Höhe der Maschine erfordert.

Der Erfindung liegt demgegenüber die Aufgabe zugrunde, eine Regelscheibengruppe der eingangs genannten Art dahingehend weiterzubilden, dass die vorstehend genannten Nachteile vermieden werden. Insbesondere soll eine kompakt aufgebaute Regelscheibengruppe zur Verfügung gestellt werden, die eine präzise Zustellung der Regelscheibe gestattet.

Bei einer Regelscheibengruppe der eingangs genannten Art wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass zwischen einem maschinenfesten Bauteil und einem von der ersten und der zweiten Achse beabstandeten Punkt des Regelspindellager-Gehäuses ein Keilgetriebe angeordnet ist.

Das erfindungsgemäß verwendete Keilgetriebe gestattet nämlich eine feinfühlige und präzise Lageregelung mit hohen Betätigungskräften, und das Ganze bei einem sehr kompakten Aufbau.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist das Keilgetriebe eine Kurvenscheibe auf, die sich an einem Gegenlager abstützt.

Diese Maßnahme hat den Vorteil, dass über die Drehung der Kurvenscheibe in Verbindung mit einem geeigneten Unrundprofil eine feinfühlige Lageregelung mittels eines Drehantriebes möglich ist, wie er in hoher Präzision und zu überschaubaren Kosten als Standardbauteil erhältlich ist.

Bei diesem Ausführungsbeispiel ist weiter bevorzugt, wenn die Kurvenscheibe um eine dritte Achse drehbar und das Gegenlager als um eine vierte Achse drehbare Rolle ausgebildet ist.

Diese Maßnahme hat den Vorteil, dass durch die Verwendung einer Rolle eine nur sehr geringe Reibung beim Verstellen des Keilgetriebes entsteht, was einerseits der Genauigkeit und andererseits der Lebensdauer zugute kommt.

Ein besonders einfacher kinematischer Aufbau entsteht, wenn die dritte und die vierte Achse parallel zur ersten und zur zweiten Achse verlaufen.

Bei Ausführungsformen der Erfindung wird eine gute Wirkung erzielt, wenn die Kurvenscheibe am Regelspindellager-Gehäuse und das Gegenlager am maschinenfesten Bauteil angeordnet ist.

Wie bereits erwähnt wurde, kann es aus prozesstechnischen Gründen zweckmäßig sein, die Regelscheibe zusätzlich zu der Zustellung entlang der X-Achse noch entlang weiterer Achsen verstellbar und/oder um weitere Achsen verschwenkbar auszubilden.

Bei Ausführungsformen der Erfindung verläuft daher beispielsweise die zweite Achse horizontal, und das Regelspindellager-Gehäuse ist in Vertikalrichtung verstellbar und/oder das Regelspindellager-Gehäuse ist um eine zur zweiten Achse quer verlaufende horizontale, fünfte Achse verschwenkbar.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:

1: eine äußerst schematisierte Seitenansicht einer Vorrichtung zum Verschwenken für ein Regelspindel-Lagergehäuse;

2: eine perspektivische Gesamtansicht einer praktischen Ausführungsform der Vorrichtung gemäß 1, von hinten; und

3: eine perspektivische Gesamtansicht einer praktischen Ausführungsform der Vorrichtung gemäß 1, von vorne.

In 1 bezeichnet 1 eine Regelscheibengruppe einer spitzenlosen Schleifmaschine. Die Regelscheibengruppe 1 steht einer Schleifscheibe 10 gegenüber. Sie enthält eine um eine erste Achse 11 drehbare Regelscheibe 12, der ein Regelscheibenantrieb 13 zugeordnet ist. Zwischen der Schleifscheibe 10 und der Regelscheibe 12 befindet sich ein Werkstück 14 mit einer zur Zeichenebene senkrechten Werkstückachse 15. Das Werkstück 14 liegt auf einer Werkstückauflage 16 auf.

In der Schleiftechnik wird die Längsachse, die parallel zur Werkstückachse 15 verläuft, als Z-Achse bezeichnet. Die dazu quer verlaufende Horizontalachse, entlang der die Schleifscheibe 10 und/oder die Regelscheibe 12 relativ zum Werkstück 14 zustellbar sind, wird als X-Achse bezeichnet. Die dritte, vertikale Achse ist die Y-Achse. Meist ist die Regelscheibe 12 noch um eine zur X-Achse parallele Achse verschwenkbar, die als A-Achse bezeichnet wird.

Die Regelscheibe 12 liegt mit ihrer Umfangsfläche 18 an dem Werkstück 14 an und hält dieses gegen die Schleifscheibe 10. Die aktuelle Position der Regelscheibe 12 in Richtung der X-Achse ist in 1 durch das Bezugszeichen 20 symbolisiert.

Um die Regelscheibe 12 in Richtung der X-Achse auf das Werkstück 14 zuzustellen, ist erfindungsgemäß eine Vorrichtung zum Verschwenken vorgesehen, die nachstehend beschrieben wird.

Der Regelscheibenantrieb 13 ist in einem Regelspindellager-Gehäuse 32 untergebracht. Das Regelspindellager-Gehäuse 32 ist etwa unterhalb der ersten Achse 11 mit einem maschinenfesten Schwenkbock 34 um eine zweite Achse 36 schwenkbar verbunden. Die zweite Achse 36 verläuft im Wesentlichen parallel zur Z-Achse. An seiner der ersten Achse 11 gegenüberliegenden Seite ist das Regelspindel-Lagergehäuse 32 mit einer Kurvenscheibe 40 versehen. Die Kurvenscheibe 40 ist um eine dritte, ebenfalls im Wesentlichen parallel zur Z-Achse verlaufende Achse 43 drehbar. Sie wird von einem Kurvenscheibenantrieb 42 angetrieben. Die Kurvenscheibe 40 stützt sich und damit die frei auskragende Seite des Regelscheibenlager-Gehäuses 32 auf einer Rolle 44 ab. Die Rolle 44 ist um eine vierte Achse 46 drehbar, die in dem Schwenkbock 34 ebenfalls im Wesentlichen parallel zur Z-Achse verläuft.

Wenn im vorliegenden Zusammenhang von „im Wesentlichen parallel" die Rede ist, so ist damit eine Anordnung gemeint, die entweder streng parallel oder aber aus prozesstechnischen Gründen auch um einige Grad unparallel verläuft.

Wenn die Kurvenscheibe 40 durch den Kurvenscheibenantrieb 42 beispielsweise in Gegenuhrzeigerrichtung verdreht wird, wie in 1 durch einen Pfeil 48 und einen Winkel &phgr; dargestellt, dann läuft die Kurvenscheibe 40 mit ihrem Umfang auf der Rolle 44. Da der Radius R der Kurvenscheibe 40 vom Winkel &phgr; abhängt, wird auf diese Weise die in 1 rechte Seite des Regelspindellager-Gehäuses 32 bei einer Drehung um den Pfeil 48 angehoben und damit das Regelspindellager-Gehäuse 32 um die zweite Achse 36 verschwenkt, wie mit einem Winkel &rgr; eingezeichnet. Dadurch wird die Position 20 nach links verschoben und die Regelscheibe 12 in Richtung des Werkstücks 14 zugestellt.

In den 2 und 3 ist eine praktische Ausführungsform der in 1 nur äußerst schematisch dargestellten Regelscheibengruppe 1 gezeigt.

In der Rückansicht der 2 erkennt man einen Elektromotor 50, der zusammen mit einem Trieb 52 und einer Regelspindel 54 den Regelscheibenantrieb 13 bildet. Der Regelscheibenantrieb 13 ist über das Regelspindellager-Gehäuse 32 mit einer Zwischenplatte 60 verbunden. Der Schwenkbock 34 weist einen vertikal gerichteten Flansch 62 auf, der neben der Zwischenplatte 60 angeordnet ist.

Die Zwischenplatte 60 und der Flansch 62 sind vorgesehen, um das Regelspindellager-Gehäuse 32 in Vertikalrichtung (Y-Achse) verstellbar (Doppelpfeil 66) und um eine horizontale, fünfte Achse 63 (A-Achse) verschwenkbar (Doppelpfeil 74) zu machen.

Mit 64 ist eine erste Stellschraube bezeichnet, die im Flansch 62 läuft und von Hand verdrehbar ist, um das Regelspindellager-Gehäuse 32 zusammen mit der Zwischenplatte 60 relativ zum Flansch 62 und damit zum Schwenkbock 34 in Vertikalrichtung (Y-Achse) zu verstellen, wie mit einem Doppelpfeil 66 dargestellt. Die aktuelle Vertikalposition ist an einer Höhenskala 68 ablesbar, die sich auf der Vorderseite der Regelscheibengruppe 1 befindet, wie 3 zeigt.

Mit 70 ist entsprechend eine zweite Stellschraube bezeichnet, die in der Zwischenplatte 60 läuft und ebenfalls von Hand verdrehbar ist, um das Regelspindellager-Gehäuse 32 relativ zur Zwischenplatte 60 um die fünfte Achse 63 (A-Achse) zu verschwenken, d.h. die Neigung der Regelscheibe 12 einzustellen. Die aktuelle Neigung ist auf einer Neigungsskala 76 ablesbar, die sich auf der Rückseite der Regelscheibengruppe 1 befindet, wie 2 zeigt.


Anspruch[de]
Regelscheibengruppe (1) für eine spitzenlose Schleifmaschine, mit einem Regelspindellager-Gehäuse (32), in dem eine Regelscheibe (12) um eine erste Achse (11) drehbar gelagert ist, und mit einer Vorrichtung zum Verschwenken des Regelspindellager-Gehäuses (32) um eine maschinenfeste, zweite Achse (36), die zur ersten Achse (11) parallel verläuft und von dieser beabstandet ist, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen einem maschinenfesten Bauteil und einem von der ersten und der zweiten Achse (11, 36) beabstandeten Punkt des Regelspindellager-Gehäuses (32) ein Keilgetriebe (4046) angeordnet ist. Regelscheibengruppe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Keilgetriebe (4046) eine Kurvenscheibe (40) aufweist, die sich an einem Gegenlager abstützt. Regelscheibengruppe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Kurvenscheibe (40) um eine dritte Achse (43) drehbar und das Gegenlager als um eine vierte Achse (46) drehbare Rolle (44) ausgebildet ist. Regelscheibengruppe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die dritte und die vierte Achse (43, 46) parallel zur ersten und zur zweiten Achse (11, 36) verlaufen. Regelscheibengruppe nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Kurvenscheibe (40) am Regelspindellager-Gehäuse (32) und das Gegenlager am maschinenfesten Bauteil angeordnet ist. Regelscheibengruppe nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Achse (36) horizontal verläuft und dass das Regelspindellager-Gehäuse (32) in Vertikalrichtung verstellbar ist. Regelscheibengruppe nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Achse (36) horizontal verläuft und dass das Regelspindellager-Gehäuse (32) um eine zur zweiten Achse (36) quer verlaufende horizontale, fünfte Achse (63) verschwenkbar ist.






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