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Schleifmaschine mit drehbarer Spindel mit Direktantrieb - Dokument DE60122234T2
 
PatentDe  


Dokumentenidentifikation DE60122234T2 12.07.2007
EP-Veröffentlichungsnummer 0001155780
Titel Schleifmaschine mit drehbarer Spindel mit Direktantrieb
Anmelder Danobat, S. Coop, Elgoibar, Guipuzcoa, ES
Erfinder De Luis Vizcaino, Elias, 20870 Elagoibar (Gipuzkoa), ES
Vertreter Richter, Werdermann, Gerbaulet & Hofmann, 20354 Hamburg
DE-Aktenzeichen 60122234
Vertragsstaaten DE, FR, IT
Sprache des Dokument EN
EP-Anmeldetag 20.04.2001
EP-Aktenzeichen 015001084
EP-Offenlegungsdatum 21.11.2001
EP date of grant 16.08.2006
Veröffentlichungstag im Patentblatt 12.07.2007
IPC-Hauptklasse B24B 41/04(2006.01)A, F, I, 20051017, B, H, EP
IPC-Nebenklasse B24B 49/00(2006.01)A, L, I, 20051017, B, H, EP   B23Q 5/28(2006.01)A, L, I, 20051017, B, H, EP   B23Q 17/22(2006.01)A, L, I, 20051017, B, H, EP   B24B 47/10(2006.01)A, L, I, 20051017, B, H, EP   B23Q 1/28(2006.01)A, L, I, 20051017, B, H, EP   B23Q 1/52(2006.01)A, L, I, 20051017, B, H, EP   

Beschreibung[de]
TECHNISCHES GEBIET

Die vorliegende Erfindung betrifft Schleifmaschinen und insbesondere Systeme zum Drehen der Schleifköpfe an Schleifmaschinen.

STAND DER TECHNIK

Werkzeugmaschinen mit einem Schleifkopf, der drehbar ist, um die Schleifspindel zu wechseln oder die Ausrichtung der Schleifspindel im Verhältnis zum Werkstück zu verändern, sind bereits bekannt. Ein Beispiel einer derartigen Maschine ist in der US-A-5584621 offenbart, die die Maschine nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 zeigt.

Die bisher existierenden Vorrichtungen umfassten Antriebssysteme mit Schneckengetriebe, indirekten mechanischen Antrieben nach dem Modell des Kurbeltriebs kombiniert mit Schneckensystemen, Riementriebsystemen und eine große Auswahl von Kombinationen dieser Arten von Bauteilen.

Antriebssysteme mit Schneckengetriebe erzielen eine sehr hohe Reduktion, die ihren Einsatz erleichtert, jedoch auf Kosten einer geringen Wirksamkeit und einer Positionierung, die nicht besonders genau ist, es sei denn, die mechanische Qualität ihrer Bauteile ist sehr hoch und deshalb teuer.

Des Weiteren stellen indirekte Systeme nach dem Modell des Kurbeltriebs kombiniert mit Schneckensystemen eine hohe Genauigkeit bereit, sind aber hinsichtlich des möglichen Drehwinkels begrenzt.

Es gibt auch eine große Auswahl an Platten, die zum Zweck der Positionierung Frontzähne verwenden. Dieses System stellt die bestmögliche Genauigkeit zu niedrigen Kosten bereit, jedoch mit einer Einschränkung der erreichbaren Positionen, da in diesen Fällen die maximale Anzahl der Positionen, die erreicht werden können, der Anzahl der Zähne im vorderen Verzahnungssystem entspricht.

In einem Versuch, dieses Problem zu lösen, hat die neueste Entwicklung der Technologie zu Systemen geführt, die beide Antriebssysteme kombinieren, ein klassisches mit einem vorderen Verzahnungssystem und ein weiteres, diesem zugefügtes, bei dem das Drehen auf den Winkel zwischen den Zähnen des letzteren beschränkt ist, was ermöglicht, jede Position zwischen zwei festen Winkeln des vorderen Verzahnungssystems zu erreichen.

Es gibt Systeme zum Drehen des Schleifkopfs durch stufenloses Positionieren, aber diese beruhen auf komplexen mechanischen Systemen und erfordern eine Hochpräzisionsfertigung.

OFFENBARUNG DER ERFINDUNG

Die Aufgabe der Erfindung ist das Bereitstellen einer Schleifmaschine mit einem direkt angetriebenen, drehbaren Schleifkopf, wie er in den Ansprüchen definiert ist.

Die erfindungsgemäße Maschine hat einen innerhalb des Schleifkopfs untergebrachten Hochmomentmotor, der den Schleifkopf direkt dreht, und eine ebenfalls innerhalb des Schleifkopfs untergebrachte Codiereinrichtung.

Die Erfindung umfasst auch eine Arretiervorrichtung für die Rotation des Schleifkopfs, wobei die Vorrichtung es ermöglicht, die erreichte Position beizubehalten, ohne den Motor in Betrieb zu halten.

Durch die Kombination eines Hochmomentmotors und einer Codiereinrichtung mit hoher Genauigkeit und hoher Auflösung, die beide im Schleifkopf untergebracht sind, wird eine so hohe Genauigkeit erzielt, dass die Schleifspindel nach einer Drehung des Schleifkopfs nicht gehärtet werden muss.

Auf diese Weise wird ein System mit drehbarem Schleifkopf erzielt, das über die folgenden Vorteile verfügt:

  • – Eine hohe Genauigkeit wird erzielt mit der Verwendung eines Mechaniksystems, das viel einfacher ist, als andere Systeme, die nach dem Stand der Technik zur Erzielung derselben Genauigkeit verwendet werden.
  • – Es wird ein einziger Antrieb verwendet gegenüber Systemen, in denen zwei verschieden Antriebe kombiniert werden.
  • – Die Tatsache, dass das System im Schleifkopf eingebaut ist, stellt eine kompakte, starre Anordnung bereit, die auch Platzersparnis bietet.

BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG

1 zeigt eine Vorderansicht einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Systems zum Drehen des Schleifkopfs.

AUSFÜHRLICHE OFFENBARUNG DER ERFINDUNG

Unter Bezugnahme auf 1 umfasst das System zum Drehen des Schleifkopfs:

  • – einen im Schleifkopf 1 untergebrachten Hochmomentmotor 2, der den Schleifkopf 1 in Bezug auf eine Trägerwelle 8 direkt dreht,
  • – eine drehbare Codiereinrichtung 3 für das Feststellen der Winkelposition des Schleifkopfs 1, ebenfalls im Schleifkopf 1 untergebracht,
  • – eine hydraulische Arretiervorrichtung von großer Drehsteifigkeit, um die vom Schleifkopf 1 erreichte Position beizubehalten, ohne die Notwendigkeit, den Motor 2 in Betrieb zu belassen, und
  • – ein Paar vorbelastete Lager 7a und 7b, die die Rotation des Schleifkopfs 1 ermöglichen.

Es sind auch Trägerteile für sowohl den Rotor 2a als auch den Stator 2b des Motors beigefügt.

Der Rotor 2a des Motors 2 ist an der festen Trägerwelle 8 der Schleifmaschine befestigt und der Stator 2b ist am Schleifkopf 1 befestigt. Wenn der Motor 2 in Bewegung gesetzt wird, wird der Rotor 2a auf diese Weise unbeweglich an der Maschine gehalten und der Schleifkopf 1 dreht sich mit dem Stator 2b in Bezug auf den Rotor 2a. Die Codiereinrichtung 3 ist ebenfalls im Schleifkopf untergebracht.

Die hydraulische Arretiervorrichtung umfasst einen Schließzylinder 4 mit einer abgedichteten Hydraulikkammer 5, wobei der Schließzylinder 4 an der Trägerwelle 8 befestigt ist, und einen Hydraulikkreis 6 für die Zufuhr von Öl zur Hydraulikkammer 5. Die Arretierung des Schleifkopfs 1 in Bezug auf Stator 2b wird erreicht, indem der hydraulischen Kammer 5 unter Druck stehendes Öl zugeführt wird, wodurch die äußere Oberfläche des Schließzylinders 4 auf die innere Oberfläche einer Muffe 10 gedrückt wird, die am Schleifkopf 1 befestigt ist.

Die Betriebsablauf des Schleifkopfs 1 verläuft wie folgt: Die hydraulische Arretiervorrichtung wird deaktiviert, indem der Druck aus der Hydraulikkammer 5 gelassen wird, während gleichzeitig der Motor 2 eingeschaltet wird. Der von der CNC-Steuerung der Schleifmaschine gesteuerte Motor 2, bewirkt die Drehung des Schleifkopfs 1 an die neue Position, wobei es die Codiereinrichtung 3 ist, die die Positionierungsschleife schließt. Nach Erreichen der neuen Position wird die hydraulische Arretiervorrichtung aktiviert und der Motor 2 wird ausgeschaltet.

In der Ausführungsform von 1 ist der Rotor 2a an einer Trägerbuchse 11 befestigt, wobei die Trägerbuchse durch den Schließzylinder 4 am Trägerschaft 8 befestigt ist. Ferner ist der Stator 2b an einer Lagerträgerbasisbuchse 12 befestigt, der Schleifkopf 1 ist am Gehäuse 9 befestigt, die Codiereinrichtung 3 ist an dem Gehäuse 9 befestigt und die Buchse 10 ist ebenfalls an dem Gehäuse 9 befestigt. Die vorbelastete Lager 7a und 7b erlauben die Rotation der am Stator 2b befestigten Teile in Bezug auf die am Rotor 2a befestigten Teilen.


Anspruch[de]
Maschine, umfassend:

einen drehbaren Schleifkopf (1), der auf einer Trägerwelle (8) befestigt ist;

einen Hochmomentmotor (2) für das Drehen des Schleifkopfes (1) relativ zur Trägerwelle (8); und

eine Codiereinrichtung (3) für das Feststellen der Winkelposition des Schleifkopfes,

dadurch gekennzeichnet, dass

die Maschine eine Schleifmaschine ist;

der Motor (2) einen Rotor (2a), der an der Trägerwelle (8) befestigt ist und einen Stator (2b), der am Schleifkopf (1) befestigt ist, umfasst, wobei der Stator (2b) den Rotor (2a) umgibt; und

der Motor (2) und die Codiereinrichtung (3) innerhalb des Schleifkopfes (1) untergebracht sind.
Schleifmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sie ebenfalls eine hydraulische Arretiervorrichtung für das Arretieren des Schleifkopfes (1) in seiner Rotation in Bezug auf die Trägerwelle (8) einschließt. Schleifmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die hydraulische Arretiervorrichtung einen Schließzylinder (4) mit einer hydraulischen Kammer (5) umfasst, wobei der Schließzylinder (4) an der Trägerwelle (8) befestigt ist, und einen Hydraulikkreis (6) für die Zufuhr von Öl zur Hydraulikkammer (5), wobei die Arretierung des Schleifkopfes (1) erfolgt, wenn unter Druck stehendes Öl der Kammer (5) zugeführt wird, so dass die äußere Oberfläche des Schließzylinders (4) auf die innere Oberfläche einer Muffe (10) drückt, die am Schleifkopf (1) befestigt ist. Schleifmaschine nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Rotor (2a) an der Trägerwelle (8) mit Hilfe einer Trägerbuchse (11) befestigt ist. Schleifmaschine nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Basisbuchse (12) einschließt, die am Stator (2b) befestigt ist, und ein Gehäuse (9), das am Rotor (2a), am Schleifkopf (1) und an der Basisbuchse (12) befestigt ist, wobei die Codiereinrichtung (3) am Gehäuse (9) befestigt ist. Schleifmaschine nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie vorbelastete Lager (7a, 7b) zwischen den Teilen einschließt, die am Rotor (2a) befestigt sind, und den Teilen, die am Stator (2b) befestigt sind.






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